(高清版)DB36∕T 1197-2019 橋梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度檢測(cè)規(guī)程

DB36江西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布橋梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度檢測(cè)規(guī)程根據(jù)沖擊彈性波信號(hào)在孔道檢測(cè)面正上方檢測(cè)的自振周期與壓漿密實(shí)位置或附近混凝土檢測(cè)的自55.6.4對(duì)綜合壓漿指數(shù)不合格的孔道應(yīng)進(jìn)行定位檢測(cè)，定位檢測(cè)長(zhǎng)度不小于3m。5.6.5抽檢到的梁板或孔道無(wú)法進(jìn)行定性檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用定位檢測(cè)，滿足定位檢測(cè)條件的孔道測(cè)試長(zhǎng)度應(yīng)不小于3m。5.6.6根據(jù)批次檢測(cè)對(duì)象的孔道數(shù)量計(jì)算，若檢測(cè)對(duì)象中有超過(guò)15%不合格時(shí)，應(yīng)將定位檢測(cè)的數(shù)量增加1倍。5.7抽樣要求5.7.1對(duì)梁體預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行定位檢測(cè)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇孔道位置相對(duì)較高的錨頭兩端、負(fù)彎矩區(qū)、起彎點(diǎn)等位置進(jìn)行檢測(cè)。5.7.2對(duì)需要排查壓漿施工事故的梁體、孔道，應(yīng)逐一檢測(cè)。6檢測(cè)工作流程和方法6.1檢測(cè)流程6.1.1壓漿密實(shí)度檢測(cè)工作應(yīng)按如下圖1的流程進(jìn)行。檢測(cè)目的檢測(cè)目的定性測(cè)試否是結(jié)束質(zhì)量抽查對(duì)有疑問(wèn)位置進(jìn)行復(fù)測(cè)圖1壓漿密實(shí)度檢測(cè)流程6.1.2檢測(cè)前準(zhǔn)備工作如下：a)調(diào)查工程現(xiàn)場(chǎng)，收集工程設(shè)計(jì)圖紙、壓漿資料、施工記錄等，了解預(yù)應(yīng)力孔道位置走向、壓漿工藝及壓漿過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況等；6b)對(duì)于定性檢測(cè)，應(yīng)將預(yù)應(yīng)力孔道兩端封錨砂漿鑿除，并將錨具與露出的預(yù)應(yīng)力鋼束清潔干凈，6.2檢測(cè)方法6.2.1定性檢測(cè)6.2.1.1定性檢測(cè)應(yīng)按示意圖2進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)布置。儀器主機(jī)a)按圖2連接檢測(cè)系統(tǒng)，按5.3的要求安裝傳感器，設(shè)置、標(biāo)定試驗(yàn)參數(shù)，確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行正常；b)在管道的一端用激振錐激振，應(yīng)使激振方向與預(yù)應(yīng)力鋼束走向平行，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)；c)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，在管道另一端激振并記錄數(shù)據(jù)；e)每片梁(板)檢測(cè)后，均應(yīng)在其無(wú)預(yù)應(yīng)力孔道的區(qū)域?qū)Σㄋ龠M(jìn)行標(biāo)定，應(yīng)取三次測(cè)量的平均值6.2.2定位檢測(cè)6.2.2.1定位檢測(cè)應(yīng)按示意圖3進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)布置。7SSA儀器主機(jī)圖3壓漿密實(shí)度定位測(cè)試示意圖S—加速度傳感器；A—電荷放大器。6.2.2.2定位檢測(cè)按以下步驟進(jìn)行操作：a)按圖3連接檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置、標(biāo)定試驗(yàn)參數(shù)，確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行正常；b)根據(jù)設(shè)計(jì)值標(biāo)注出孔道位置，以孔道中心線為測(cè)線，測(cè)點(diǎn)間隔可根據(jù)精度要求確定，一般選擇10cm~20cm為測(cè)點(diǎn)間隔；c)按一定的方向?qū)γ總€(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)按5.3條的要求將傳感器和測(cè)試面耦合在一起；d)激振點(diǎn)距離傳感器宜為5mm±25mm,激振方向應(yīng)與構(gòu)件表面垂直；e)將一條測(cè)線的全部測(cè)點(diǎn)逐一采集、保存數(shù)據(jù)后，操作人員檢查數(shù)據(jù)文件，在確認(rèn)數(shù)據(jù)完整、無(wú)異常情況后結(jié)束測(cè)試；f)在每一片梁(板)檢測(cè)后，均應(yīng)在其無(wú)預(yù)應(yīng)力孔道的區(qū)域(宜選在兩個(gè)孔道之間)進(jìn)行線性標(biāo)定，確定混凝土底部回波時(shí)間，應(yīng)取三次測(cè)量的平均值作為標(biāo)定結(jié)果。7壓漿質(zhì)量評(píng)價(jià)7.1定性檢測(cè)評(píng)價(jià)7.1.1采用綜合壓漿指數(shù)I作為定性檢測(cè)的評(píng)定指標(biāo)，當(dāng)壓漿飽滿時(shí)，I=1,而完全未灌時(shí)，I=0。7.1.2當(dāng)測(cè)試條件不利激振時(shí)，測(cè)試頻率異常，宜采用FLEA、FLPV兩個(gè)分項(xiàng)計(jì)算綜合壓漿指數(shù)，計(jì)算方式見(jiàn)公式(1)。87.1.3當(dāng)測(cè)試條件，測(cè)試頻率正常，應(yīng)采用FLEA、FLPV、PFTF方式見(jiàn)公式(2)。I,=(IgA·Ipv·Ip)3…7.1.4各分項(xiàng)壓漿指數(shù)可見(jiàn)表2線性插值。三個(gè)分項(xiàng)計(jì)算綜合壓漿指數(shù)，計(jì)算表2壓漿指數(shù)的基準(zhǔn)值Ipv全長(zhǎng)波速法波速(km/s)混凝土實(shí)測(cè)波速(注)5.01(注4)IEA全長(zhǎng)衰減法能量比X(注2)ITF傳遞函數(shù)法頻率比(Fr/Fs)(注3)激振頻率Fs(KHz)注1:梁不同部位的混凝土的P波波速有一定的不同；注3:Fr、Fs分別是接收端和激振端信號(hào)的卓越頻率(KHz注4:根據(jù)鋼絞線的模量(196GPa)推算，并結(jié)合實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證?！璛——能量比；A,——接收端信號(hào)的振幅(m/s2);(核實(shí)是否正確)A?——激振端信號(hào)的振幅(m/s2);Lo——孔道長(zhǎng)度基準(zhǔn)值(一般可10m)。7.2定位檢測(cè)評(píng)價(jià)97.2.1壓漿缺陷類型預(yù)應(yīng)力壓漿缺陷分為大規(guī)模缺陷和小規(guī)模缺陷，可以根據(jù)IEEV法的底部反射波速以及波紋管壁反射(IE)信號(hào)進(jìn)行缺陷分級(jí)，具體見(jiàn)表3。表3缺陷分級(jí)管道類型測(cè)試方向金屬側(cè)向降低<5%一良好降低5%～10%小規(guī)模缺陷降低>10%大規(guī)模缺陷上下降低<10%良好降低10%～15%小規(guī)模缺陷降低>15%大規(guī)模缺陷側(cè)向降低<5%良好降低5%～10%小規(guī)模缺陷大規(guī)模缺陷降低>10% 大規(guī)模缺陷上下降低<10%良好降低10～15%小規(guī)模缺陷降低>15%大規(guī)模缺陷降低>15%一大規(guī)模缺陷7.2.2測(cè)試區(qū)間的壓漿質(zhì)量測(cè)試區(qū)間采用壓漿密實(shí)度指數(shù)D作為定位檢測(cè)的評(píng)定指標(biāo)，計(jì)算方式見(jiàn)公式(4)或公式(5):D——壓漿密實(shí)度指數(shù)；N——總測(cè)點(diǎn)數(shù)；β——測(cè)點(diǎn)的壓漿狀態(tài)，即良好：1,小規(guī)模：0.5,大規(guī)模：0。D——壓漿密實(shí)度指數(shù)；N——總測(cè)點(diǎn)數(shù)，有N=Nj+Nx+ND。N——健全測(cè)點(diǎn)數(shù)；Nx——小規(guī)模缺陷測(cè)點(diǎn)數(shù)；///對(duì)于放大器，其應(yīng)與所選擇的傳感器參數(shù)匹配，且滿足測(cè)試需求，檢測(cè)系統(tǒng)的增益倍率要適合長(zhǎng)度為fk(k1)k(k1)標(biāo)準(zhǔn)螺栓探杵針標(biāo)準(zhǔn)螺栓探杵針圖5-1不同固定方法對(duì)頻響曲線的影響上圖所示，采用人工或機(jī)械方式將傳感器壓在測(cè)試對(duì)象表面(壓著式)的方法，測(cè)試效率最高，因此，本規(guī)程采用壓著式作為傳感器的固定方式。為了達(dá)到即快速又可靠的測(cè)試，需要傳感器既要牢固的與梁體表面接觸，又能夠方便移動(dòng)。為此，我們利用一標(biāo)準(zhǔn)試塊，對(duì)如下幾種壓著式的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較，由上至下分別是：1)專用支座套；2)手按力度?。?)手按力度大：4)熱熔膠。1)專用支座套；2)手按力度??；3)手按力度大：4)熱熔膠。底部反射：0.076mso0測(cè)試結(jié)果表明：1)手按力度較小時(shí)對(duì)測(cè)試信號(hào)影響較小，也可得到滿意的測(cè)試效果；2)按壓力度過(guò)大時(shí)頻階雜亂，說(shuō)明手按力度對(duì)測(cè)試信號(hào)的影響較大；3)熱熔膠固定有附加模態(tài)，測(cè)試結(jié)果與熱熔膠的厚度、溫度等有關(guān)；4)專用支座套能提供穩(wěn)定可靠地耦合力度和阻尼，使得測(cè)試信號(hào)更為穩(wěn)定。件時(shí)宜利用混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)耦合方式進(jìn)行檢驗(yàn)。5.4激振方式5.4.1定性檢測(cè)時(shí)由于傳播的距離長(zhǎng)，信號(hào)衰減大，用本身質(zhì)量大、碰撞面曲率半徑小的激振裝置，激振錐是比較適當(dāng)?shù)摹?yīng)力混凝土梁，各激振錘得到的彈性波自振周期及對(duì)應(yīng)壁厚約為下表所示：表5-1典型條件下對(duì)應(yīng)壁厚自振周期(ms)對(duì)應(yīng)壁厚(m)根據(jù)實(shí)際壁厚與對(duì)應(yīng)壁厚的關(guān)系，可以分為以下3種情形：1)當(dāng)實(shí)際梁厚大于上表中的對(duì)應(yīng)壁厚時(shí)，理論上在頻譜圖上就會(huì)出現(xiàn)兩條線：梁底反射時(shí)間2)當(dāng)實(shí)際梁厚接近表中的對(duì)應(yīng)壁厚時(shí)，其自振信號(hào)與梁底反射信號(hào)會(huì)形成共振(也被稱為“縱波3)當(dāng)實(shí)際梁厚小于表中的對(duì)應(yīng)壁厚時(shí)，其自振信號(hào)與梁底反射信號(hào)可能形成反向疊加，從而削弱梁底的反射。管中心位置接近時(shí)，容易引起誤判。因此，應(yīng)根據(jù)測(cè)試對(duì)象的壁厚，合理測(cè)試結(jié)果有疑慮時(shí)，換次選激振錘再次測(cè)試。5.5適用條件測(cè)試。3)混凝土澆筑質(zhì)量和鋼筋結(jié)果造成不利影響。4)管道材質(zhì)的影響對(duì)金屬波紋管，由于缺陷的反射與金屬的反射互為逆向，有相互抵消的現(xiàn)象，因此，一定要結(jié)合等效波速法(IEEV)加以綜合判斷。以下是針對(duì)不同結(jié)構(gòu)匯總的的適用方法及檢測(cè)效果表5-3不同結(jié)構(gòu)適用的分析方法參照表常見(jiàn)結(jié)構(gòu)類型適用結(jié)構(gòu)法檢測(cè)效果箱梁腹板、T梁排波紋管結(jié)構(gòu)S可檢測(cè)出缺陷的大致類型、尺寸單排結(jié)構(gòu)的負(fù)彎單排結(jié)構(gòu)S可檢測(cè)出缺陷的大致類型、尺寸箱梁頂板拐角處、空心板、單構(gòu)可檢測(cè)出該處是否存在缺陷T梁馬蹄部位、連續(xù)梁腹板、底板等結(jié)構(gòu)可檢測(cè)出該處是否存在缺陷箱梁底部拐角或者其他類似結(jié)構(gòu)可檢測(cè)出該處是否存在缺陷W與馬蹄之間的結(jié)構(gòu)或者其他類似結(jié)構(gòu)，側(cè)面無(wú)激下部激振可檢測(cè)出該處是否存在缺陷位或者其他類似結(jié)構(gòu)可檢測(cè)出該處是否存在缺陷多排類型波紋管的板式結(jié)構(gòu)，其中部孔道為測(cè)試盲區(qū)無(wú)法進(jìn)行定可考慮定性檢測(cè)可檢測(cè)出該處是否存在缺陷(中部孔道為測(cè)試盲區(qū))的，可以選擇一種檢測(cè)方法，也可以兩種方法配合使用，達(dá)到效率與精度的平衡。但總體而言，在條件許可時(shí)，推薦優(yōu)先采用定位檢測(cè)。6.2.2定位檢測(cè)定位檢測(cè)需要沿孔道進(jìn)行激振和測(cè)試。顯然，孔道定位的精度直接影響測(cè)試的精度和分辨力。道中心投影、中心+D4和中心-D/4。結(jié)果表明，無(wú)論是全空還是全滿，各個(gè)激振點(diǎn)測(cè)試得到的有效B圖6-1激振方向的影響當(dāng)邊界條件復(fù)雜(拐角處)或測(cè)試面有斜角(如底部有馬蹄時(shí))測(cè)試精度會(huì)受較大的影響，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)選擇檢測(cè)方向。圖6-2馬蹄形部位的測(cè)試方法測(cè)點(diǎn)間距的選取與缺陷定義有關(guān)。一般而言，當(dāng)測(cè)試云圖中連續(xù)有三個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)缺陷的反應(yīng)時(shí)，其為缺陷或者大缺陷的可能性較大。定位檢測(cè)應(yīng)根據(jù)測(cè)試對(duì)象結(jié)構(gòu)厚度適當(dāng)?shù)卦O(shè)置放大器，本規(guī)程要求放大器可調(diào)，當(dāng)放大倍數(shù)為位檢測(cè)的精度影響很大。此時(shí)，需要用定性檢測(cè)中的傳遞函數(shù)法(PFTF)進(jìn)行測(cè)試。7壓漿質(zhì)量評(píng)價(jià)7.1定性檢測(cè)評(píng)價(jià)指數(shù)定性檢測(cè)根據(jù)原理不同可以分為三種測(cè)試分析方法，即1)全長(zhǎng)衰減法(FLEA)2)全長(zhǎng)波速法(FLPV)3)傳遞函數(shù)法(PFTF)在一次測(cè)試過(guò)程中，可同時(shí)完成上述三種方法的測(cè)試。1)全長(zhǎng)衰減法(FLEA)漿密實(shí)度較低，則能量在傳播過(guò)程逸散較少，衰減小、振幅比大。充填良好充填良好充填不良圖7-1全長(zhǎng)衰減(FLEA)測(cè)試示意圖2)全長(zhǎng)波速法(FLPV)0鋼絞線波速：約5.01km/s混凝土波速：約4.3～4.6km/s圖7-2全長(zhǎng)波速法測(cè)試示意圖該方法最早由日本學(xué)者鐮田敏郎教授于2001年提出，盡管存在理基于等效模量的方法，壓漿密實(shí)度S,與測(cè)試波速V的關(guān)系可以表達(dá)為：APs、P?分別為鋼絞線和壓漿料的密度，分別可取7800和2400kgm3;5為修正系數(shù)，反映孔道壁(PVC或鐵皮)以及周圍混凝土的影響，可通過(guò)壓漿飽滿孔道(S=1)的實(shí)測(cè)波速V,來(lái)標(biāo)定：代入上式，又可以得到：因此，只要能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)出Vr和V8,即可容易地得到壓漿密實(shí)度。此外，當(dāng)Vg>Vf時(shí)，5取1。V—Vf:4.35—Vf:4.40圖7-3全長(zhǎng)波速法計(jì)算例從中可以看出，壓漿密實(shí)度在0~40%時(shí)，測(cè)試波速明顯提高。但當(dāng)壓漿密實(shí)度超過(guò)40%以后，波速的變化就非常緩慢。換言之，F(xiàn)LPV法僅對(duì)壓漿密實(shí)度很低的工況有效，這一點(diǎn)要特別引起注意。下圖是基于試驗(yàn)的全長(zhǎng)波速法和全長(zhǎng)衰減法的實(shí)測(cè)結(jié)果。可以看出：1)隨著壓漿密實(shí)度的提高，測(cè)試得到的振幅比和P波波速均逐漸降低，因此全長(zhǎng)衰減法和全2)在全長(zhǎng)衰減法中，壓漿密實(shí)度在50-100%范圍內(nèi)，其振幅比的變化較為均勻，因此，其對(duì)壓漿密實(shí)度較高的孔道較為適宜；3)在全長(zhǎng)波速法中，實(shí)測(cè)結(jié)果與理論結(jié)果一致。振幅比圖7-4定性測(cè)試結(jié)果3)傳遞函數(shù)法(PFTF)圖7-5傳遞函數(shù)法的測(cè)試概念p:參與振動(dòng)的鋼絞線+壓漿體的線密度。表7-1壓漿缺陷對(duì)傳遞函數(shù)法的影響因素自振頻率變化趨勢(shì)增加降低變化幅度大小IfIEAIPVITF1/3IfIEAIPV1/2FLEA頻率比（Fr/Fs注3）xr1997年，Sansalone和Streett發(fā)表的著作中全面闡述了IE法的理論、室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，90年代未期，NIST和康奈爾大學(xué)共同發(fā)布了IE法的標(biāo)準(zhǔn)草案，并于1998年成為ASTM然而，IE法在檢測(cè)壓漿缺陷時(shí)也遇到了諸多困難，往往無(wú)法檢出壓漿缺陷。其原因在于兩個(gè)方面：使得兩者的反射有互相抵消的趨勢(shì)，使得反射信號(hào)變得更加微弱。辨力進(jìn)一步阻礙了其對(duì)缺陷的檢出。漿缺陷。壓漿密實(shí)壓漿有缺陷未壓漿圖7-6改良沖擊回波法IEEV測(cè)試原理可能產(chǎn)生共振的現(xiàn)象，使得自由振動(dòng)的半波長(zhǎng)趨近于缺陷埋深(即共振偏移，IERS法的理論基礎(chǔ))1)等效波速法(IEEV)該方法包括兩個(gè)部分，即：(2)采用基于相關(guān)分析為基礎(chǔ)的頻譜分析方法可以敏感地反映該時(shí)間的變化?；谶@兩點(diǎn)，即使壓漿缺陷僅為局部，或者測(cè)線不在缺陷的正上方也可適用。圖7-7沖擊回波等效波速法的概念對(duì)于位于梁中央的全空管，在其中心投影點(diǎn)激振，其從對(duì)向反射回來(lái)的最長(zhǎng)和最短路徑分別為：最長(zhǎng)路徑：Lmax=2H+(π-2)DD:波紋管直徑。若不考慮波紋管材質(zhì)的影響，則在典型工況下，全空管造成的等效波速的滯后如下表：表7-4典型條件下空管造成的等效波速滯后比率H最大滯后最小滯后平均滯后對(duì)于局部缺陷(如半空)測(cè)試方向的影響很大。若從上、下方向測(cè)試，半空管