钢管混凝土柱管内混凝土的施工方法及其超声波质量检测

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。

浅谈超声波在钢管混凝土检测中的运用

期。
入电脑进行分析．而进行判断从
２１脉冲超声波的特性．
一
关。若混凝土内部有缺陷（洞、窝孔蜂
体）则该处的声速比正常部位低。，
（）幅。接受振幅是连续的余
幕上显示的接收波形当超声波在传播过程中碰到混凝土内部缺陷、缝或异裂
物时，由于超声波的绕射、射和传播反
路径的复杂化，直达波、射波、射波反绕
学参数为声速（速）振幅、率及其波、频
声波法检测的过程就是发射换能器被置于被测体的表面．把发射系统送出它的电信号转换为脉冲声波并向物体内
浅谈超声波在钢管混凝土检测中的运用
余新贵
（建三明市高速公路建设指挥部福建三明３５０）福６００
摘要：绍了超声波检测的声学原理、学参数。利用超声波在混凝土中传播的特性，析混凝土介声分
弦波．实际上的超声仪发射换能器所而发射的超声波却是脉冲超声波这种脉
冲超声波的特性有：
第一半波前半波的振幅接受波振幅反
映了接收的声波强弱。再发出的超声波
强度一定的情况下．幅值的大小反映振
（散：不同频率的余弦波在媒体中传频

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。

首节钢管混凝土柱超声波检测方案1.doc

首节钢管混凝土柱超声波检测方案1 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。

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

各区段具体布置如后附图所示。
（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。

钢管混凝土内部浇筑质量检测方法

钢管混凝土内部浇筑质量检测方法1概述钢管混凝土具有自重小、承载能力高、制作和施工方便等众多特点,现广泛的应用于高层 (超高层 )、桥梁和大跨度空间等建筑物的受力体系中。

但在施工过程中 [1],由于工序控制得不严 ,难免会出现混凝土与钢管壁脱空或钢管内的混凝土不密实 ,出现蜂窝、离析等质量问题的风险。

因此 ,对加强钢管混凝土完整性的检验尤为重要。

（参考《建筑中文网》）2 钢管混凝土缺陷情况1)局部混凝土密实度差。

由于施工时混凝土是在无振捣,无外压力情况下靠自落填满钢管,造成钢管底端混凝土中粗骨料集中,而钢管顶端往往砂浆较多,骨料较少,形成钢管上下两端的混凝土骨料不均匀, 造成局部密度差 ,抗压强度低。

2)蜂窝离析。

由于施工时混凝土的配比不合适 ,使水泥浆与粗骨料分离或靠混凝土自重使得填充不够密实 ,容易产生蜂窝离析现象。

有时钢管中的空气不能畅顺排出孔外,使得空气混充于混凝土中则产生很多小的孔洞 ,小孔洞集中时则易产生蜂窝。

3)孔洞。

施工中选料不细致 ,混凝土中出现大的砾石 ,在无振捣的情况下 ,大砾石附近容易出现孔洞 ;有时钢管壁内有障碍物使得混凝土塌落不畅或受阻则更易出现孔洞现象。

4)钢管壁与混凝土之间的收缩间隙。

此类问题普遍发生在钢管混凝土结构中 ,其严重程度取决于施工方法以及混凝土配比。

以坍落度大及收缩性大的混凝土尤甚。

但即便是和易性再好的混凝土 ,随着灌注后时间的推移也会或轻或重地产生此类缺陷 ,目前 ,这种钢管壁与混凝土之间的收缩间隙给予钢管混凝土结构本身的影响程度仍在深入的研究中。

3现有检测方法目前我国《钢管混凝土结构设计与施工规程》和《建筑结构检测技术标准》及《超声波检测混凝土缺陷技术规程》等现行的标准已经对钢管混凝土的内部质量如何进行检测给出了一些具体的做法。

目前国内外应用较为广泛的检测钢管混凝土内部质量方法主要有敲击法 , 超声波检测法 ,射线检测法等。

3.1 敲击法工地上最常用的混凝土质量检验方法就是敲击法,通过声音来分辨管内混凝土是否密实。

钢管混凝土超声波检测

钢管混凝土超声波检测[摘要]钢管混凝土的超声波检测是检测钢管混凝土的密实程度和均匀性。

本文论述了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。

[关键词]钢管混凝土超声波检测同一测距声时幅值频率一、前言随着我国高速公路建设的迅猛发展，公路桥梁的形式也从单一化走向多样化，使我国的高速公路更加多彩多姿，钢管混凝土拱桥便是其中的一种形式。

钢管混凝土拱桥改变了以往柱托梁、梁托板的形式，它那巨大的横梁和桥面板是由锚固在钢管拱上的高强度吊杆将其吊起，悬浮在空中。

从这种桥梁的结构上可以看出，钢管拱的顶面将受到巨大的压力，如图1所示。

如果钢管拱没有足够的抗压能力，将造成拱断、桥塌、人亡的严重后果。

为了提高钢管拱的抗压能力，把高强度的混凝土用高压泵送到钢管中，并使其充满整个钢管，以提高钢管拱的强度，所以钢管混凝土的质量直接影响着钢管拱的抗压能力。

如某高速公路K20＋554.7～K20+698.3互通跨线钢管拱桥的钢管混凝土拱经超声波检测，发现该桥A、B两拱钢管内混凝土的密实程度及均匀性很差以及混凝土与钢管内壁接触不良造成钢管顶部严重脱空。

经开孔取芯及抗压试验，有50％的砼芯抗压强度满足不了C40的抗压强度设计值，最大脱空70mm。

最终判定A、B两钢管混凝土拱不合格。

所以钢管拱桥的钢管混凝土拱在使用前要经过超声波的全面检测，以保证钢管混凝土拱必须满足使用要求。

由于钢管混凝土超声波检测开展的时间比较短，还不太被人们所了解，笔者通过对某高速公路K20＋554.7～K20+698.3互通跨线钢管拱桥的5000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、信号分类及分析做以下粗浅论述。

二、钢管混凝土超声波检测的基本原理超声波检测钢管混凝土的基本原理是在钢管外径的一端利用发射换能器产生高频振动，经钢管圆心传向钢管外径另一端的接收能器。

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。

钢管混凝土密实度检测方案

钢管混凝土密实度检测方案1．超声法检测混凝土缺陷的基本原理利用超声脉冲法检测混凝土缺陷依据以下原理：（1）超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时产生绕射，可根据声时和声程的变化，判别和计算缺陷的大小；（2）超声脉冲波在缺陷界面产生散射和反射，到达接受换能器的声波能量（波幅）显著减小，可根据波幅变化的程度判断缺陷的性质和大小；（3）超声脉冲波通过缺陷时，部分声波会产生路径和相位的变化，不同路径或不用相位的声波叠加后，造成接收信号波形畸变，可参考畸变波形分析判断缺陷；（4）超声脉冲波中各频率成分在缺陷界面衰减程度不同，接收信号的频率明显降低，可根据接收信号主频或频率谱的变化分析判别缺陷情况。

当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时，各个测点超声传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数一般无明显差异。

如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂缝等缺陷，破坏了混凝土的整体性，通过该处的超声波与无缺陷混凝土相比较，声时明显偏长，波幅和频率明显降低。

超声法检测混凝土缺陷，正是根据这一基本原理，对同条件下的混凝土进行声速、波幅和主频测量值的相对比较，从而判断混凝土的缺陷情况。

2.超声法检测钢管混凝土缺陷2.1 检测原理采用超声波检测是钢管混凝土密实度和均匀性无损检测的首选方案。

目前该技术已经在钢管混凝土结构中得到了较为广泛的应用。

采用超声波检测钢管混凝土的质量，是由于超声波在混凝土中传播时它的声学参数发生变化，而超声波的声学参数与核心混凝土的密实度、均匀性及其与钢管壁的粘结情况等有关。

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。

钢管混凝土超声检测方法如图1所示。

图1 超声波检测系统方块图检测钢管混凝土缺陷采用对穿检测法。

超声波沿钢管混凝土径向传播的时间t 混和沿钢管壁半周长传播的时间t 管的关系为：=v R t π管管 2=v R t 混混v =2v t t π混混管管式中 R —钢管的半径；v 混—超声波在钢管内混凝土中传播的速度；v 管—超声波在钢管中传播的速度。

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 $%& ’ ()*" 非金属超声检测仪，本文主要论述圆柱的检测情况，测点布置如图 + 所示。大致会出现以下几种情况，为了便于分析比较，首先给出超声波在密实的普通混凝土柱和空钢管中的传播波形图，如图 -，图 . 所示。图 - 表明当超声波通过密实混凝土时，波形首波明显，振幅值大，频率高，能量损失
! 混凝土技术 * * * * * * * *
【文章编号】：!"#$ % &’!! （$’’" ）’" % ’’’( % ’)
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 《四川建材》 $’’" 年第 " 期
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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! 混凝土技术 " " " " " " " "
" " Ŏ " " " " " " " " " " " 《四川建材》 /++! 年第 ! 期
表 !" 水损害试验
油石比（ # ）理论密度（ $ % &’ ( ） ., 规范要求 /, 0-%

钢管混凝土柱芯混凝土质量检测鉴定

(Guangzhou, Construction Quality Supervision Department)
c Abstract: Because of the high loadsupporting, the concrete-filled steel tubular structure is used widely in superhigh and longspan 凝 building. The quality of concrete-filled has a great influence on mechanical property of the structure. For this reason, it is important to . control the quality of concrete-filled. The inspections of concrete defects are strike, drilling and ultrasonic methods. By comparison
》通过比较这几种检测方法的利弊，认为超声波法对于柱芯混凝土质量检测具有较好的适用性。
[ 关键词 ] 钢管混凝土 ; 质量检测 ; 超声波法
m Discussion for the concrete quality control of concrete-filled steel tubular structure 土 o DongSong
声速平均值（m/s） 3609 3341 3476 3304
波幅平均值（dB） 73.2 84.0 88.3 82.2
频率平均值（kHz） 27.0 25.7 26.1 26.2
备注
在检测过程中发现，焊缝两侧的两行对测点，干扰变大，不利于首波的区分，经查施工资料，发现焊缝上下位置绕管口部位有加强功能的耳板，说明其影响超声波的传播。

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。

超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程

超声波检测混凝土表观及内部缺陷操作规程一、裂缝深度检测1、单面平测法（1）当结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又能源工业大于500mm时，可采用单面平测法。

平测时应在裂缝的初测部位，以不同的测距，按跨缝和不跨缝布置测点（布置测点时应避开钢筋影响）进行检测，其检测步骤为：1）不跨缝的声时测量：将T和R换能器置于裂缝附近同一侧，以两个换能器内边缘间距（l’）等于100、150、200、250mm……分别读取声时值（t i），绘制“时—距”坐标（见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》图5.2.1-1）或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程: li=a+bti,每测点超声波实际传播距离li为: li= l’+ a式中li——第i点的超声波实际传播距离（mm）l’——第i点的R、T换能器内边缘间距（mm）a——“时——距”图中l’轴的截距或回归直线方程的常数项（mm）不跨缝平测的混凝土声速值为：v=（ln’-l1’）/（tn-t1）（km/s）或v=b（km/s）式中ln’、 l1’——第n点和第1点的测距（mm）tn、t1——第n点和第1点读取的声时值（us）b——回归系数2）跨缝的声时测量：（见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000图5.2.1-2）所示，将T、R换能器分别置于以裂缝对称的两侧，l’取100、150、250mm……分别读取声时值t i0，同时观察首波相位的变化。

（2）平测法检测，裂缝深度应按下式计算详见《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000式5.2.2-1和5.2.2-2。

（3）裂缝深度的确定方法如下：1）跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻测距的测量值按《超声波检测混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000式5.2.2-1计算h ci值，取此三点h ci的平均值作为该裂缝的深度值（h c）。

2）跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按式5.2.2-1、5.2.2-2计算h ci及其平均值（m hc）。

超声波检测钢管混凝土质量

有差异的相位相互迭加导致接收信号的波形发生畸变。因此通过声时、波幅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。对于无缺陷的混凝土，由于混凝土是由固相、液相和气相
底部，主拱圈为钢管混凝土结构，钢管直径１．１ｍ，由厚２２ｍｍ检测混凝土缺陷技术规程》（ＣＥＣＳ２１：２０００）仅采用声波走时材料为Ｑ３４５．Ｄ钢板分段卷制焊接而成，钢管内部采用Ｃ５０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
４０００７４）
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

钢管柱混凝土施工及检测方案

钢管柱混凝土施工及检测方案目录第1章编制依据 (1)第2章工程概况 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 钢管柱概况 (1)2.2.1 钢管柱编号及平面布置 (1)2.2.2 钢管柱构造概况 (2)2.2.3 钢管柱分节及混凝土量浇筑情况 (3)2.3 钢管柱浇筑方法 (4)第3章钢管柱混凝土施工 (4)3.1 施工准备 (4)3.1.1 技术准备 (4)3.1.2 劳动力准备 (4)3.1.3 材料准备 (5)3.1.4 主要机械设备准备 (5)3.2 钢管柱混凝土施工 (6)3.2.1 施工流程 (6)3.2.2 施工部署 (7)3.2.3 浇筑工艺 (10)3.2.4 浇筑要点 (13)3.3 外包钢管柱混凝土施工 (17)3.4 特殊情况的处理 (17)3.4.1 堵管 (17)3.4.2 非堵管性中断 (17)3.4.3 塌落度损失过大 (17)3.4.4 混凝土缺失 (18)3.5 混凝土的养护 (18)第4章钢管柱混凝土检测 (18)4.1 检测方法及原理 (18)4.2 检测方法分类分析 (18)4.3 检测仪器 (19)4.3.1 超声波检测仪参数 (19)4.3.2 超声波检测仪技术要求及检验和操作 (19)4.4 现场实施 (20)4.4.1 检测工作流程 (20)4.4.2 检测点的布置 (20)4.4.3 数据整理分析 (21)第5章质量保证措施 (22)第6章安全技术措施 (22)第1章编制依据1、《钢管混凝土结构技术规程》（福建省地方标准DBJ13-51-2003）；2、《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：2012）；3、《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21：2000）；4、《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283-2012）；5、《高强混凝土结构技术规程》CECS104-1999；6、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011；7、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；8、《钢管混凝土工程施工质量验收规范》（GB50628-2010）；9、XX大厦（36#地块）工程施工图纸；第2章工程概况2.1工程概况2.2钢管柱概况2.2.1钢管柱编号及平面布置E座塔楼钢管柱分布示意图F座塔楼钢管柱分布示意图2.2.2钢管柱构造概况本工程E、F楼外框由多种钢管柱组成，其主要情况如下表：编号柱代号钢管截面尺寸(mm)位置柱混凝土强度等级截面形式材质1 EKZ1 1200x1200x30 地下二层~七层C60Q345B2 EKZ2 800x800x28 地下二层~屋顶层C60、C50、C403 EXKZ2 800x800x28 三层~六层C604 EXKZ2a 800x800x28 七层~九层C605 EXKZ2b 800x800x28 十二层~十五层C506 EXKZ2c 800x800x28 二十二层~二十四层C507 EXKZ2d 800x800x28 二十一层~二十四层C508 EKZ3 1000x30 地下二层~六层C609 EXKZ3 1000x30 五层~六层C6010 EXKZ3a 1000x30 五层~六层C6011 EXKZ3b 1000x30 二层~三层C6012 EKZ4 1000x1000x30 八层~十八层C60、C5013 EKZ5 600x600x25 位置详平面图C5014 EKZ6 800x28 地下二层~一层C6015 FKZ1(FXKZ1)1200x1200x30地下二层~七层C601000x1000x30 八层~十八层C60、C50800x800x28十九层~屋顶层C50、C4016FKZ2（FXKZ2）800x800x28地下二层~二十九层C60、C50、C4017FKZ3（FXKZ3）1000x30地下二层~八层C6018 FKZ4 800x28 地下二层~一层C6019FKZ5（FXKZ5）800x800x32地下二层~四层C60800x800x28五层~二十九层C60、C50、C4020 梁上起柱1 600x600X25 十~十二层C5021 梁上起柱2 700x700X38 十三、十四层C5022 XC1 550x550X28 八层C602.2.3钢管柱分节及混凝土量浇筑情况根据钢结构施工方案，钢管柱分节及混凝土量浇筑情况如下：E座7层以下一层一节，8层以上二层一节（10F一层一节），地下室单根钢管柱混凝土最大浇筑量为EKZ1中的第二节，尺寸1200×1200×30（长度为6.5m），浇筑量为8.45m3；地上单根钢管柱混凝土最大浇筑量为EKZ4中21F~24F的1000x1000 x 30段（长度为8.5m），浇筑量为7.5m3；标准节为2层一节（长度为8.0m），浇筑量为7.0m3。