超声波无损检测在桥梁体系中的应用

土强度是当前的一个发展趋势。 固
参考文 献 ：
桩 基 完整 性 检 测
根 据 桩 径 大 小 选 择 合 适 频 率 的 换 能 器 和 仪 器 参 数 ，一 经 选 定 ．在 同批桩 的检 测过 程 中不 得随 意 改变 ： 且在 对 同一 根桩 的 检 并
测 过 程 中 ，声 波 发 射 电 压 应 保 持 不 变 。 将 Ｔ， Ｒ换 能 器 分 别 置 于 两
当结 构 的裂 缝部 位 具 有两 个 相 互平 行 的测 试 表 面时 ，可采 用
不 超过 ２ ０ ５ ｍｍ。 在进 行对 测 时 发射 与 接收 换能 器应 以相 同标 高
同 步升 降 ，其 累计相对 高差不 应大 于２ ｍｍ．并随 时校正 。 ０
双面 穿透 斜测 法检 测 。将Ｔ 发 射） Ｒ 《 收 ）换能 器分 别置 十 两测 （ ， 接 试表 面对 应测 点 １ ２ ３ …的位 置 ，读 取相 应 声 时值 ．波 幅值 及 主 ，， ， 频率 。 当Ｔ Ｒ 能 器 的连 线通 过 裂 缝 ，根 据 波 幅 、声 时和 主 频 的 ， 换
超 声 波 无 损 检 测 在 桥 梁 体 系 中的应 用
口 重庆建 工市政交通工程有限责任公 司 李艺
本 文 在 超 声 波 检 测 桥 梁 构 件 裂 缝 深 度 、 超 声 波 透 射 法 检 测 桩 基 完 整 性 、 超 声 检 测 混 凝 土 强度 方 面 进 行 了 深 入 研 究 ， 对 超 声 波 无损 检 测 技 术 在 桥 梁 体 系 检 测 方 面进 行 了应 用研 究 。
个 声 测孔 的 顶部 或 底部 ． 以同一 高 度或 相 差 一定 高 度等 距 离 同步
值 。 （ 裂缝 深度 计算 。 ３） ４、 钻 孔 对 测 法
不 大 ，其 微 小 变化 往 往 被 测试 误 差 所 掩 盖 ．所 以对 于 强 度 大 于
３ ＭＰ ５ ａ的混凝 土 ，其混 凝 土强 度 与声 速 相关 性较 差 ．一 般 采用 超
声回 弹综 合法 测量 。
适 用于 大体 积 混凝 土 ，预计 深 度在 ５ Ｏ Ｏ ｍｍ以上 的裂缝 检测 。 被 检测 混凝 土 应 允许 在 裂缝 两 侧 钻测 试孔 。所 钻 测试 孔应 满 足 以 下要 求 ： （ ）子 径应 比所 用换 能 器 直径 大 ５ １ ｍｍ ， （ １ Ｌ —０ ２）孔 深 应 不 小 十 比 裂 缝 预计 深度 深 ７ Ｏｍｍ 经 测 试 如 浅 于 裂 缝 深 度 Ｏ
超 声 波 ； 无 损 检 测 ；桥 梁 体 系 ； 混 凝 土
桥 梁 构 件 裂 缝 深 度 的 检 测
１ 双 面 斜 测 法
移 动 逐 点 测 读 声学 参 数并 记 录换 能 器所 处 深 度 ，检 测 过程 中应
经 常 校 核 换 能 器 所 处 高 度 。 同 一 换 能 器 前 后 测 点 之 间 的 距 离 一 般
［】 晓 东 ． 声 波 无 损 检 测 技 术 在 桥 梁 健 康 状 况 评 定 中 １徐 超 的应 用 研 究 【 ． Ｄ】吉林 大学 硕 士 论 文 ，长 春 ：２ ０ ． ０ ８ 一
【】 增 永 ，徐 １ ，超 声 波 透 射 法 在 桩 基 检 测 中 的 应 ２刘 ３庆
用 ［ ． 温 建 筑 技 术 ，２ ０ ，１ ４ ２ ：６ —７ ． Ｊ低 ］ ０ ５ ０ （ ） ９ ０
差 同步 法（ 测） 斜 、扇 形扫 射法 、声 阴影重 叠 法（ 叉斜 测 ） 。对于 交 等 声 时值 和 波 幅值 出 现异 常 的部 位 ，应 采 用 水平 加 密 、等 差 同步 或
扇 形 扫 射等 方 法进 行 细 测 ．结 合 波形 分 析确 定 桩 身混 凝 土缺 陷 的
位 置及 其 严重程 度 。
Байду номын сангаас
Ｒ Ｃ关系 、精 确地 测量 被 测混 凝土 的 声速 ，以及 弄 清各 种影 响Ｒ Ｃ － —
关 系 的 因 素这 二 方面 。 但是 ，超 声法 测 强也 有 一 定 的局 限 性 超 声 声 速是 以整个 断 面 的动 弹 性 来反 映 混凝 土 强 度 ．而 强 度较 高 的 混凝 土 弹 性指 标 变化 幅 度 小 ，相 应 其 声速 随强 度 变 化 的幅 度也
布 置 可 先 固定 某 一 换 能 器 再 移 动 另一 换 能 器 则 也 可 以观
察 到首 波 相位 的 反转 变化现 象 ，然后 可取 二换 能器 连 线 的距 离 之
混 凝 土 强 度 检 测
结 构 混 凝 土 强 度 的超 声检 测是 以 强 度 与 超 声 波 在 混 凝 土 中
突变 ，可 以判定 裂缝 深度 以及 是 否在所 处 断面 内贯通 。 ２ 首 波相 位 反转 法 主要 用于 混 凝 土 构件 垂 直 浅缝 的检 测 。 将Ｔ ，Ｒ换 能 器 对称 置 于 裂缝 的 两侧 。若 受现 场 条件 所 限 ，换 能 器不 能 对称 于 裂缝 两侧
超 声 波 透射 法检 测 桩 常 用 的方 法 有 ：水平 同步 法（ 对测 ） 、高
缝 两 侧 ．其 轴线 应 保 持 平 行 ； （ ４）两 个 对应 测 试 孔 的 间 距 宜 为 ２ ０ ｍｍ ，同一检 测对 象 各对 测孔 间距 应保 持相 同 ， （ ００ ５）孔 中粉 末 碎屑应 清理 干 净 。
量值 不 能 代表 结 构 的真 实 状态 。因 此超 声 无 损检 测 桥梁 体 系混 凝
结 语
混 凝 土 的质 量 危及 结 构 的 安全 加强 混 凝 土 的质 量检 测 与 控 制成 为 当今桥 梁 工 程技 术 中的重 要 课题 。 由于试 件 的成 型 条 件 养护 条 件 及 受力 状 态都 不 可 能 与结 构混 凝 土 完全 一 致 ．试 件 的测
则 应 加深 钻孔 ： （ ）对应 的 两个 测试 （ Ｂ ．必须 始终 位 于 裂 ３ Ｌ Ａ， ）
缝测 量 。 目的是 为 了确 定 超声 波 的实 际 传输 距 离 以及 不 跨缝 时混 凝土 中的 超 声波 传播 声速 。将 Ｒ换 能器 置 于 裂缝 附近 同一 侧 。 （ ２）跨 缝测 量 。 将Ｔ．Ｒ换 能器 分 别 置于 裂缝 为对 称 的 两侧 分 别测 量 两个换 能 器内 边缘 间距 为 １ ０ ５ ， ０ ，２ Ｏ Ｏ ，１ ０ ２ ０ ５ ｍｍ… 的声 时
波 是反 映 混凝 土的 强度 的理 想参 数 。但 混 凝 土强 度 是 一项 十 分复 杂 的参 数 它受许 多 因素 的影 响 想要 建 立强 度 和超 声 传 播之 间 的简 单 关 系是 困难 的 。超 声脉 冲 测 强 的关键 ，就 在与 建 立准 确 的
当 结 构 的 裂 缝 部 位 只 有 一 个 可 测 表面 估计 裂 缝 深 度 又 不 大 干５ Ｏ Ｏ ｍｍ时 ，可采 用 单 面平 测 法 。其 检 测步 骤 如 下 （ １）不 跨
半 ，推 定 裂 缝 深 度 。若 布 置 换 能 器 的连 线 方 向 与 裂 缝 方 向 不 垂 直 ．同样存 在 首 波相 位 变化 的 临界 点 ．这 时二 换能 器 间 距之 半 相
当于 混凝 土裂缝 的深 度 。
３ 单 面 平测 法 、
的 传播 参 数 （ 速 、衰 减 系数 等 ） 间 的相 关 关 系 为基 础 的 。 超 声 声 之