ICS91.010.30P04DB13河北省地方標準DB13/T5186—2020橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測

技術規程2020-03-25發布 2020-04-25實施河北省市場監督管理局發布本標準按照GB/T1.1-2009給岀的規則起草。本標準由河北省交通運輸廳提岀并歸口。本標準起草單位：河北省交通規劃設計院。本標準主要起草人：楊旭光、馬躍、劉靖、陳耀輝、閆濤、汪濤、張悅、孫梁、麻玉海、劉長泉、由立超、張忠磊。趙治國、喬陽、李彪、宮長興、田仲超、董麗娜、黃攀、張志強、趙慶國、孟凡超、由立超、張忠磊。橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測技術規程1范圍本標準規定了公路工程橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測技術的術語和定義、基本規定、現場檢測技術及孔道壓漿密實度評價。本標準適用于后張法預應力混凝土橋梁孔道壓漿密實度的檢測。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修訂單）適用于本文件。GJB1805數據采集設備通用規范JJG338電荷放大器檢定規程JGJ/T411沖擊回波法檢測混凝土缺陷技術規程JB/T6822壓電式加速度傳感器JTG/TF50公路橋涵施工技術規范3術語和定義JTG/TF50、JGJ/T411界定的以及下列術語和定義適用于本文件。1沖擊回波法impactechomethod通過沖擊方式產生瞬態沖擊彈性波并接收沖擊彈性波信號，通過分析沖擊彈性波及其回波的波速、波形和主頻頻率等參數的變化，判斷混凝土結構的厚度或內部缺陷的方法。3.2沖擊彈性波定性檢測法methodforquaIitativedetectionofimpact-eIasticwave利用外露的預應力鋼束兩端分別進行激振和接收信號，通過分析信號傳播過程中能量、波速及頻率等參數的變化，定性判定預應力孔道壓漿密實度的方法。3.3沖擊回波定位檢測法methodforfixedpositiondetectionusingimpact-echowave沿預應力孔道方向，以掃描形式逐點進行激振和接收信號，通過分析信號傳播過程中預應力孔道及構件對面處反射信號的傳播時間，定量判定預應力孔道各位置處壓漿密實度的方法。3.4全長衰減法fulllengthenergyattenuationmethod通過接收端信號能量和激振端信號能量的比值來定性判斷預應力孔道壓漿密實度的方法。3.5全長波速法fulllengthP-wavevelocitymethod通過信號在壓漿孔道中的傳播速度來定性判斷預應力孔道壓漿密實度的方法。3.6傳遞函數法P-wavefrequencytransformtunctionsmethod通過接收端與激振端信號振動頻率的變化來定性判斷預應力孔道壓漿密實度的方法。3.7超聲波法ultrasonicwavemethod利用超聲波透射性測量介質的聲速、波幅和主頻等聲學參數，并根據這些參數及其相對變化對預應力孔道各位置處壓漿密實度進行定量檢測的方法。3.8X射線法x-raymethod利用X射線透射性能對預應力孔道各位置處壓漿密實度進行定量檢測的方法。3.9內窺鏡法endoscopymethod利用光學儀器內窺鏡對預應力孔道各位置處壓漿密實度進行定量檢測的方法。3.10壓漿缺陷groutingdefects橋梁預應力孔道的不密實區域或空洞區域。3.11綜合壓漿指數comprehensivegroutingindex壓漿密實度定性檢測過程中根據波速、衰減、傳遞函數三個參數的線性分布指數進行幾何平均的綜合指標，可定性反映預應力孔道整體壓漿密實度。3.12最長壓漿缺陷長度maximumIengthofgroutingdefect預應力孔道內單個壓漿缺陷的最大連續長度。13壓漿不密實度groutingnon-compactnessindex預應力孔道內累計壓漿缺陷長度占孔道總長的比值，常用百分數表示。4基本規定1一般規定4.1.1公路工程混凝土結構橋梁在孔道壓漿施工完畢后，應進行孔道壓漿密實度的檢測。4.1.2被測構件所有預應力鋼束應張拉完畢，滿足現場檢測所需要的安全要求。4.1.3外露預應力鋼束的長度不應大于10cm。4.1.4現場檢測應在壓漿7d后進行。4.1.5進行定性檢測時，預應力孔道兩端預應力錨具和鋼束端部應處于裸露狀態，預應力錨具和露岀的預應力鋼束端部應清潔、干凈。4.1.6進行定位檢測時，應符合下列規定：a） 應依據設計圖紙、施工記錄，描繪岀被測預應力孔道位置及走向；b） 檢測部位混凝土表面應清潔、平整，且不應有蜂窩、孔洞等外觀質量缺陷。必要時應磨平，并清除表面浮漿。4.2檢測流程橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測流程詳見附錄A。4.3檢測前的準備4.3.1調查工程現場，收集工程設計圖紙、制孔工藝、壓漿資料、施工記錄等，了解預應力孔道位置走向、壓漿工藝及壓漿過程中岀現的異常情況。4.3.2依據檢測目的和調查結果合理選用檢測方法，編制檢測方案。5現場檢測技術檢測時應填寫橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測現場記錄表，詳見附錄B。1檢測方法及選定原則5.1.1本規程所涉及的檢測方法包括沖擊回波法（見附錄C）、超聲波法（見附錄D）、X射線法（見附錄E）和內窺鏡法（見附錄F）。檢測方法應根據檢測目的和工程需要按表1規定的適用范圍確定。表1檢測方法一覽表檢測方法適用范圍沖擊回波法沖擊彈性波定性檢測法定性判定預應力孔道整體壓漿密實度，適用于孔道兩端裸露出預應力錨具和鋼束端部的預應力孔道沖擊回波定位檢測法定量判定預應力孔道各位置處壓漿密實度，適用于在沖擊回波傳播方向只有一束且厚度不超過80cm構件內的預應力孔道超聲波法定量判定預應力孔道各位置處壓漿密實度，適用于具有兩個相對檢測面且厚度不超過80cm構件內的預應力孔道X射線法驗證判定預應力孔道各位置處壓漿密實度，適用于具有兩個相對檢測面且厚度不超過80cm構件內的預應力孔道內窺鏡法驗證判定預應力孔道各位置處壓漿密實度，適用于可鉆孔的預應力孔道5.1.2橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測，應首先采用沖擊彈性波定性檢測法進行檢測。當孔道壓漿缺陷指標超岀規定標準時，應采用沖擊回波定位檢測法或超聲波法進行檢測，必要時可采用X射線法或內窺鏡法進一步驗證。5.2抽檢方式和頻率5.2.1抽檢方式5.2.1.1應采用隨機取樣方式進行抽檢。5.2.1.2當預制梁（板）或預應力孔道有下列情況之一時，必須進行抽檢：a） 壓漿過程中壓漿機岀現故障或壓漿材料發生初凝；b） 壓漿過程中發生堵塞。5.2.1.3當預制梁（板）或預應力孔道有下列情況之一時，應優先抽檢：a） 負彎矩預應力孔道；b） 曲率半徑較小孔道。5.2.2抽檢頻率5.2.2.1對于新建橋梁，應滿足下列規定：a） 裝配式預應力混凝土梁（板）橋，定性抽檢梁（板）數量應不少于各不同種類預制梁（板）總數量的10%,且每座橋抽檢總數不少于3片。每片受檢梁（板）的所有預應力孔道均應進行檢測；b） 現澆預應力混凝土梁（板）橋，定性抽檢的預應力孔道數量應不少于所有預應力孔道總數的5%,且不少于5束；c） 當以綜合壓漿指數”（見附錄C.3）判定壓漿密實度等級為III類、IV類（見表2）的數量占抽檢總數的50%及以上時，應采用沖擊彈性波定性檢測法雙倍抽檢。若仍岀現上述情況時，則應全部進行檢測。2.2.2對己成橋或通車運營的橋梁，根據工程管理相關單位的具體要求或實際情況確定。6孔道壓漿密實度評價1密實度等級分類橋梁預應力孔道壓漿密實度等級分類見表2。表2橋梁預應力孔道壓漿密實度等級分類表密實度等級特征狀態描述及建議I類孔道壓漿密實或基本密實，可正常使用，不需處理。II類孔道壓漿存在輕微缺陷，宜進行局部處治。III類孔道壓漿存在明顯缺陷，應進行局部處治。IV類孔道壓漿存在嚴重缺陷，應進行整體處治。6.2密實度等級判定橋梁預應力孔道壓漿密實度采用綜合壓漿指數/f、最長壓漿缺陷長度4成、壓漿不密實度0三項指標綜合判定，按最不利狀況取用，見表3規定。其中壓漿不密實度0按下式計算：B=%x100% (1)L式中：0――壓漿不密實度；L 預應力孔道總長度(m)；Lsam 累計壓漿缺陷長度(m)o表3橋梁預應力孔道壓漿密實度等級判定表密實度等級綜合壓漿指數最長壓漿缺陷長度畠成壓漿不密實度pI類Ifmo.98L<0.3mmax/3<2%II類0.90</r<0.980.3mWL<1.5mmax2%WQV7%III類0.85</r<0.901.5mWL<3.Ommax7%W^<12%IV類IfVO.85L33.Ommax/3N12%7檢測報告7.1檢測報告應用詞規范，結論明確。7.2檢測報告應包括工程概況、檢測原因、檢測日期、檢測目的、檢測依據、檢測方法、檢測儀器設備、抽檢方式、抽檢數量、檢測數據分析與判定、壓漿密實度評價等。

附錄A（規范性附錄）橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測流程圖橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測流程如圖A.1所示：

附錄B（資料性附錄）橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測現場記錄表橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測現場記錄表如表B.1所示：表B.1橋梁預應力孔道壓漿密實度無損檢測現場記錄表試驗室名稱:工程名稱委托單位記錄編號:任務單號檢測日期環境狀況主要儀器設備橋梁名稱梁（板）編號孔道編號孔道長度上部結構形式梁（板）長度檢測方法設計強度等級壓漿日期檢測:孔道直徑（記錄編號:任務單號檢測日期環境狀況主要儀器設備橋梁名稱梁（板）編號孔道編號孔道長度上部結構形式梁（板）長度檢測方法設計強度等級壓漿日期檢測:孔道直徑（mm）鋼束數量檢測部位及厚度（mm）存盤文件名初判結果備注檢測部位（測區、測點/測線）示意圖記錄:附錄C（資料性附錄）

沖擊回波法C.1檢測儀器與設備C.1.1沖擊回波法檢測可采用單點式或掃描式沖擊回波儀，整個檢測系統包括信號采集及處理儀、信號放大器、傳感器、激振設備、連接電纜和接頭及其它專用附件。C.1.2信號采集及處理儀應符合下列規定：a） 采集儀宜配有不少于2通道的模/數轉換器，轉換精度不低于16位；b） 采集間隔應不大于2卩s，可調；c） 單通道采樣點數應不小于8192點，可調；d） 應符合GJB1805的規定；e） 采集及分析軟件應可實時顯示每次沖擊時傳感器輸岀的時間域波形，包括相對應的時間和電壓的讀數，且具有時間域窗口選擇、數字濾波、時域分析、頻率幅值譜（FFT）分析功能，宜具有三維圖形等分析功能。C.1.3信號放大器應符合下列規定：a） 宜選用電荷放大器，可調，線性度較好；b） 放大器應具有濾波功能；c） 放大器的頻響范圍應寬于傳感器的頻響范圍；d） 放大器應符合JJG338的規定。C.1.4傳感器應符合下列規定：a） 傳感器應為能測量表面振動的高性能寬頻帶接收傳感器，可為位移傳感器或加速度傳感器，工作頻率帶寬宜為800Hz?100kHz；b） 傳感器應符合JB/T6822的規定；c） 傳感器應可通過強力磁座與兩端外露的預應力鋼束相耦合，或可通過手持方法與混凝土構件表面相耦合。C.1.5激振設備可采用鋼球型沖擊器或電磁激振的圓柱型沖擊器，且應符合下列規定：a） 定性檢測時，優先采用電磁激振的圓柱型沖擊器，其次采用鋼球型沖擊器配備激振錐進行激振檢測；b） 定位檢測時，應根據被測構件厚度按表C.1規定選擇鋼球型沖擊器進行激振檢測。當對檢測結果有懷疑時，可換用備選沖擊器再次進行激振檢測。表C.1沖擊回波定位檢測時沖擊器選擇一覽表構件厚度bbW20cm20cmVbW40cni40cmVbW60cnib>60cm首選沖擊器型號D10D17DIOD30備選沖擊器型號D6、D17DIOD30D50注：Dxx中D為鋼球型沖擊器代號，xx為沖擊器直徑，單位mm。C.1.6連接電纜和接頭應緊密，電纜應具有屏蔽層。C.2現場檢測技術C.2.1當采用單點式沖擊回波儀檢測時，應符合下列規定：a） 檢測系統設置應符合下列規定：1） 根據現場實際情況選擇合適的傳感器、放大器及激振設備，連接檢測系統并進行設備自檢，確認整個檢測系統處于正常工作狀態；2） 對于沖擊彈性波定性檢測，應將激振端信號接入Ch0端，接收端信號接入Ch1端，并正確設置系統DVC文件。b） 傳感器安裝應符合下列規定：1） 對于沖擊彈性波定性檢測，傳感器應布置在鋼束正上方，且傳感器軸線與預應力鋼束走向平行；2） 對于沖擊回波定位檢測，傳感器前端應與構件表面密切接觸，避免點接觸或線接觸。c） 激振時應符合下列規定：1） 對于沖擊彈性波定性檢測，激振方向應與預應力鋼束走向平行；2） 對于沖擊回波定位檢測，激振方向應與構件表面垂直。d） 檢測工作應遵守下列規定：1） 對于沖擊彈性波定性檢測，應在預應力孔道兩端分別激振檢測，即交替原激振端與接收端；2） 對于沖擊回波定位檢測，應沿預應力孔道走向逐點檢測，測點間距宜為10cm,傳感器安裝在測點上，激振點與測點間距宜為5cm?10cm；3） 每次激振采集數據前，應對檢測系統進行歸零標定；4） 每次保存數據前，應對測試信號進行判斷，當自動采集波形起振明顯、無毛刺時，方可保存；5） 梁（板）檢測前，應對該梁場梁（板）正常混凝土區域無預應力孔道位置處及同批梁（板）的預應力孔道未壓漿位置處沖擊回波的傳播波速及傳播時間進行標定。如現場無法標定,可采用經驗值；6） 當噪聲較大時，應采用信號增強技術重新進行檢測，提高信噪比；當信號一致性較差時,應分析原因，排除人為和檢測儀器等干擾因素，重新進行檢測。C.2.2當采用掃描式沖擊回波儀檢測時，應符合下列規定：a） 測線的位置和測線網格的疏密應根據預估缺陷的位置和大小確定，且應垂直于預應力孔道的走向進行檢測。測線的布置不應橫跨溝槽或表面裂紋；b） 掃描器應緊貼混凝土表面勻速滾動，移動速率不宜大于0.1m/s；c） 應符合JGJ/T411相應部分的規定。C.3檢測數據分析與判定C.3.1單點式沖擊回波儀的檢測數據分析與判定，應符合下列規定。C.3.1.1沖擊彈性波定性檢測法：包括全長衰減法、全長波速法、傳遞函數法：

a)b)c)d)全長衰減法:根據沖擊彈性波在傳播過程中的能量衰減來判定預應力孔道整體的壓漿密實性。若孔道整體壓漿密實性較好，則能量在傳播過程中逸散多、衰減大、振幅比??；相反，若孔道整體壓漿密實性較差，則能量在傳播過程中逸散少、衰減小、振幅比大。檢測結果以全長衰減法分項壓漿指數IEA來量化表達；a)b)c)d)全長衰減法:根據沖擊彈性波在傳播過程中的能量衰減來判定預應力孔道整體的壓漿密實性。若孔道整體壓漿密實性較好，則能量在傳播過程中逸散多、衰減大、振幅比?。幌喾?，若孔道整體壓漿密實性較差，則能量在傳播過程中逸散少、衰減小、振幅比大。檢測結果以全長衰減法分項壓漿指數IEA來量化表達；全長波速法:根據沖擊彈性波在傳播過程中的波速大小來判定預應力孔道整體的壓漿密實性。若孔道整體壓漿密實性較好，則波速在傳播過程中接近混凝土波速；相反，若孔道整體壓漿密實性較差，則波速在傳播過程中接近鋼絞線波速。檢測結果以全長波速法分項壓漿指數IPV來量化表達；傳遞函數法:根據沖擊彈性波在傳播過程中的頻率變化來判定預應力孔道端部的壓漿密實性。若接收端頻率大于激振端頻率，則接收端孔道壓漿密實性較差；若激振端頻率明顯偏高或偏低，則激振端孔道壓漿密實性也較差。檢測結果以傳遞函數法分項壓漿指數I軍來量化表達;沖擊彈性波定性檢測結果以綜合壓漿指數If式（1）來量化表達：If=VIEA■IPV.ITF(1)e)沖擊彈性波定性檢測結果采用綜合壓漿指數進行判定:1） 若綜合壓漿指數N0.98時，則預應力孔道壓漿密實或基本密實；2） 若綜合壓漿指數0.90<0.98時，則預應力孔道存在不明顯或局部小缺陷；3） 若綜合壓漿指數0.85<^<0.90時，則預應力孔道壓漿存在明顯缺陷；4） 若綜合壓漿指數If<0.85時，則預應力孔道壓漿存在嚴重缺陷。C.3.1.2沖擊回波定位檢測法：a） 沖擊回波定位檢測結果采用沖擊回波實際傳播時間，與正?；炷羺^域無預應力孔道位置處及預應力孔道未壓漿位置處沖擊回波的標定傳播時間L、九間的相對關系進行判定：1） t<tz,則測試結果存在較大偏差，應重新檢測分析并對。進行復核；2） 若tz<t<^^,則預應力孔道測點處壓漿密實或基本密實；- 43） 若奚』<7<丄』，則預應力孔道測點處壓漿存在缺陷；4 24） 若則預應力孔道測點處壓漿存在嚴重缺陷；5） 若t>tw,則不僅預應力孔道測點處壓漿存在缺陷，而且此處混凝土也存在澆筑不密實、空洞等內部缺陷。b） 通過沖擊回波定位檢測判定結果，得岀各測區壓漿缺陷長度和預應力孔道的最長壓漿缺陷長度匕_及累計壓漿缺陷長度丄頗。C.3.2掃描式沖擊回波儀的檢測數據分析與判定，應符合下列規定：a） 當測得的構件厚度頻率峰值f與無預應力孔道部分的構件厚度頻率峰值f基本相同，或向低頻輕微漂移并岀現另一個由于預應力束存在而產生的較高的頻率f（其所對應的厚度為鋼束埋深位置），可判斷孔道內壓漿密實；b） 當測得的構件厚度頻率峰值f明顯小于無預應力孔道部分對應的構件厚度頻率值，或向低頻明顯漂移并岀現另一個高頻峰值fv，fv約為2倍f，可判斷孔道內壓漿不密實。附錄D

（資料性附錄）超聲波法D.1檢測儀器與設備D.1.1超聲波檢測系統包括超聲波檢測儀、換能器、連接線纜等。D.1.2超聲波檢測儀應符合下列規定：a)b)c)d)具有波形清晰、顯示穩定的示波裝置；聲時最小分度為0.1〃s；衰減系統最小分度為1dB；接收擴大器頻響范圍10kHz?500kHz,總增益不小于80dB,接收靈敏度（在信噪比為3： 1時）不大于50〃V；e)宜具有幅度譜分析功能（FFT功能）。D.1.3換能器應符合下列規定：a)b)c)具有厚度振動方式；厚度振動式換能器的頻率宜采用20kHz?250kHz；換能器的實測主頻與標稱頻率相差應不大于土10%。D.2現場檢測技術檢測時應符合下列規定：a） 被測部位的兩側換能器位置盡量一致；b） 換能器與梁體表面宜采用凡士林或黃油進行密切耦合;c） 檢測時可采用對測或斜測方式；d） 檢測波形應容易判斷首波位置。D.3檢測數據分析與判定超聲波法檢測結果根據首波到達時間及波形振幅進行判定：a） 孔道壓漿密實的波形首波到達時間比有缺陷的波形首波到達時間要晚;b） 孔道壓漿密實的波形幅值比有缺陷的波形幅值要大。附錄E（資料性附錄）

X射線法E.1檢測儀器與設備E.1.1檢測系統包括X射線機、感光膠片、增感屏和專用附件等。E.1.2X射線機應符合下列規定：a)b)c)最大管電壓應不小于250kV；最大管電流應不小于5mA；工作壓力宜控制在0.35MPa—0.50MPa?E.1.3感光膠片應符合下列規定：a)b)感光性能良好；面積應不小于40cmX20cm。E.2現場檢測技術E.2.1拍攝時應符合下列規定：a)b)c)X射線束應處于水平