渡槽波纹管灌浆密实度检测

  为了定性测试的结果定量化，我们引入了综合灌浆指数 。当灌浆饱满时， ，而完全未灌时， 。因此，上述各方法可得到相应的灌浆指数 ， 和 。同时，综合灌浆指数可以定义为：

  （2）激振的弹性波从梁对面反射回来所用的时间比灌浆密实的地方长。因此，等效波速（2倍梁厚/梁对面反射来回的时间）就显得更慢。

  通过露在两端表面的锚头/钢绞线进行激振和拾振，进而对整个钢绞线的灌浆密实度加以分析。最重要的包含以下方法：

  如果孔道灌浆密实度较高，能量在传播过程中逸散的越多，衰减大，振幅比小。反之，若孔道灌浆密实度较低，则能量在传播过程逸散较少，衰减小、振幅比大。

  注-3：采用SPC-MATS配置的激振导向器和D50锤激振而且充分张拉时；

  根据在波纹管位置反射信号的有无以及梁底端的反射时间的长短，即可判定灌浆缺陷的有无和类型。当管道灌浆存在缺陷时，有：

  摘要：灌注桩试验可判定竖向抗压承载力是不是满足设计要求，锚索杆灌浆密实度检测仪可对波纹管内灌浆密实度进行仔细的检测，主要是采用冲击回波法（IEEV），其缺陷类型大致上可以分为松散型和空洞型缺陷。

  特别说明：我公司的预应力灌浆密实度检测技术已提出“一种基于频率传递特性的桥梁预应力管道灌浆密实度检测”方法，并申请了发明专利。

  根据弹性波的反射理论，机械阻抗 （即密度、波速与面积的乘积）的变化决定了反射信号大小和相位。铁皮管壁、PVC管壁、混凝土、缺陷的阻抗的大小顺序为：铁皮混凝土PVC缺陷空洞。因此，铁皮波纹管处对弹性波是逆向反射，PVC和缺陷则是正向反射。由于管壁很薄，会出现铁皮波纹管的反射和缺陷处的反射互相抵消，而PVC与缺陷的反射则是相互增强的现象。

  （3）当边界条件复杂（拐角处）或测试面有斜角（如底部有马蹄时），测试精度会受较大的影响。

  根据反射信号及等效速度的特点，利用IEEV法不仅仅可以检测缺陷的位置，还可以推断灌浆缺陷的类型（空洞型：对应A级；松散型：对应B、C、D级）和规模大小。

  其中，冲击弹性波和振动是有着密切关系的一个物体的两个方面。例如，对混凝土表面敲击后，敲击部位及其附近产生振动。同时，该振动又会以弹性波的形式向四周扩散，即形成冲击弹性波。

  由于振动和冲击弹性波可以直接反映混凝土结构和材料的力学特性、几何条件和边界条件，具有作为土木工程不伤害原有设备的检测的得天独厚的条件，从而得到了广泛的瞩目和飞速的发展。

  所以，不能仅凭缺陷处的反射信号的强弱来判断，而是要结合等效波速法，即梁底部（壁面）反射信号的传播时间做综合考虑。

  关键词：渡槽灌浆密实度检测、灌浆密实度检测、灌浆密实度定性检测、灌浆密实度定位检测、冲击回波法、孔道灌浆质量

  无损检测技术，又称非破坏检查技术，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，利用物质中因有缺陷或组织架构上的差异存在而会使其某些物理性质的物理量发生明显的变化的现象，以不使被检查物使用性能和形态受到损伤为前提，通过一定的检验测试手段来测试、显示和评估这些变化，从而了解和评价材料、产品、设备构件等被测物的性质、状态或内部结构等所采用的检查方法。

  当然，在激振端附近的钢绞线也存在灌浆不密实现象时，激振端的传感器拾取的振动信号的频率也会增加。

  【注意】若钢绞线未充分张拉，或者未灌浆部分过长时，其自振频率反而可能降低。因此，结合张力测试是有必要的。

  在预应力孔道端部存在不密实区域时，接受到弹性波首先为经钢绞线传来的信号，然后接收到经周围混凝土传来的信号，两者之间有一定的时间差。另一方面，端部灌浆密实时，两者信号较为接近，不易分辨。

  上述各定性测试方法各有特色，尽管测试原理不同，但测试方法完全一样。因此，根据一次的测试数据可以同时得到3种方法的测试结果。

  该方法最早由日本学者镰田敏郎教授于2001年提出，尽管存在理论基础不严密等诸多问题，但其作为一种较为直观的测试方法，特别是在测试灌浆密实度很低的时候，仍然有一定的应用价值。

  根据受信与激发信号的初动部分的传递函数，可推测锚头附近的灌浆密实度；当灌浆密实时，钢绞线周围有灌浆材料约束，不易自由振动，受信信号初动部分频率较低；而当出现灌浆不密实区域时，钢绞线周围缺乏约束，产生自由弦振动，受信信号初动部分频率较高；采用该办法能够测试在锚头附近的灌浆密实度。

  只要某一项的灌浆指数较低，综合灌浆指数就会有较明显的反映。通常，灌浆指数大于0.95一般意味着灌浆质量较好，而灌浆指数低于0.80则表明灌浆质量较差。

  此外，灌浆指数是根据基准值而自动计算的，因此，基准值的选定是很重要的。不同形式的锚具、梁的形式以及孔道的位置都会对基准值产生一定的影响，所用在条件许可时，进行一定的标定或通过大量的测试并结合数理统计的方法确定基准值是非常理想的。

  对于空洞型缺陷，由于水和空气的进入，使得钢绞线易产生锈蚀，常常要对空洞部位加以注浆。另一方面，对于松散型缺陷，尽管其强度较低，但仍具有一定的隔水隔气能力，一般不需要专门的注浆修补。

  冲击回波法的基本概念在90年代即被提出。我们通过改进频谱分析方法和增加“等效波速”专利技术，从而大幅度提高了该方法的测试精度和应用范围。

  在交通工程中，孔道主要是采用2类波纹管，即铁皮和PVC波纹管。由于阻抗的关系，两类波纹管对弹性波的反射不同，从而对灌浆密实度缺陷的检测也有一定的影响。

  渡槽灌浆密实度检测采用的设备是由四川升拓检测技术有限责任公司研发生产的“SBA-HTF锚索（杆）灌浆密实度检测仪”。该设备是基于无损害地进行检测技术，采用冲击弹性波作为测试媒介的无损检测设备，该设备具备了测试效率高、可靠性好、对结构无损伤等特点，可以大幅度地提高混凝土材料及结构的质量。

  因此，通过精密地测试能量的衰减，既可以推测灌浆质量。我们研发的双方向激振技术（已取得国家发明专利，专利号：ZL1.5）可以大幅度提高能量衰减的测试精度，从而奠定了全长衰减法的基础。

  通过测试弹性波经过锚索的传播时间，并结合锚索的距离计算出弹性波经过锚索的波速。通过波速的变化来判断预应力管道灌浆密实度情况。正常的情况下波速与灌浆密实度有相关性，随着灌浆密实度测增加波速是逐渐减小，当灌浆密实度达到100%时，测试的锚索的P波波速接近混凝土中的P波波速。

  根据渡槽的现场情况，该检验测试的项目可分为竖向孔道检测、纵向孔道检测、底板HN孔道检测以及底板HW孔道检测。

  通过弹性波的透过、反射等特性，可以对预应力梁的孔道灌浆密实度进行定性检测和定位检测。