ICS93.040

CCSP28

團體標準

T/JSTERAXX—2024

裝配式混凝土橋梁施工灌漿質量檢測

沖擊彈性波法

Constructionofprefabricatedconcretebridges—Groutingqualityinspection

—Shockelasticwavemethod

（報批稿）

2024-03-20發布2024-04-01實施

江蘇省交通經濟研究會發布

T/JSTERAXX－2024

裝配式混凝土橋梁施工灌漿質量檢測沖擊彈性波法

1范圍

本文件規定了裝配式混凝土橋梁下部結構沖擊彈性波法灌漿密實性檢測的基本規定、儀器、準備工

作、檢測、數據處理和檢測報告等內容。

本文件適用于公路預制裝配式橋梁套筒連接灌漿質量檢測。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

T/JSJTQX20-2021電磁感應法鋼筋保護層厚度檢測技術規定

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

沖擊彈性波法impactelasticwavemethod

是一種無損檢測技術，它利用沖擊器產生瞬時沖擊力，并通過傳感器等接收器捕捉由這些沖擊力引

起的彈性波信號，并通過儀器進行信號的解析和輸出。

注：沖擊彈性波法的原理在于，當彈性波進入混凝土內部時，如果遇到缺陷，它會部分反射回來。通過記錄反射波

的到達時間和振幅，結合彈性波的傳播速度公式，可以計算出缺陷的位置、形狀和大小信息。這種方法不僅適

用于檢測混凝土表面的裂縫、空洞、風化和松散等缺陷，而且能夠在不損害混凝土結構的前提下進行快速、準

確的檢測，提高了結構的可靠性和安全性。

3.2

灌漿密實性groutingcompactness

鋼筋采用套筒灌漿方式連接時，灌漿結束并穩定后，套筒內灌漿的充盈狀態。

[來源：T／CECS683-2020，2.0.1，有修改]

3.3

基準調試

為保證檢測結果與實際狀態一致性，沖擊回波儀在檢測之前，應對標準件進行檢測，并將儀器檢測

結果與標準件情況進行對比，調節儀器相關參數，使其一致。

4基本規定

4.1沖擊彈性波法檢測套筒灌漿密實性時，灌漿料應達到設計強度，且應在灌漿至少3d后進行檢測。

4.2在檢測前，應對儀器設備進行基準調試。

5儀器設備

5.1沖擊彈性波法檢測灌漿質量的儀器為沖擊回波儀，沖擊回波儀符合下列規定：

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a)應配置鋼球型沖擊器，沖擊器根據不同測試條件配備兩種直徑，分別為D17、D30；

b)傳感器采用加速度傳感器，耦合方式為高阻尼傳感器支座；

c)數據采集儀宜具備信號放大功能，且增益可調；宜配有不少于2通道的模/數轉換器，轉換精

度應不低于16位，采樣頻率應不低于100kHz且采樣點數可調；

d)儀器應能實時顯示沖擊時傳感器的輸出時域信號，并應具有頻率幅值譜分析功能。

5.2儀器應具有對信號觸發、數據采集、數據保存、數據分析等功能，其中數據分析功能包括快速傅

里葉變換（FFT）和最大熵法（MEM）頻譜分析，并可以繪制曲線圖。

5.3沖擊回波儀工作環境溫度宜為0℃～40℃，不應在機械振動和高振幅電噪聲干擾環境下使用。

5.4儀器校準周期為一年。新購儀器、儀超過校準有效期限或校準有效期內有過系統維修時，應由法

定計量檢定機構進行校準。

6準備工作

6.1基準調試

6.1.1標準件制作

6.1.1.1基準調試應包括波速調試和缺陷區域驗證兩部分。波速調試和缺陷區域驗證應事先分別制作

標準件。

6.1.1.2用于儀器讀數矯正的標準件應滿足下列要求：

a)校準試件混凝土抗壓強度應與待測構件強度等級相一致；

b)校準試件厚度應不小于150mm，長寬尺寸均應不小于厚度的6倍；

c)校準試件不應有內部缺陷。

6.1.1.3用于缺陷區域驗證的標準件滿足下列要求：

a)人為設置套筒灌漿缺陷進行缺陷檢測，檢測套筒應不少于3組，每組3根；

b)每組3根分別設計頂部灌漿缺陷，中部灌漿缺陷，頂部和中部灌漿缺陷3種缺陷類型，每處缺

陷長100mm，每種缺陷設計相同的3根套筒用來對比試驗；

c)人為設置缺陷時，宜采用羊皮、泡沫等吸波性良好的材料作為填充物進行，分別在螺紋鋼筋的

頂部和中部纏繞羊皮、泡沫等，并且記錄羊皮的位置；

d)把纏繞羊皮的鋼筋進行套筒灌漿，待灌漿料凝固后進行檢測。

6.1.1.4波速調試應按如下步驟進行：

a)在構件測區內布置測點或測線，每測點應取2個有效波形，一個孔道所有測點數據采集完成后，

即可對孔道位置測試數據與正常混凝土測試進行時域頻譜解析，當被測孔道測點彈性波波速相較于正常

混凝土測點彈性波波速有延遲時，可判斷該測點處存在灌漿缺陷。

b)標準件檢測反射時間應按下式（1）計算。

2H

T

v

p…………（1）

式中：

T——沖擊彈性波反射時間，單位為毫秒（ms）；

Vp——混凝土波速，單位為米/秒（m/s）；

H——混凝土結構厚度，單位為米（m）。

c)標準件厚度還應滿足式（2）的規定

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Bh

h100%5%………………（2）

Bh

式中：

Bh——標準厚度，單位為米（m）；

h——直接量測的校準試件的實際厚度，單位為米（m）。

d)調試時，每次選取的測點位置應一致；

e)如讀數不滿足上述條件，應進行讀數矯正。

6.1.1.5缺陷區域驗證方法如下：

a)應在灌漿料凝固后達到設計強度后進行檢測；

b)在標準件的外壁每隔20mm豎向布置一處測點，每個套筒布置兩列測點；

c)對測點進行檢測，每列測點檢測3次；

d)判斷灌漿不密實區域；

e)檢測結果顯示不密實區域與實際不密實區域進行偏差檢查，位置偏差應不大于10mm。

6.2技術準備

6.2.1檢測前應調查、收集所檢測構件的基本情況，包括套筒的型號、數量、布設位置、結構尺寸、

保護層厚度等。

6.2.2調查構件所處的環境條件。

6.2.3應在同一工程套筒灌漿質量檢測前，統一編制檢測方案。包括工程概況、檢測依據、檢測人員

和儀器、測區劃分、測線布置、檢測方法、檢測步驟、檢測數量、檢測位置等。

6.2.4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。

7現場檢測

7.1方法選擇

7.1.1可采用掃描式檢測和單點式檢測方法。

7.1.2掃描式檢測適用于平整的大面混凝土表面，單點式檢測適用于曲面、小接觸面混凝土表面。

7.2測點布置

7.2.1根據圖紙上套筒的數量和型號來布置測點。

7.2.2測點應避開灌漿口和出漿口，以免因結構和套筒主體不同而產生差異性的檢測結果。

7.2.3測點間距宜為20mm。

7.2.4沿套筒走向布設測線，測線數量或測點數量、測線或測點間距可根據套筒的尺寸確定，并應標

明測線或者測點的編號和位置。

7.2.5測線距構件外邊緣或側表面的最小距離，應大于沿沖擊方向構件厚度的0.3倍；測區范圍應大

于預估缺陷的區域。

7.3檢測步驟

7.3.1應根據圖紙提前確定灌漿套筒在混凝土構件中的位置，如無圖紙，應采用鋼筋掃描儀進行套筒

的定位檢測。掃描方法按T/JSJTQX20-2021執行。

7.3.2在檢測開始前提前將待檢測套筒的參數輸入檢測儀器內。

7.3.3連接儀器，安設傳感器，并保證傳感器與被測面良好粘結。

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7.3.4在被測面上無套筒的位置先進行基準波速的測量，并將基準波速輸入至儀器，進行基準波速測

量時，應選擇較大的沖擊錘作為沖擊源。

7.3.5按測線方向施測，見圖1。先將傳感器安設在1號測點，將激振點設置在2號測點或測線上其

他位置，并應保證傳感器與激振點之間的距離應不大于構件厚度的0.4倍，且宜在40mm～60mm之間。

圖1測點布設圖

7.3.6使用激振錘對激振點進行激振，激振應符合以下要求：

a)應根據構件的厚度選擇激振錘，當構件厚度在50mm～200mm之間時，應選擇D10激振錘；當構

件厚度在200mm～400mm之間時，應選擇D17激振錘；當構件厚度在400mm以上時，應選擇D30激振錘；

b)激振時，每個測點激振2次，每個套筒應檢測3次以保證檢測精度；

c)對灌漿套筒處混凝土外壁進行激振時，應避開灌漿口和出漿口處；

d)對構件表面激振時，宜1次性激振到位，讓沖擊器自動回彈。

7.3.7激振后，沖擊彈性波回波被傳感器采集，并通過數據線傳輸給儀器主機進行數據初步處理。完

成測點1的數據采集。

7.3.8將傳感器移至2號測點，將激振點設置在激振點設置在3號測定或測線上其他位置，重復上述

步驟，完成測點2的數據采集，以此類推，直至完成整個套筒測點的數據采集。

7.3.9檢測記錄可按附錄A的格式編制。

7.3.10檢測過程中，應注意以下環節：

a)儀器的采樣頻率應大于10倍最高系統響應頻率，并應滿足檢測精度要求；

b)應通過設定采用頻率和采樣點數來提高信號的檢測精度，檢測精度以分辨率表示。分辨率為采

樣頻率與采樣點數之比；

c)采用單點式檢測時，應保證傳感器與構件表面耦合良好。當檢測面有表面裂紋時，傳感器和激

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振點應位于表面裂紋同側。

d)在測量時要保證外界聲音在40分貝以下，不應因外部聲音過大而干擾測量結果；

e)當檢測結果存在異常時，應復測或加密檢測。

8數據分析和檢測報告

8.1數據分析

8.1.1采集的數據通過儀器自帶軟件進行自動初步分析，分析方法為時域分析法，其原理和方法見附

錄B。

8.1.2初步分析后的數據如出現異常，異常數據分析方法可參照附錄B進行分析處理。

8.1.3初步分析的數據應經人工確認后再進行缺陷范圍的確定。

8.1.4對檢測結果分析時，應考慮檢測結果受多重因素的影響，其影響因素見附錄C。

8.1.5數據分析時，還應注意以下事項：

a)當測點距離邊界小于5cm時，該點能量頻譜受試驗試件邊界影響最大；

b)當所檢測件長度與試件內套筒長度相等時，存在明顯的邊界效應，分析時，應剔除上、下邊緣

處的影響；

c)對于所測套筒在構件內居中布設時，構件是否有鋼筋干擾都不會對沖擊彈性波定性檢測有影

響，而對于定量檢測結果會導致存在誤差；

注：誤差存在的原因可能是由于測點間距、測點接觸面粗糙度和套筒壁厚與孔徑比等不同而引起。部分套筒居中布

置的構件的檢測圖譜中的密實區與不密實區間存在較為明顯的過渡段，考慮到實際注漿條件（豎直灌漿、上部

處于自由狀態等），過渡段有漿料但漿料不夠密實的可能性是存在的。

d)對于雙排梅花型布置和雙排對稱布置的套筒試件，檢測結果準確性低。

8.2檢測報告

8.2.1檢測完成后應及時出具檢測報告。

8.2.2檢測報告宜包括下列內容：

a)委托單位名稱；

b)工程概況，包括工程名稱、結構類型、施工日期等；

c)檢測方法及檢測依據；

d)采樣方法、檢測數量和檢測位置；

e)檢測日期、報告完成日期；

f)數據采集系統使用的參數；

g)檢測結論。

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附錄A

（資料性）

套筒灌漿密實性檢測用表

表C-1套筒灌漿密實性檢測記錄表

工程名稱：

工程部位

執行標準施工日期

檢測日期設計強度等級

檢測環境/構件表

構件名稱

面狀態

型號：編號：

儀器設備

參數采樣頻率=Hz；采樣點數=點；濾波方式：

構件混凝土波速

（m/s）

測區/測點/測線編計算/沖擊回波測直接測得的實際厚結果圖（振幅譜圖缺陷分析、描述（分

號得的厚度值T(m)度值H（m）等）編號布位置等情況）

檢測部位（測區、

測點/測線）分布示

意圖

檢測：復核：日期：

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附錄B

（資料性）

沖擊彈性波檢測數據時域分析方法

B.1時域分析法

B.1.1應力波在混凝土中傳播時，當在混凝土內部遇見空隙時，應力波的傳播路徑會發生改變，進而

接收到應力波的聲時和振幅都會有所改變，通過分析應力波的首波時間、回波時間、振幅的變化等信息，

再和正常傳播處對比后，可以因此確定缺陷的位置，該分析方法稱為時域分析法。

B.1.2應用沖擊回波法檢測結構內部缺陷首先需要利用激振錘激振待測結構表面，激振產生的縱波會

在結構物內部傳播，見圖B.1。

a)灌漿密實b)灌漿有缺陷c)未灌漿

圖B.1沖擊彈性波在不同結構物內傳播圖

B.1.3時域分析法對接收的聲信號采用時域分析法進行分析，縱波在結構內部傳播過程中，如果遇到

尺寸較大的缺陷或邊界，就會因兩種材料的波阻抗不同而發生反射和透射現象，且波阻抗相差越大，反

射越明顯。這樣反射波就會在結構內部多次反射，最終就具備了形成瞬時類諧振的條件，且在結構沖擊

表面上的質點就會產生振動，這種振動就以位移、速度或者加速度的信號形式被相適應的傳感器采集到，

并經過信號放大器對信號進行放大，就可以得到周期位移時域信號，并可以根據缺陷會使厚度頻率向低

頻漂移這一性質來定性和定量的判讀缺陷，見圖B.2。圖中未填充邊框代表實測反射區域，斜線填充代

表灌漿密實反射區域，當兩者對應縱坐標基本相同時，則判斷套筒灌漿密實，輕微壓漿缺陷將會產生提

前反射信號，嚴重壓漿缺陷將會產生延后的繞射信號。

B.1.4橫坐標代表檢測長度，檢測方向從左往右，縱坐標中厚度代表試件厚度方向，時間代表接收到

信號的時間。

a)灌漿密實

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b)灌漿輕微缺陷

c)灌漿嚴重缺陷

圖B.2時間差法分析

B.1.5時域分析法因混凝土表面粗糙不平，內部粗骨料和細骨料不能均勻分布，受混凝土試件厚度影

響較大，因此得到的周期位移時域信號誤差大于振動法，另外因為應力波經過混凝土和鋼筋路徑變化較

小，周期位移時域信號變化不明顯，因此無法檢測出套筒內鋼筋缺失。

B.2分析方法

B.2.1檢測曲線信號區域，無頻率延遲，測得的構件厚度卓越周期峰值f（圖A.3中紅色反射區域）

與無套筒部分的構件厚度卓越周期峰值f基本相同，或向低頻輕微漂移并出現另一個低頻峰值fs，可

判斷孔道內壓漿密實；卓越周期沒有明顯變化時，表明套筒灌漿密實。。

B.2.2檢測曲線信號區域有厚度卓越周期降低，測得的構件厚度卓越周期峰值明顯小于無套筒部分的

構件厚度頻率值，或向低頻明顯漂移并出現另一個卓越周期峰值，可判斷套筒內壓漿不密實。即：云圖

2中藍色線條位置為正常反射時刻，圖B.3中實際反射位置接近正常反射位置，表明壓漿質量較好，偏

離正常反射位置則表示壓漿存在缺陷；卓越周期有明顯變化，表明套筒灌漿有缺陷。

缺陷區域

密

實

區

域

圖B.3數據處理云圖

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附錄C

（資料性）

沖擊彈性波法檢測套筒灌漿密實性檢測結果的影響因素

C.1試件厚度

C.1.1采用沖擊回波法來檢測混凝土試件內灌漿套筒的灌漿情況和檢測的厚度有關，當信號產生處和

信號接收處在0.8m以下時，通常信號接收處放在信號產生處同面，簡稱沖擊回波法，彈性波信號經過

混凝土試件反射后傳達接收器內部。

C.1.2當信號產生處和信號接收處厚度在0.8m以上時，通常信號接收處放在信號產生處對側，簡稱對

測法，通