-工程錨桿無損檢測方案

××工程錨桿錨固質(zhì)量檢測方案1.工程概況××工程新增電梯基礎(chǔ)采納巖石錨桿基礎(chǔ)，錨桿為全長粘結(jié)型，主筋規(guī)格為1C25，鉆孔直徑110mm，設(shè)計入巖5.0m，錨桿總數(shù)為2根。2.檢測依據(jù)《錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T182－2009）3.檢測目的利用聲波反射法檢測錨桿的桿體長度和錨固密實度，確定錨桿的工程質(zhì)量。4.工作方法與原理4.1工作方法錨桿工程質(zhì)量檢測以往多采納拉拔試驗的方法檢測錨桿施工質(zhì)量，但拉拔試驗不足以正確評定其質(zhì)量，若不能將錨桿拔出，則難以推斷錨桿的長度和錨固密實度。錨桿錨固體系是由鋼筋、水泥砂漿和基巖構(gòu)成的，當(dāng)出現(xiàn)砂漿灌注不飽滿、空腔等質(zhì)量問題時，鋼筋與砂漿、砂漿與圍巖之間就存在波波阻抗突變的界面，因此，采納聲波反射波對錨桿錨固質(zhì)量進(jìn)行無損檢測具備檢測物理條件。本次檢測儀器為RSM-RBT錨桿無損檢測儀。4.2工作原理全長粘結(jié)砂漿錨桿的水泥砂漿的灌注密實與否，是錨桿能否按設(shè)計要求起作用的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的測試方法是用抗拔力來檢驗，但這種方法并不能完全確定其施工質(zhì)量。試驗證明，對于高強(qiáng)錨桿，當(dāng)錨固長度達(dá)到錨桿直徑的42倍時，握裹力不再隨錨桿長度的增加而增加，因此僅用抗拔力來檢驗施工質(zhì)量不完整。采納聲波反射法對錨桿的錨固質(zhì)量進(jìn)行無損檢測和抗拔力試驗有機(jī)地結(jié)合并進(jìn)行綜合分析，才能對錨桿的錨固質(zhì)量進(jìn)行很好地分析和評價，其原理如下：圖1錨桿體系模型示意圖當(dāng)工程的錨桿構(gòu)件的尺寸為圓柱體且其直徑d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其長度L時，即L>>d，則此錨桿可以作為彈性波中的一維桿件理論分析處理。錨桿是鋼筋與水泥砂漿膠結(jié)在一起，與四周圍巖存在較大的彈性波波阻抗差異，因此，應(yīng)用彈性波理論對錨桿進(jìn)行無損檢測，可以視錨桿為一維彈性桿件。應(yīng)力波在錨桿中傳播時考慮粘滯性阻尼力的一維彈性波波動方程為：（1）式中，為截面的縱向位移；為空間、時間坐標(biāo)；為錨桿四周介質(zhì)的阻尼系數(shù)；分別表示錨桿的截面積及錨桿材料的彈性模量；為錨桿的縱波波速；，為錨桿材料的質(zhì)量密度。在小阻尼狀況下，式（1）的解可近似簡化為（2）式中，為衰減因子，為無阻尼條件下的圓頻率。由式（2）可見，波在傳播過程中幅值隨傳播時間的增加按指數(shù)規(guī)律衰減；當(dāng)值不變時，值或值愈小則波幅值隨時間衰減愈快。在由錨桿、混凝土砂漿和圍巖組成的體系中，由錨桿端部放射的聲波經(jīng)桿體向四周傳播，在錨桿與砂漿、砂漿與圍巖等界面發(fā)生入射、反射和透射。入射波應(yīng)力為反射波應(yīng)力與透射波應(yīng)力之間的關(guān)系分別為（3）（4）式中，波阻抗Z=cA，、c、A分別為介質(zhì)的密度、聲速和截面積。從上述公式可以看出，當(dāng)桿中某一截面面面積或材料性質(zhì)發(fā)生變更時，入射波將在該截面處發(fā)生反射和透射，其反射和透射波的大小與截面面積和波阻抗相對變更的程度有關(guān)。與變截面桿相類似，在錨桿體系中錨桿、砂漿、和基巖三者之間澆灌勻稱密實時，應(yīng)力波的能量大部分透射到基巖體中，只有小部分能量反射回來，且反射信號極有規(guī)律。當(dāng)砂漿澆灌不勻稱、密實時，在砂漿中出現(xiàn)空穴，在空穴處將出現(xiàn)不同程度的波阻抗變更面。表現(xiàn)在原有的信號中迭加了強(qiáng)度不同的反射信號，或在不應(yīng)出現(xiàn)反射波處有反射信號，依據(jù)反射波位置和反射信號的強(qiáng)弱，就可以確定錨桿錨固質(zhì)量并為其分級。5.現(xiàn)場檢測現(xiàn)場檢測采納武漢中科智創(chuàng)巖土技術(shù)有限公司生產(chǎn)的RSM-RBT型錨桿無損檢測儀。5.1檢測條件（1）錨桿桿體直徑宜勻稱。（2）錨桿外露端面應(yīng)平整。（3）錨桿端頭應(yīng)外露，外露桿體應(yīng)與內(nèi)錨桿體呈直線，外露段不宜過長。（4）采納多根桿體連接而成的錨桿，施工方應(yīng)供應(yīng)具體的錨桿連接資料。5.2現(xiàn)場檢測留意事項（1）宜運(yùn)用端發(fā)端收或端發(fā)側(cè)收方式。（2）接收傳感器運(yùn)用強(qiáng)磁或其它方式固定，傳感器軸心與錨桿桿軸線平行。（3）安裝有托板的錨桿，接收傳感器不應(yīng)干脆安裝在托板上。（4）激振器激振時應(yīng)避開觸及接收傳感器。（5）實芯錨桿的激振點宜選擇在桿頭靠近中心位置，保持激振器的軸線與錨桿桿軸線基本重合.（6）中空式錨桿的激振點宜緊貼在靠近接收傳感器一側(cè)的環(huán)狀管壁上，保持激振器的軸線與桿軸線平行。（7）激振點不宜在托板上。（8）單根錨桿檢測的有效波形記錄不應(yīng)少于3個，且一樣性較好。（9）現(xiàn)場檢測期間，檢測現(xiàn)場周邊不能有機(jī)械振動、電焊作業(yè)等對檢測數(shù)據(jù)有明顯干擾的施工作業(yè)。（10）現(xiàn)場檢測宜在錨固7天后進(jìn)行。6結(jié)果判定6.1錨固密實度判定錨固密實度判別詳見表1。表1錨固密實度判別質(zhì)量等級波形特征時域信號特征幅頻信號特征密實度DA波形規(guī)則，呈指數(shù)快速衰減，持續(xù)時間短2L/Cm時刻前無缺陷反射波，桿底反射波信號微弱或沒有呈單峰形態(tài)，或可見微弱的桿底諧振峰，其相鄰頻差≥90%B波形較規(guī)則，呈較快速衰減，持續(xù)時間較短2L/Cm時刻前有較弱的缺陷反射波，或可見較清楚的桿底反射波呈單峰或不對稱的雙峰形態(tài)，或可見較弱的諧振峰，其相鄰頻差90%~80%C波形欠規(guī)則，呈逐步衰減或間歇衰減趨勢形態(tài)，持續(xù)時間較長2L/Cm時刻前可見明顯的缺陷反射波或清楚的桿底反射波，但無桿底多次反射波呈不對稱多峰形態(tài)，可見諧振峰，其相鄰頻差80%~75%D波形不規(guī)則，呈慢速衰減或間歇增加后衰減形態(tài)，持續(xù)時間長2L/Cm時刻前可見明顯的缺陷反射波及多次反射波，或清楚的、多次桿底反射波信號呈多峰形態(tài)，桿底諧振峰明顯、連續(xù)，或相鄰頻差＜75%6.2錨固質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)（1）錨桿桿體長度不小于設(shè)計長度的95%，且不足長度不超過0.5m，可評定錨桿長度合格；（2）錨桿錨固密實度按表1進(jìn)行評定，同時應(yīng)執(zhí)行下列規(guī)定：1）當(dāng)錨桿空漿部位集中在底部或淺部時，應(yīng)降低一個等級；2）錨固密實度達(dá)到C級以上，且符合工程設(shè)計要求時，評定錨固密實度合格。（3）單根錨桿錨固質(zhì)量無損檢測分級評判應(yīng)按表2進(jìn)行。表2錨桿錨固質(zhì)量無損檢測分級評價表錨固質(zhì)量等級評價標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ密實度為A級，且長度合格Ⅱ密實度為B級，且長度合格Ⅲ密實度為C級，且長度合格Ⅳ密實度為D級，或長度不合格（4）單元或單項工程錨桿錨固質(zhì)量全部達(dá)到Ⅲ級及以上的應(yīng)評定為合格，否則應(yīng)