梁板孔道压浆饱满度无损检测技术

梁板孔道压浆饱满度无损检测技术-工程论文

梁板孔道压浆饱满度无损检测技术

马俊尧MA Jun-yao

（中铁十四局集团第五工程有限公司，兖州272100）

（The Fifth Project Co.，Ltd. of China Railway Bureau 14 Group，Yanzhou 272100，China）

摘要：通过宁夏银川至青铜峡高速公路项目梁板孔道压浆饱满度检测，阐述了梁的承载能力和耐久性对桥梁寿命至关重要作用。

Abstract: Through the beam plate hole grouting plumpness testing of the expressway from Yinchuan to Qingtongxia, this paper expounds the importance of carrying capacity and durability to the life of the bridge.

关键词：梁板；孔道压浆；饱满度；检测技术

Key words: beam plate；hole grouting；plumpness；testing technology 中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）30-0141-03

0 引言

以往梁板孔道压浆是否饱满，主要观察锚具压浆孔浆液是否饱满，或在管道处破损检测，认为锚具压浆孔浆液饱满就认为压浆饱满，破顺处浆液饱满就认为管道压浆饱满，这是不科学的，在压浆的过程中如果中间有空气在波纹管中，波纹管道就会在中间处形成空气夹层，长期对钢绞线锈蚀，对梁板的使用寿命大大降低，严重会是梁板断裂，造成严重后果，现在采用SPC-MATS预应力混凝土梁多功能检测仪检测，能科学地、真实地反应出浆液是否饱满，对梁板使用寿命

能做出科学的定论。

1 检测对象

①预制预应力混凝土梁孔道压浆密实度（饱满度及缺陷）；②现浇预应力混凝土孔道压浆（饱满度及缺陷）；③连续刚构梁孔道压浆密实度（饱满度及缺陷）；

④其他预应力结构孔道压浆密实度（饱满度及缺陷）。

2 检测设备

SPC-MATS预应力混凝土梁多功能检测仪。其他能满足量值溯源要求且能有效检测孔道压浆饱满度并进行缺陷定位的设备亦可。

3 检测方法及原理

3.1 检测方法简介

预应力梁：通过弹性波的传播、反射特性，可以对预应力梁的孔道压浆密实度进行定性检测和定位监测。见表1。

定性测试和定位测试两者各有利弊，定性测试虽然效率高，时间短，但是缺陷的具体位置和类型很难得到，而定位测试可得到具体的缺陷位置和类型，但是

存在效率低、测试时间长等不足。因此为了尽快得到精度更高的缺陷位置和类型，将两种方法结合起来，取长补短，可有效平衡测试效率和测试精度。在实际的梁板检测中，若锚头没有封闭，可采用上述方法，若锚头已经封闭，可只应用冲击回波等效波速法（IEEV法）。

3.2 定性检测

定性检测是指利用露在两端表面的锚头（钢绞线端头）进行激振和拾振，在预应力梁两端锚头漏出端上分别固定一个传感器（S31SC），用激振导向器尖端部分紧贴钢绞线（锚杆）端面中心部位，然后用打击锤敲击激振导向器，分别记录下预应力梁两端的测试数据，进而对整个钢绞线的压浆饱满度加以分析。如图1。

定性测试的方法主要有以下几种：

3.2.1 全长衰减法（FLEA）

通常能量的大小和压浆的密实度呈反比，能量越小，压浆的密实度越高。若孔道压浆密实度越低，在能量传播的过程中逸散的就会越少，那么衰减越小，反之，如果孔道压浆密实度越高，那么衰减越大。

所以要想知道压浆质量，通过测试能量的衰减是一种有效方式。

3.2.2 全长波速法（FLPV）

全长波速法是指通过测试弹性波经过锚索的传播时间，并结合锚索的距离计

算出的弹性波经过锚索的波速。由于波速的变化和预应力管道压浆饱满度有着直接的关系，通过观察波速的变化可以知道压浆的饱满度。通常波速和压降饱满度之间的关系是反比的关系，随着波速的减少压降饱满度会增大。当测试的锚索的P波波速接近混凝土中的P波波速时，说明压浆饱满度达到100%。如图2。

3.2.3 传递函数法（PFTF）

该方法的原理是在预应力梁的一端激振，由于一旦预应力梁存在不密实情况，那么预应力梁就会出现高频振荡，因此通过观察预应力梁的频率变化，就可以知道锚头两端是否存在缺陷情况。另外，该方法可有效弥补定位测试的弊端，因为该方法适用于锚头附近的钢绞线区域，而锚头附近的钢绞线区域正是定位测试很难精准测试的区域。

3.3 定位检测

结合定性测试的结果，采用定位检测的方法可快速分析出管道压浆缺陷的位置和类型。换句话说，找出预应力梁孔道坐标，标出孔道位置，沿着孔道位置依次激振测试，根据弹性波的反射特性来判断缺陷的具体位置。

4 检测工作及要求

4.1 检测条件

检测预应力孔道压浆密实度时，要求至少在压浆之后的第七天进行。特殊情况下，也要求浆体强度必须达到设计强度的一半才能进行检测。

4.2 检测流程

对于预应力孔道压浆密实度的检测，IEEV局部测试是指对容易出现压浆不密实的区域进行测试，而IEEV全长测试是指对整个波纹管全长范围进行测试。

4.3 影响因素

4.3.1 梁的长度

梁的长度对定性测试的FLEA和FLPV方法存在一定的影响。有资料显示，若梁在30m左右，几乎不会对测试结果产生影响，但若梁在60-100m左右，此时测试时最好采用ELPV方法。

4.3.2 板的厚度

对于定性测试来说，板的厚度几乎不会对最后的结果产生影响。但对于定位测试的IEEV方法来说，板的厚度是极大的一个影响因素，在管径一致的情况下，只有板的厚度越大，该方法的精度才会越高。

4.3.3 管道的排列

对于定性测试来说，管道的排列几乎不会对最后的结果产生影响。但对定位测试的IEEV方法来说，管道的排列是极大的一个影响因素，要求在有双排管道