钢管混凝土柱超声波检测
超声波在钢管混凝土结构缺陷检测中的应用及判别方法
超声波在钢管混凝土结构缺陷检测中的应用及判别方法摘要：钢管混凝土结构在国内外高层、超高层、拱桥拱肋和桥梁墩柱中已经得到较广泛的应用，而为了保证钢管混凝土结构的强度，需要对其病害情况进行检测。
超声波检测方法是一种无损检测方法且具有高效简单的特性，因此在钢管混凝土结构检测中得到了广泛应用。
文中通过对超声波检测方法进行论述，提出了改进的缺陷判别方法，结合工程实例，指出了不同判定方法的适用性。
该结论可以为超声波在钢管混凝土结构检测结果的判断分析提供参考。
关键词：超声波，无损检测，钢管混凝土结构，判别方法0引言钢管混凝土结构是现代工程建设中经常用到的结构形式，其主要是通过合理的连接方式将钢管和混凝土结构结合起来，从而综合两者的优异性能[1]。
为了能够保证钢管混凝土结构在使用过程中不出现脱落、混凝土内部不出现空洞，需要对钢管混凝土结构的缺陷进行检测，以防出现安全事故[2,3]。
超声波检测方式由于其操作的简便性和检测高效性，在钢管混凝土结构检测中得到了广泛应用。
影响超声波检测的因素众多，包括波速、波幅、波形和传播时间等，很难对检测结果进行准确分析和评价。
现有方法采用单一的因素进行分析和判断，忽略了不同病害下超声波的差异性，判断结果较为片面[4]。
因此需要一个全面准确的钢管混凝土缺陷判别方法。
本文通过对现有的判断方法进行分析，提出了改进的PST和PAZ判定方法，并以实际钢管混凝土结构超声波检测工程为例，验证了不同判别方法的适用性，给出不同病害适合的判别方法。
1钢管混凝土结构缺陷判别准则1.1声速判别准则钢管混凝土质量不同时对应的内部混凝土密实度也存在一定差异，混凝土密实度不同则高频弹性脉冲波的传播速度不同，所以声音速度的变化会反映出钢管混凝土内部结构的变化，钢管混凝土内部的空隙和缺陷会造成声速参数的异常。
具体判断方法如下：V i≤V L (1)式中：V i为某个测点中超声波在钢管混凝土中的传播速度，V L为超声波声速极值。
钢管混凝土缺陷检测方案(精编版)
钢管混凝土缺陷检测方案一、工程概况二、检测目的通过对XX项目钢管混凝土浇筑质量进行检测，根据检测结果对混凝土浇筑质量进行评估。
三、检测依据1、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-20192、《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21：20003、设计文件四、检测仪器及设备五、检测方法根据《超声法检测混凝士缺陷技术规程》(CECS 21:2000)超声波在钢管柱混凝土中的传播时的声速、声时以及频率变化，可以判定混凝土内部的不密实区、空洞等缺陷情况。
采用超声波检测钢管混凝土质量的主要检测方法有首波声时法、波形识别法和首波频率法。
试验时应选择径向对测法放置换能器；先用钢卷尺测量出钢管的实际周长，再将圆周等分，在钢管测试部位画出若干根母线和等间距(200mm)的环向线，然后对画线交点依次进行编号确定对应的测点位置，布点方式如下图所示：检测部位混凝土表面应保持清洁、平整，必要时可用砂轮磨平或用高强度的快凝砂浆抹平。
检测时在钢管混凝土每一环线上保持T、R换能器连线通过圆心，沿环向测试，逐点读取声时、波幅和主频，并记录数据。
六、数据处理及缺陷判断将一测区各测点的波幅、频率或由声时计算的声速值由大至小按顺序排列，将排在后面明显小的数据视为可疑，再将这些可疑数据中最大的一个连同其前面的数据计算出平均值mx 及标准差sx，并代入下式计算出异常情况的判断值,X=mx-ƛ1sx将判断值X与可疑数据的最大值Xn相比较，如Xn小于或等于X，则Xn及排列于其后的各数据均为异常值；当Xn 大于X，应再将Xn1放进去重新进行统计计算和判别。
当测区中某些测点的声速值、波幅值(或频率值)被判为异常值时，可结合异常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区或空洞的范围。
七、保障措施（含人员、设备及工作制度保障等）1、检测工作质量与服务保证措施为了高质量、高效率的完成本项目检测任务，检测中将始终以“全面贯彻质量保证体系”为基础；确保检测质量符合委托方的要求。
首节钢管混凝土柱超声波检测方案
广州白云机场扩建工程二号航站楼及配套设施钢管混凝土柱工程首节钢管混凝土柱砼超声波检测专项方案目录一、工程概况 (1)二、编制依据 (1)三、声波透射法检测原理 (2)四、检测设备仪器 (2)五、声测管埋设 (3)5.1声测管的埋设 (3)5.2声测管埋设常见问题、预防措施及解决方法 (4)六、现场检测 (5)6.1检测前准备工作 (5)6.2检测对象及数量 (5)6.3现场检测步骤 (7)七、人员配置 (8)八、检测成果整理 (8)九、质量保证措施 (9)十、安全及文明措施 (9)一、工程概况该工程主楼钢管混凝土柱主要有三种型号：T-GGZ-1400、T-GGZ-1800及T-GGZ-1400～1800，共60根(其中一标45根，二标15根)。
单根高度为24.3m~46.5m。
其中，T-GGZ-1400～1800为锥形柱，T表示主楼，GGZ表示钢管混凝土柱，1400、1800、1400～1800表示外直径。
钢管混凝土柱钢材采用Q345B，混凝土强度等级为C50，钢管柱壁厚30mm。
图1-1 钢管柱平面布置图二、编制依据1.《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02-2005）；2.《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21-2000）；3.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；4.《钢管混凝土工程施工质量验收规范》（GB 50628-2010）；5.《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90）；6.《广州白云国际机场扩建工程二号航站楼钢管混凝土柱工程服务招标文件》；7.《广州白云国际机场扩建工程二号航站楼及配套设施施工图》。
三、声波透射法检测原理本工程首节钢管柱拟采用声波透射法检测混凝土浇筑质量。
声波透射法是将超声波发射探头和接收探头同时放进预先埋入充满水的两根声测管中,发射探头产生的超声波经过水耦合穿透混凝土到达另一个钢管中的接收探头,接收探头将接收到的信息传入仪器,通过综合分析接收到的超声波在混凝土中的信号,如声速、声幅、频率和波形诸参量的特征,从而对钢管混凝土柱质量做出评价。
混凝土超声检测缺陷报告
报告编号:YXZ150002工程名称：典型报告
委托单位：公司办公室
检测内容：超声波检测混凝土缺陷
报告日期：2015年05月15日
超声波检测钢管混凝土缺陷报告
批准：审核：校核：试验：
超声波检测混凝土检测报告(附录)
—、构件编号说明
构件名称中，Z表示柱，L表示梁，Q表示墙，首位数字代表楼层数，“一”后面的数字及字母表示构件所在的轴线。
二、钢管混凝土构件检测结果
根据委托方要求，抽取的一层柱(现龄期为52天)其中一根柱采用超声波对测法，检测混凝土柱缺陷及密实性。
检测结果如下：
超声波检测混凝土构件结果汇总表
8 137.00 598
107.05
4.365 无 声速平均值 声速标准差
声速判断值
波幅平均值 波幅标准差
波幅判断值 异常点数
4.377
0.019
4.346
101.77
6.48
95.77
1
柱的测点布置图见附图1
■ 8 4
1
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4 2
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中小直径钢管混凝土检测的超声波波形分析及检测思路
中小直径钢管混凝土检测的超声波波形分析及检测思路摘要：得益于国内经济的发展和技术进步，钢管混凝土结构的应用愈来愈广泛，譬如在高层建筑、桥梁等。
对于钢管混凝土而言，其施工通常被视为隐蔽工程的范畴，进行施工时导致的潜在质量问题难以发现。
所以，选择科学的手段来检测钢管混凝土结构的质量是极其关键和非常必要的。
如今，围绕混凝土结构，在进行非破损检测时，非金属超声波探测技术属于典型的检测手段，其能够快速准确地完成对强度等级和内部缺陷的检测工作。
由于钢管混凝土包含混凝土以及钢管两个部分，所以多个介质的组合使得测试产生了多种缺陷超声波相似并且混杂。
而且由于自身结构特点，造成钢管混凝土特别是中小直径钢管混凝土判断缺陷的类型十分困难。
为了解决这些问题，本论文重点研究超声波法在中小直径钢管中的测试方法的研究。
关键字：中小直径钢管混凝土超声波检测1引言近几十年来，钢筋混凝土结构开始愈来愈受欢迎。
其具有以下特点：①构件承载力高；②塑性以及韧性出色；③经济效益突出；④施工便捷；⑤耐火性优良。
因此，超高层建筑得到突飞猛进的发展。
其间，大批超高层建筑在国内陆续建成或正在施工，其中具有代表性的有深圳京基金融中心(地上98层，总高度439m)、广州绿地金融中心（地上46层，总高度199.85m）、天津周大福金融中心（地上高度538米）、以及天津117大厦（结构高度597米），这些超高层建筑均无一例外的采用了钢管混凝土结构，其中大都是中小直径钢管混凝土。
但在实际工作中，钢管混凝土容易出现脱空的现象，对于钢管混凝土而言，其施工通常被视为隐蔽工程的范畴，进行施工时导致的潜在质量问题难以发现。
所以，超声波法来检测钢管混凝土结构的质量是极其关键和非常必要的。
2超声波法检测钢管混凝土的测试方法原理超声波检查将主动激励声波发送给被测物体，在有效距离内通过接收器接收通过被测物体的声波，借助于声波参数的改变情况，对物体内部组织情况展开准确地估测。
倘若要深刻了解超声波传播检测技术的应用，解决实际检测中的各种问题，必须了解超声波传播的规律和本质，以及在传播过程中的特点。
【广东】钢管混凝土超声波检测方案
（二）、检测方法如下：
根据广州市有关规定，质监站将对本工程钢管混凝土进行10%抽检，检测方法如下：
（1）声管埋设：
钢管柱内声管埋设示意图
超声波检测采用埋设声测管的方法通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声管中的换能器发射出去，在另一根声管中的换能器接收信号，超声仪测定有关参数并采集纪录储存。
八、
（1）、确定钢管混凝土的平均波速和波速异常判断值
对检测得出的波速、波幅、频率值进行数理统计（统计方法详见钢管混凝土1：1模拟试验），得到波速平均值（mx），标准差（sx），再计算异常判断值x0=mx-λ1·sx。根据波速平均值和异常判断值与各截面测试数据进行比较来确定异常点位。
（2）、根据声时、幅值、频率来确定异常点位
（一）、超声波检测
构件1区现场已抽取6个直段钢管（角部、中部和边部各2根，具体为Z4a、Z5a、Z6a、Z7a、Z8a、Z8b，具体位置详后附图）进行埋设声管超声波检测，(已由广东省建筑科学研究院检测完成，混凝土质量检测为合格)。
构件区2已抽取3根钢管柱。
根据广州市质检站的有关规定进行检测的10%（51根，由广州市穗监来完成）现场的布置如下：构件4区抽取30根钢管柱、构件9区抽取10根钢管柱、构件14区抽取7根钢管柱。
检测注意事项：现场检测时使用同一台仪器，使用同一对收发换能器，发射电压不能改变，选择测试参数相同，换能器耦合要一致。同时记录声时、幅值和频率等参数。
在吊装钢管柱之前先将镀锌钢管安装好，镀锌钢管底面均平钢管柱，顶面低于钢管柱面50（即镀锌钢管长度=钢管柱长度-50），连接采取配套连接卡，下断应封闭，上端使用塞子塞紧。
六、
使用武汉岩海公司生产的RS-ST01C型非金属超声波探测仪,50K-P28F型平面声波换能器，数据（声波、波幅等）自动采集装置和电脑等。
混凝土梁柱超声波检测技术规程
混凝土梁柱超声波检测技术规程一、引言混凝土结构作为建筑物的主要承重结构，其安全性和稳定性对建筑物的整体安全至关重要。
因此，对混凝土梁柱进行定期检测和维护是非常必要的。
超声波检测是一种非破坏性检测技术，可以用于检测混凝土梁柱的质量，判断其强度和损伤程度。
本文就混凝土梁柱超声波检测技术进行详细的规程说明。
二、检测仪器和设备1.超声波探头：探头应选用频率为50kHz的探头，探头直径为10mm，探头表面应平滑，不得有划痕和损伤。
2.超声波仪器：超声波仪器应具有存储功能，能够记录并输出检测结果。
3.参考标准：检测应按照国家相关标准进行，如《混凝土结构检测规范》等。
三、检测前的准备工作1.混凝土梁柱的表面应清洁干净，不得有杂物和尘土。
2.对于混凝土梁柱表面有油污和涂层的部分，应先清洗干净，去除油污和涂层，确保探头能够接触到混凝土表面。
3.对于混凝土梁柱表面有凸起和凹陷的部分，应进行打磨和修补，使其表面平整光滑。
4.对于混凝土梁柱的孔洞和裂缝，应先进行修补，确保探头能够接触到混凝土表面。
5.检测前应对仪器进行校准，确保其准确度和稳定性。
四、检测方法和过程1.选择检测点：在混凝土梁柱上选择检测点，通常在距离梁柱端部1/4处、1/2处和3/4处各选取一个点进行检测。
2.清洁检测区域：用清洁布将检测点周围的表面清洁干净，确保探头能够接触到混凝土表面。
3.探头接触混凝土表面：将探头放置在检测点上，确保探头与混凝土表面紧密接触。
4.进行检测：在超声波仪器上设置检测参数，如采样频率、脉宽等，按下开始检测的按钮，进行检测。
5.记录检测结果：检测过程中，超声波仪器会记录下检测数据，可通过超声波仪器的存储功能进行存储和输出。
6.判断检测结果：根据国家相关标准，对检测结果进行判断，判断混凝土梁柱的质量、强度和损伤程度。
五、检测后的处理和维护1.根据检测结果，对混凝土梁柱进行维护和修缮，确保其安全性和稳定性。
2.定期检测：定期对混凝土梁柱进行检测，及时发现和处理潜在的问题，确保建筑物整体安全。
钢管柱混凝土检测方案
钢管混凝土检测方案一、工况仁恒滨海中心（B标段）工程位于珠海市情侣南路以西，规划路以东，粤海路以南，拱北口岸以北的沿海地段。
拟建4栋25~34层高档住宅。
每栋楼设有20根Φ1200的钢管柱，从基础底板至地上3-5层。
每根钢管柱长27.95~44.75m。
管内为C60砼，钢管柱焊缝设计为二级。
采取分层吊装，分层浇筑砼，每段钢管柱砼浇筑高度不大于6m。
二、声测管埋设1、声测管选材进货选用内径50mm，外径60mm的镀锌钢管。
各段声测管宜用外加套管连接。
2、声测管埋设每根钢管柱内在砼浇筑前埋设3根声测管，按等边三角形布置，声测管之间应保持平行。
在长度方向每隔2m设置焊接点，与钢管柱焊接牢固。
管的埋设深度与柱底齐平，管底部50mm处用丝头封死底管，管的上端应高于钢管柱顶表面300~500mm，同一根桩的声测管外露高度宜相同。
并检测管之间连接严密，防止砼进入管内引起堵塞。
三、现场模拟试验在钢管砼施工前，进行钢管砼1:1现场模拟试验。
以验证浇筑工艺及砼浇筑质量。
满足设计要求后方可进行正式工程的钢管砼施工。
四、超声波检测1、检测依据《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2004）《超声波法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21:2000）2、钢管砼检测数量本工程钢管砼进行全数检测。
现场每根钢管柱每层均做全数超声波检测。
3、钢管砼检测时间确定钢管砼浇筑后，砼强度达到设计强度70%（7-10天左右）即由第三方进行检测。
4、声测管处理声测管在检测工作完成后灌浆封堵，灌浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆，注浆压力1.0~2.0Mpa，确保声测管内水泥浆密实。
五、钢管砼强度检测钢管砼超声波检测完成后，钢管砼施工至最后一层，每栋楼各抽芯检测3个试样。
六、全过程监控在钢管砼施工过程中，监理单位进行全方位、全过程旁站检查并进行拍照录像。
保存好全过程的影像资料，做到真实可靠。
七、检测资料收集归档超声波检测完工后2天内提交检测结果，全部完工后7天内提交检测报告。
钢管混凝土超声波检测
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质量检测 2001 年第 2 期 铁道技术监督
幅值 、频率 、波谱变化 。超声波检测钢管混凝土就是 根据超声波的声时 、幅值 、频率和的相对变化 ,对钢 管混凝土的质量进行分析判断 。
高钢管拱的强度 ,所以钢管混凝土的质量直接影响 着钢管拱的抗压能力 ,有必要采取行之有效的方法 , 检测其完整性 。
图2
由于钢管混凝土超声波检测工作国内开展的时 间比较短 ,还不太被人所了解 ,笔者日前使用武汉岩 海公司研制的一体化数字声波仪 RS - ST01C 通过 对某高速公路 k20 + 554. 7～k20 + 698. 3 互通跨线 钢管拱桥的 5 000 多对钢管混凝土物理点的检测 , 对钢管混凝土超声波检测有了一些粗浅的认识 ,现 就自己的检测实践和学习研究的体会对钢管混凝土 超声波检测的基本原理 、前提条件 、测点布置及信号 采集 、信号分类及分析作以下粗浅论述和大家讨论 。
钢管混凝土超声波检测必须是在相同条件相对 比较下进行 。只有这样 ,才能根据声时 、幅值及频率 的相对变化来分析判断钢管混凝土的质量 ,否则 ,接 收到的声时 、幅值及频率变化信号没有可比性 ,无法 对钢管混凝土的质量进行分析判断 。所以在超声波 检测钢管混凝土时 ,必须做到使用同一台仪器 、同一 档发射电压 、相同规格的收发换能器 ,采用钢管外径 为同一测距 ,选择相同测试参数 ,保证换能器耦合良 好且一致 。
混凝土梁柱超声波检测技术规程
混凝土梁柱超声波检测技术规程混凝土梁柱超声波检测技术规程一、引言混凝土结构是现代建筑领域中广泛使用的一种结构类型，其承载能力和耐久性对建筑物的安全和寿命至关重要。
然而，混凝土内部存在着许多潜在的质量问题，如裂缝、空洞、疏松区和钢筋腐蚀等。
为了确保混凝土结构的质量和可靠性，混凝土梁柱超声波检测技术被广泛应用于结构的评估和监测。
二、超声波检测原理超声波检测技术基于声波在材料中的传播特性来评估混凝土结构的内部状况。
当超声波传播到混凝土中时，它会与材料中的界面、缺陷和异质性相互作用，产生反射、散射和透射等现象。
通过测量超声波在材料中的传播时间和强度变化，可以获取混凝土内部的结构信息，如裂缝的位置、尺寸和密度，以及材料的损伤程度和性质等。
三、仪器和设备进行混凝土梁柱超声波检测需要以下仪器和设备：1. 超声波探头：用于发射和接收超声波信号，常见的有接触式和非接触式两种类型。
2. 脉冲发生器和接收器：用于控制超声波的发射和接收，并记录超声波信号的强度和到达时间等参数。
3. 计算机和相关软件：用于数据处理、图像显示和分析，实现对混凝土内部结构的可视化和定量评估。
四、检测步骤及参数设置进行混凝土梁柱超声波检测的步骤如下：1. 确定检测区域：根据需要评估的混凝土结构以及关键部位，确定检测区域和位置。
2. 设置超声波探头：根据混凝土结构的厚度和预期的检测深度，选择合适的超声波探头，并按照要求设置探头的传播角度和距离。
3. 参数设置：根据具体情况，设置超声波的频率、发射脉冲和接收增益等参数，以获得清晰的超声波信号，并降低干扰和噪声的影响。
4. 超声波传播：将超声波探头放置在混凝土表面或穿过孔洞，发射超声波，记录接收到的回波信号，并测量其到达时间和幅度。
5. 数据处理和分析：将采集到的超声波信号导入计算机，并使用相应的软件进行数据处理和分析，如波形重建、频谱分析和成像显示等。
6. 结果解读和评估：根据数据分析结果，判断混凝土内部的结构状况，如存在的裂缝、空洞和异物等，并对其进行定量评估和分类。
钢管混凝土质量超声检测
钢管混凝土质量超声检测概述钢管混凝土系在钢管中浇灌混凝土并振捣密实，使钢管与核心混凝土共同受力的一种新型的复合结构材料，它具有强度高、塑性变形大、抗震性能好、施工快等优点，同钢筋混凝土的承载力相比，钢管混凝土的承载力更为高，因而，可以节省60~70%以上的混凝土用量，缩小了混凝土构件的断面尺寸，降低了构件的自重，在施工中且可节省全部的模板用量，可见，推广钢管混凝土结构具有良好的技术经济效果。
随着钢管混凝土结构材料在工业、桥梁、台基工程建筑中推广应用，关于核心混凝土的施工质量、强度及其与钢管结合整体性等问题，已成为工程质量检查与控制迫切要解决的技术问题。
结合钢管混凝土结构设计与施工部标准的编制，同济大学材料系于1984年就钢管混凝土质量和强度检测技术，采用超声脉冲方法进行了系统的探测研究，确定了检测方法的有效可行性，钢管混凝土缺陷检测已编入了CECS21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程中。
钢管混凝土质量超声检测方法如图1框图所示。
图1低频超声波检测系统方块图根据超声仪接收信号的超声声时或声速、初至波幅度、接收信号的波形和频率的变化情况，作相对比较分析，判定钢管混凝土各类质量问题。
在钢管混凝土超声检测工作中，超声波沿钢管壁传播的信号对检测信号是否有影响或影响程度，是检测人员所关注的问题，也是能否采用超声脉冲法检测钢管混凝土质量的关键问题，根据声波传播的距离及实测的结果可以归纳如下：以对穿检测法而言，超声波沿钢管混凝土径向传播的时间t混与钢管壁半周长的传播时间t管的关系为：或中：R ——钢管的半径；V混——超声波在钢管混凝土中传播的速度；V管——超声波在钢管中传播的速度。
按设计规范要求钢管混凝土的核心混凝土的设计强度为，实测结果，其超声声速约为440 0米/秒，而钢管的超声声速约为5300米/秒，即按钢管混凝土径向传播超声声时等于沿钢管壁半周长传播的声时，即，这在整个模拟各种缺陷试验过程所测得的超声波速均>3400m/s，证明检测时超声波为直接穿透钢管混凝土的，而按为4300m/s、4200m/s计算，则分别为1.27与1.24。
浅谈超声波法在钢管混凝土质量检测中的应用
浅谈超声波法在钢管混凝土质量检测中的应用摘要：钢管混凝土是由外套钢管和内填混凝土组合而成的构件。
其内填混凝土的施工属隐蔽工程。
因此，我们要采取科学有效的方法对钢管混凝土质量进行检测。
本文主要探讨将超声法检测术应用于钢管混凝土缺陷检测分析过程中的要点及注意事项，可供同行交流。
关键词：超声法；无损检测；钢管混凝土；缺陷；试验模拟前言钢管混凝土作为组合结构，其原理如下：侧向受压状态，使混凝土抗压强度增加，加之，钢管刚度高，使结构承载力、稳固性等比较强。
该结构中，无论结构受力，还是安全评估工作，都受混凝土密实度干扰。
结合具体规范，检测钢管混凝土柱密实性，保障混凝土实体质量，为其提供数据基础。
超声法作为无损检测方法，在钢管混凝土缺陷分析过程中，适用性强，使内部缺陷数据更加直观，增加了结构完整性，既经济又便利。
1.工程实例某工程中，选用镜框架高层钢混结构，箱型柱，把内隔板设置在端头位置，牛腿节点位置没有横向内隔板。
将自密实混凝土灌进钢柱中，浇筑工作结束后，各段柱为一浇筑批次。
在柱内插入振动棒，继而开展浇筑工作，浇筑与振捣同步进行。
密实度检测安排在一周之后，以免发生结合面脱空情况。
2.超声法检测钢管混凝土缺陷原理检测钢管混凝土缺陷时，应用超声投射波法。
实操中，超声波经一侧发射探头发出后，通过钢管混凝土，传至另一端。
超声波传输中，遇到问题，声波会发生反射，继而出现能量衰减情况，另外一部分会规避缺陷，被另一端接收探头接收。
判断钢管混凝土缺陷，需要经历复杂的过程，接收到超声波声学参数平均值后，统计计算标准偏差，判别异常，依据波形曲线首波、波幅频率变化情况，把缺陷情况确定下来。
在钢管混凝土密实度检测中，应用超声法，非常讲究，可细分为对测法、斜测法、钻孔测法等。
上述工程案例中，优选对测法，对声学参数进行采集，整理，再参考敲击法结果，进行相关分析。
3.模拟对比试验过程我们借助专业实验形式，对钢管混凝土无缺陷和脱空时检测工作进行对比，并将其应用到数据分析工作中，以此对有效波形、脱空现象无效数据进行科学区分。
超声波技术在钢管混凝土检测中的应用
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 混凝土技术 ! 时，典型波形如图 ) 所示。
圆形和矩形的钢管混凝土柱，圆柱截面直径 !"" ## ，柱 高 ! #。所用仪器为智博联 $%& ’ ()*" 非金属超声检测 仪，本文主要论述圆柱的检测情况，测 点布置如图 + 所 示。 大致会 出 现 以 下 几 种情 况，为了便于分析比较，首先 给出超声波在密实的普通混凝 土柱 和空 钢 管中 的 传播 波形 图，如图 -，图 . 所示。 图 - 表明当超声波通过密 实混凝土 时，波形首 波明显， 振幅值大，频率高，能量损失
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超 声 波 技 术 在钢 管 混 凝 土 检 测 中 的 应 用 郭胤昶，李固华
（ *） 当钢管混凝土所测区域混凝土无缺陷、较密实
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表 !" 水损害试验
油石比 （ # ） 理论密度 （ $ % &’ ( ） ., 规范要求 /, 0-%
超声波无损探伤在钢管混凝土质量检测中的应用
超声波无损探伤在钢管混凝土质量检测中的应用【摘要】在高层建筑、大型场馆及桥梁的建设过程中，钢管混凝土是必不可少的建筑材料，且钢管混凝土的质量关系到整个工程的好坏。
钢管混凝土在工程建设中属于隐蔽工程，对其质量的检测具有一定的难度和特殊性，本文阐述了钢管混凝土质量对工程建设的重要性，分析了钢管混凝土出现质量问题的主要原因，提出了超声波无损探伤检测钢管混凝土质量的具体方法。
【关键词】钢管混凝土；质量检测；超声波；无损探伤；检测方法1.钢管混凝土质量的重要性钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土，钢管和核心混凝土一起承担外荷载作用。
钢管混凝土很好地结合了钢管和混凝土的优点，使混凝土可以实现侧向受压，抗压强度成倍提高，与此同时也提高了钢管的刚度，大大提高了承载能力。
它具有承载力高、延伸性好、抗震性好、施工方便、省事、耐腐蚀等优点，因此被广泛地应用于大型建筑中。
2.钢管混凝土质量常见的缺陷及成因2.1蜂窝混凝土配合的比例不准确，或者是搅拌不均匀，这些都可能造成混凝土出现蜂窝状，且蜂窝大都在钢管内混凝土不容易浇筑到的密实区域。
2.2孔洞钢管内有空隙，如果出现局部或全部没有混凝土，会造成孔洞的面积深度较蜂窝大很多。
在浇筑混凝土的过程中，如果法兰盘或内加强环设计不合理，阻碍了空气流动，就会在此处聚积气体，当气体无法排除时就会形成孔洞，且孔洞较容易出现在法兰盘或加强环与钢管交接处的下侧。
2.3脱黏相关调查研究表明，在钢管壁和混凝土之间比较容易出现钢管混凝土拱桥脱黏的现象，造成这种现象的主要原因有：混凝土的配合比例不当、钢管内部除锈不彻底、黏结处渗入空气造成不良胶结、温度造成钢管和混凝土的热膨胀系数导热系数不同、钢管与混凝土发生脱空现象等。
3.钢管混凝土质量检测常用方法钢管混凝土质量检测的方法通常可以分为两类：一类是无损检测，另一类是破损检测。
当前无损检测所用的主要方法有：人工敲击法、超声法（超声对测法和埋管法）、红外热成像法等。
建筑工程中钢管混凝土担缺陷检测中超声法的应用
建筑工程中钢管混凝土担缺陷检测中超声法的应用摘要：文章对利用超声波检测方形钢管混凝土质量的原理进行了介绍，并叙述其判定方法，还结合检测实例，通过试验所得结果证明，用超声波技术检测建筑工程当中钢管混凝土构件的质量缺陷，所得的监测结果可以更加准确，也能够使检测目得以更好地实现。
关键词：超声波；钢管混凝土；混凝土缺陷0引言钢管混凝土结构其实是中构件中，将其主要承重体系全都设计为钢管内灌混凝土形式,其特点是抗震性能好、塑性变形大还有强度高等,内部的混凝土可以提高钢管壁在承受压力时的稳定性,使钢管本身的耐久性跟抗腐蚀性得以提高,同时因钢管壁可以对混凝土起到套箍作用,这样一来就使混凝土材料的抗压强度跟延性有所提高。
钢管混凝土结构在施工期间,有时会由于管理不善或者是其它施工原因,造成混凝土材料中出现疏松、空洞或者施工缝不均匀，还有混凝土不能与钢管良好胶结等诸多缺陷,从而或多或少地降低钢管混凝土构件本身的整体性能和力学性能,故而必须强化钢管混凝土施工过程中的质量监控。
《钢管混凝土结构设计标准与施工规程》里面规定，应采用超声检测法对钢管混凝土进行质量检验[1]。
超声法检测技术是对混凝土进行非破损检测的一种技术,广泛应用于混凝土构件的内部缺陷检测和匀质性检测等方面。
我国建筑工程项目建设标准化管理委员会于2000年时，公开颁布了CECS21:2000《混凝土缺陷超声法检测技术规程》,对于运用超声法检测技术对混凝土当中的空洞、裂缝、不密实区等各种缺陷进行检测的相关要求做出了规定。
该规程主要针对的是普通混凝土构件和钢筋混凝土结构,其中也包括灌注桩的缺陷检测还有钢管混凝土结构的缺陷检测。
1运用超声波对钢管混凝土进行缺陷检测的基本原理1.1超声波的传播速度超声波在介质中的传播速度是最主要的一个检测评判依据，与介质特性还有目标物的内部结构存在直接联系。
在混凝土结构中传播超声波时，若是混凝土结构有较高的弹性模量、较好的密实度，其传播速度也就可以快一些。
钢管混凝土柱超声波检测
三、工程实例 超声法检测混凝土质量，可采用对测法，主要 有两种方试：一是在混凝土内部预埋声测管，采用 径向换能器进行对测，这种方法适合于较大的构件 (如桩等)；第二种方法是采用平面换能器直接在被 测试件的两个相对表面进行对测，它适合于大多数 有混凝土暴露面的混凝土构件。 本工程中应用方形钢管混凝土柱，柱长12米， 截面为600*600mm，4米为一层，每层梁的位置柱 中有隔板，隔板中有圆形孔，采用高抛法浇筑管内 混凝土。根据工程特点应用第二种方法 ，平测和斜 测相结合对钢管混凝土柱的上、中、下三个部位的 隔板位置进行了检测 。
（3）首波频率法
检测中超声波的发射频率是固定的，但在超声 波传播过程中，存在缺陷的混凝土会使高频波快速 衰减，到达接收探头的波大多为较低频率的波。
（4）波形识别法
超声仪发射的脉冲正弦或余弦波在传播过程中若 遇到缺陷界面，特别是固—气界面时，会发生反射、 绕射现象，使声波相位发生变化，导致接收波形发 生畸变 。
随着管理和施工技术的提高，以往存在的 混凝土内部空洞、酥松以及混凝土与钢管结 合面胶结不良等缺陷已得到明显改善。但对 于一些钢管内有加强环隔板作为抗剪连接件 的柱体，隔板与混凝土结合面处浇筑时容易 出现气泡，造成脱粘、空洞等现象，这将直 接影响钢管柱内剪力的传递，从而影响整个 结构体系的安全。 结合多年检测经验，对某工程中带有钢隔 板的钢管混凝土柱进行了现场超声检测 。
钢管混凝土柱超声波检测
王永焕 吴利权
中冶集团建筑研究总院
一、前言
二、超声检测原理 三、工程实例
四、结语
一、前言 钢管混凝土结构在土木工程中的应用已有百年 历史，近20年来，随着高强、高流态、免振捣等现 代混凝土技术的发展，钢管混凝土结构在我国的高 层建筑、桥梁、地下结构及港口等工程中得到了越 来越广泛的应用。 其基本原理是利用横向配筋，对受压混凝土实 施侧向约束，使其处于三向受压的应力状态，延缓 其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度 和压缩变形能力。钢管混凝土结构具有强度高、质 量轻、塑性变形大、耐疲劳、施工快等优点。
超声波检测钢管混凝土质量
底部 ， 主拱 圈为钢管混凝土结构 ， 钢 管直径 １ ． １ ｍ， 由厚 ２ ２ ｍｍ 检测混凝土缺 陷技术规程》 （ Ｃ Ｅ Ｃ Ｓ ２ １ ： ２ ０ ０ ０ ） 仅采用声波走时 材料为 Ｑ ３ ４ ５ ． Ｄ钢板分段卷制焊接而成 ， 钢 管内部采用 Ｃ ５ ０微 来判断 内部混凝土质量 。但对于铁路公路工程 的钢管混凝土
一
本 次检测 目的是采用声波径向对测法检测钢管混凝土 内 建筑 工程中声波径 向对测 法检测钢管混凝土 内部缺 陷， 般情况下在能够保证环 向对心布 点的情况下， 根据《 超声法
吊杆 、系杆及桥面板组成。主拱圈通过拱脚预埋件 与拱脚组 部缺 陷、 采用回波法检测钢管与混凝土胶结脱空现象。
超声波检测钢 管混凝 土质量
孙 培 岭
（ 重庆 交通 大学土木 建 筑 学院 重 庆
摘 要
４ ０ ０ ０ ７ ４）
针对钢管混凝土结构特性 ， 分析 了钢管混凝土 内部缺 陷、 钢 管与混凝土胶结脱 空的检测方法， 工程实测表 明， 质量检测
文 献标 识码 ： Ａ
质性。
２ ． ２检 测 方 法
缺 陷 的 点 通 过 查 看 仪器 中 该 点波 形 是 否 发 生 畸 变 、首波 频 率 是 否 明 显 低 于 正 常 混 凝 土频 率来 加 以确 认 。
射， 使得绕射到达的接收信号减弱， 首波幅度下降 ； 由于缺陷
组合柱核芯自密实高强混凝土质量的超声波检测
组合柱核芯自密实高强混凝土质量的超声波检测发布时间：2021-07-05T11:14:15.423Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：陈延杰[导读] 摘要：钢管混凝土结构柱核芯混凝土浇筑质量的检验常用方法介绍，以及采用超声波法检验钢管混凝土组合柱芯混凝土质量的原理及方法。
上海开艺设计集团有限公司上海 200000摘要：钢管混凝土结构柱核芯混凝土浇筑质量的检验常用方法介绍，以及采用超声波法检验钢管混凝土组合柱芯混凝土质量的原理及方法。
关键词：钢管混凝土组合柱；超声波；质量检验最近几年钢管混凝土作为一种新兴的组合结构应用逐渐增多，钢管混凝土结构具有承载力高、延性好，施工方便、耐火耐久性好等诸多优点，广泛地应用于高层（超高层）、桥梁和大跨度空间结构建筑的受力体系中。
钢管混凝土结构的科学研究、基础理论和设计计算等也得了空前的发展和完善，目前，已建立了较为成熟的结构设计原则和施工工艺，为钢管混凝土的广泛应用奠定了良好基础。
自密实高强混凝土具有很好的流动性，用于钢骨-钢管混凝土组合柱可以实现试件的免振成型，方便施工，然而浇注时混凝土都是从钢管的上端倒入，因此管内的自密实混凝土存在分层离析的危险，检验钢管混凝土核芯混凝土的浇筑质量就尤为关键，根据《钢管混凝土结构设计结构设计与施工规程》（CECS28：90）,《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344-2017）以及超声波检测混凝土缺陷技术规程(CECS 21：2000)等现行的标准、规范的规定，钢管混凝土核芯柱混凝土的质量检测有敲击法，钻芯法和超声波等方法。
1.几种检测方法的利弊分析1.1 敲击法敲击法适用于普查芯柱的混凝土质量，全凭检验人员的技术和经验，受主观因素影响较大，也缺乏理论依据和可供存档的资料，不便于施工技术管理及技术管理，对于壁厚较大的钢管混凝土构件，敲击法很难进行准确判断，因此只能作为一种辅助检测手段。
1.2 钻芯法钻芯法是在已成形的芯柱上钻孔抽芯，通过钻取的芯样的质量状况判断芯柱混凝土的质量。
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收稿日期： 2006 -03 -10
工业建筑 2006 年第36 卷增刊
侧的接收换能器接收， 并将声波信号显示在仪器上， 从中可以测出声波在混凝土内传播的波速、 首波振 幅、 频率等声学参数。当声传播路径中遇到空洞、 缝 隙、 疏松区等混凝土内部缺陷时， 测得的声速、 波幅 都会有所降低， 且接收波形也会发生不同程度的畸 变。根据以上特点， 采用超声法测缺有以下几种判 断方法： 首波声时法 （声速法） 1） 当首波沿钢管混凝土径向传播， 遇到混凝土内 部有孔洞、 缝隙或疏松时， 声波透过率极低， 低频超 声波将绕过缺陷向前传播， 从而使超声波在混凝土 中总的传播声时变长， 声速降低， 此时可通过首波声 时 （声速） 的大小判断钢管混凝土内部是否存在缺 陷。此方法的关键是首波沿混凝土径向传播， 而不 是沿管壁传播， 根据超声波传播路径的几何关系可 以建立如下关系：
近隔板与混凝土的结合面质量可能有较大问题。检 测结果见表1 ， 图形见图2 。 ! " # 检测结论 经过对本工程中钢管混凝土试验柱结合面质量 检测数据和图形进行分析， 得出以下结论： 所有检测点的声速值均较高 （一般在 4. 66 ～ 1） ， 首波频率并无异常值 （一 般 在 5. 12 k m／ S 之 间） ， 所有平测测点的首波幅度无异 46 ～ 50 k hz 之间） 常、 波形良好， 可以看出混凝土内部密实， 混凝土与 钢管之间胶结良好。 上部隔板斜测 ＠ 位置的首波衰减幅度较大， 2）
Abstract ： It is discussed t he pri nci ple of ultrasonic i nspecti on of concrete -filled steel t ube and t he met hod of testi ng all ki nds of def ects. It is also gi ven acoustic para meters and wave of ultrasonic t hat drills t hrough t he combi nati on of steel clapboard and concrete i n concrete -filled steel t ube col u mn. By compari ng i nspecti on concl usi ons and t he act ual conditi on of concrete -filled steel t ube ， some rules about how to i nspect concrete -filled steel t ube col u mn by ultrasonic are su mmarized. Key words ： concrete -filled steel t ube combi nati on of steel clapboard and concrete ultrasonic
这个位置隔板与混凝土的结合面质量可能有问题。 上部隔板斜测 d、 3） ＠ 位置的波形发生了一定 程度的畸变， 其中尤以上部隔板斜测 ＠ 位置的波形 畸变较明显， 这些位置隔板与混凝土的结合面质量 都可能存在不同程度的问题。 为验证上述检测结论， 将钢管混凝土试验柱拆 开， 发现在以上怀疑部位均有气泡存在， 使得钢隔板 与混凝土胶结不良， 这种缺陷应该是浇筑混凝土时 气体并未完全跑出所致。现场检查结果与超声检测 结果基本一致。
即产生波干挠， 使声波相位发生变化， 导致接收波形 发生畸变， 因此通过判断脉冲波波形畸变程度， 可判 断钢管混凝土内部是否存在缺陷。 因此通过声速、 波幅、 频率的大小变化或波形发 生的畸变情况， 即可对混凝土内部缺陷进行判断。 ! 工程实例 ! " # 检测方法 运用超声法检测混凝土质量， 可采用对测法， 主 要有两种方式： 一是在混凝土内部预埋声测管， 采用 径向换能器进行对测， 这种方法适合于无相对测试 面或测试面对超声测试影响较大的构件 （如桩等） ； 第二种方法是采用平面换能器直接在被测试件的两 个相对表面进行对测， 它适合于大多数有混凝土暴 露面的混凝土构件。 本工程中应用方形钢管混凝土柱， 柱长12 m ， 截 面为600 > 600 mm ， 每层梁的位置柱中 4 m 为一层， 有隔板， 隔板中有圆形孔， 采用高抛法浇筑管内混凝 土。根据本工程钢管混凝土柱截面尺寸不大、 节点 构造特殊、 采用高抛法分段施工等特点， 应用第二种 方法进行检测。检测中平测和斜测相结合， 主要检 测混凝土内部质量及钢管与混凝土之间和钢隔板与 混凝土之间的胶结质量。 我们对钢管混凝土柱的上、 中、 下三个部位的隔 板位置进行了检测， 柱的两面各布置5 个测点， 测点 间距为100 mm ， 斜测时换能器连线的倾斜角度应相 等， 每个隔板位置共布置 10 个测点， 具体测点布置 见图1 。
钢管混凝土柱 100026 ） （中冶集团建筑研究总院
蕾
（北京国兴嘉业房地产开发有限责任公司 摘
要： 阐述了钢管混凝土质量超声波检测的基本原理及缺陷的判别方法， 结合工程实例， 着重对管壁与
混凝土胶接良好的钢管混凝土柱内部钢隔板与混凝土的结合面进行了检测， 给出了钢管混凝土试件的实测 声学参数和波形， 通过对实测声学参数和波形的分析， 并结合钢管混凝土试件拆除后结合面的实际情况， 总结 出超声波在钢管混凝土柱内部钢隔板与混凝土结合面的变化规律， 可供采用超声法检测钢管混凝土柱内部 钢隔板与混凝土的结合面质量时参考。 关键词： 钢管混凝土 内部钢隔板与混凝土结合面 超声波
a - 平测d位置； b - 平测＠位置； c - 平测＠位置； d - 平测＠位置； e - 平测＠位置； 斜测 位置； 斜测 位置； 斜测 位置； f - 斜测d位置； ＠ 1 ＠ i ＠ g j - 斜测＠位置 图2 柱上部隔板处超声检测波形
气泡。从位置来看， 这种缺陷均出现在柱截面的两 # 结 语 综合以上对超声波波形和声学参数的分析， 可以 看出， 混凝土内部以及混凝土与隔板间应该没有空 洞、 裂缝、 离析等严重的质量缺陷， 但在所测三个隔板 的下表面均有不同程度的异常波形和异常值出现， 其 中以上部隔板斜测位置＠最为严重， 说明隔板与混凝 土间的结合面有问题， 从拆掉的柱来看， 应该是存在 514
表$ 柱上部隔板结合面质量超声检测结果
测点编号 平测 d ＠ ＠ ＠ ＠ 斜测 d ＠ ＠ ＠ ＠ 测距 ／ mm 580. 00 580. 00 580. 00 580. 00 580. 00 588. 00 588. 00 588. 00 588. 00 588. 00 声时 ／ S i 117. 20 118. 80 120. 00 119. 20 116. 00 112. 80 116. 00 120. 00 119. 60 112. 40 波速 ／ （k m・ S -1 ） 4. 949 4. 882 4. 833 4. 866 5. 000 5. 213 5. 069 4. 900 4. 916 5. 231 幅度 ／ dB 94. 92 100. 18 85. 05 96. 99 96. 64 79. 82 72. 94 73. 89 67. 06 61. 34 频率 ／ kh z 50. 66 47. 61 46. 39 50. 05 49. 44 48. 22 49. 44 49. 44 50. 05 48. 22
ULTRASONI C I NSPECTI ON OF CONCRETE - FI LLED STEEL TUBE COLU N
W ang Yonghuan W u L i Cuan
（Central research I nstit ute of Buil di ng and Constructi on of MCC Beiji ng 100088 ） ~ong Lei （Beiji ng Guoxi ng Jiaye real Estate Develop ment Co . Lt d Beiji ng 100026 ）
I ndustrial Constructi on Vol .36 ， Supple ment ， 2006
气泡， 造成脱粘、 空洞等现象， 这将直接影响钢管柱 内剪力的传递， 从而影响整个结构体系的安全。在 《超 声 法 检 测 混 凝 土 缺 陷 技 术 规 程》 （CECS 21 I 中有关于检测钢管混凝土内部质量的说明， 但 2000 ） 对于钢管混凝土内钢隔板与混凝土的结合面胶结质 量能 否 检 测、 怎 样 检 测 并 未 提 及。本 文 在 “规 程” （CECS21I 2000 ） 基础上， 结合多年检测经验， 对某工 程中带有钢隔板的钢管混凝土柱进行了现场超声检 测， 检测结果与柱拆除后结合面的实际情况相符。 1 超声检测原理 超声波检测钢管混凝土的基本原理是在钢管外 壁的一侧利用发射换能器发出周期性超声脉冲波， 波经过混凝土、 钢板等介质传播后由钢管外壁另一
钢管混凝土结构在土木工程中的应用已有百年 历史， 近 20 年来， 随着高强、 高流态、 免振捣等现代 混凝土技术的发展， 钢管混凝土结构在我国的高层 建筑、 桥梁、 地下结构及港口等工程中得到了越来越 广泛的应用。 钢管混凝土是将混凝土填入薄壁圆形钢管内而 形成组合结构材料， 是套箍混凝土的一种特殊形式， 其基本原理是利用横向配筋， 对受压混凝土实施侧 向约束， 使其处于三向受压的应力状态， 延缓其纵向 微裂缝的发生和发展， 从而提高其抗压强度和压缩 变形能力。钢管混凝土结构具有强度高、 质量轻、 塑 性变形大、 耐疲劳、 施工快等优点， 由于管理和施工 技术的提高， 以往存在的混凝土内部空洞、 疏松以及 混凝土与钢管结合面胶结不良等缺陷已得到明显改 善。但对于一些钢管内有加强环隔板作为抗剪连接 件的柱体， 隔板与混凝土结合面处浇筑时容易出现 512
! ! " 1 2 （ 1） " ・ ! 2 " 2 1 和" 为沿管壁传播的声时和声速； 和" 式中， ! ! 1 1 2 2 为沿混凝土径向传播的声时和声速。