本文件规定了冲击弹性波法测试预应力孔道压浆密实度检测的基础要求、检验测试仪器、检测准备、定性检测、定量检测、检测报告。

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

　　根据介质对冲击弹性波传播、反射等特性，在时域或者频域上对信号特征分析，进而检验测试结构材质、

　　利用梁体两端锚具外露预应力筋进行冲击弹性波信号激发和接收，通过一系列分析传感器采集的信号在检验测试对象中传播时能量、频率、波速等特征变化，定性判定桥梁预应力孔道压浆密实度的检测的新方法。3.3

　　通过检测冲击弹性波在预应力孔道处有无反射信号或信号在检测对侧界面反射时间长短，即可判定压浆缺陷范围大小及位置。当孔道压浆存在缺陷时，反射时刻提前或因传播距离增加，时间延长。3.4

　　根据冲击弹性波在孔道中传播速度定性判定预应力孔道压浆是不是真的存在缺陷的解析方法。

　　根据冲击弹性波在孔道中信号能量传播比定性判定预应力孔道压浆是不是真的存在缺陷的解析方法。

　　根据冲击弹性波在压浆孔道中传播频率变化定性判定预应力孔道压浆是不是真的存在缺陷的解析方法。

　　在信号频谱中，能量及振幅最强的周期称为卓越周期。卓越周期延续的时间，称为持续时间。

　　基于全长波速法、全长衰减法、传递函数法三种解析方法得到的压浆密实度定性综合指标。

　　孔道压浆密实长度与孔道总长之比，分为检测区段压浆密实度指数和全孔道修正压浆密实度指数。

　　通过冲击产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过一系列分析冲击弹性波及其回波波速、波形和主频频率等参数变化，判断混凝土结构厚度或内部缺陷的方法。

　　根据冲击弹性波信号在孔道检测面正上方检测的自振周期与压浆密实位置或附近混凝土检测的自振周期的差异性来判断孔道压浆缺陷位置的一种解析方法。

　　在构件压浆密实孔道或密实混凝土位置，布置一条与密实度测试线长度和方向一致的测线，利用该测线处测得的波速、振幅、频率及能量比等数据作为孔道密实度测试的判断基准。

　　Dk——单条孔道各检测区段中，压浆质量较好的连续区段压浆密实度指数；D——定量检测时压浆密实度指数，在孔道长度中，压浆密实部分所占比例；d——为孔道直径；

　　Fr——接收端信号卓越频率；Fs——激振端信号卓越频率；FFT——快速傅里叶变换；

　　ITF——定性检测时，根据传递函数法(PFTF)得到的分项压浆指数；IEA——定性检测时，根据全长衰减法(FLEA)得到的分项压浆指数；IPV——定性检测时，根据全长波速法(FLPV)得到的分项压浆指数；L0——孔道长度基准值，取10m；

　　Lmax——局部缺陷点偏移的最长路径；Lmin——局部缺陷点偏移的最短路径；Ld——定量检测区间长度（m)；

　　?——测点压浆状态，按照表6分级取值，无缺陷：1，小范围或局部缺陷：0.5，大范围缺陷：0；

　　冲击弹性波法孔道压浆密实度检测应在压浆材料强度达到80%以上且养护时间宜不少于7d的条件下进行。冬期施工时，孔道压浆检测养护期限宜为14d。如需提前检测，则当测量结果无缺陷时，可出具无缺陷结论，当测量结果有缺陷时，则应等水泥浆强度和时间均达到一定的要求时进行复测。

　　对构件压浆情况日常抽检及当检测结果作为质量评判时应采用定量检测；当构件不具备定量检测条件，或者仅需要对预应力孔道压浆密实性进行普查时，可采用定性检测；当定性检测中发现有缺陷时，应对缺陷的位置、范围大小以及缺陷所属类型进行定量检测。

　　对老桥检测，当预应力孔道位置可确定时，应定量检测。当预应力孔道位置不明确时，定量检测结果仅可作为判断参考，不宜作为最终评判依据。

　　定量检测时，构件厚度不大于60cm单根孔道，敲击端对侧面信号反射明显，应采用IEEV法分析；测试构件厚度大于60cm，或者敲击端对侧面信号反射不明显，或冲击弹性波传播方向上有多根孔道并行排列，或孔道埋置深度不大于20cm孔道，宜采用IERS法分析。

　　每个构件抽检的孔道数量不应该少于构件孔道总数的50%，宜选择构件中较长的孔道以及水平

　　每个构件抽检孔道数量不应该少于构件孔道总数的40%，宜选择构件中较长孔道以及水

　　每个构件抽检孔道数量不应该少于构件孔道总数的20%，宜选择构件中较长孔道以及水平孔

　　当抽检的孔道中有50%以上的孔道有缺陷时，应对该班次压浆的孔道全部检测。

　　施工中抽检压浆浆液各项指标不符合标准要求或者对浆液质量指标有怀疑时，应检查压浆密实度。

　　孔道压浆试件强度不符合标准要求或无法采用试件判断强度时，应检查压浆密实度，并应抽查局部浆体的渗水、吸水情况。

　　仪器的数模转换（A/D）卡通道应不少于2个，采样分辨率应不低于16bit，最大采样频率应不小于500kHz。应配备广域振动信号拾取装置提高信号拾取稳定性。

　　传感器应采用压电式加速度传感器，频响范围应为0.1～20kHz，符合JB/T6822的规定。

　　电荷放大器最大增益倍率宜不小于40Bd，且增益倍率可调，符合JJG338的规定。

　　检测仪器应能在0～45℃温度环境内使用，使用场所应无强机械振动和强电磁场。

　　仪器在第一次启用前、长期放置后使用、使用期间信号不稳定或维修后等，有必要进行计量校准，正常使用期间，校准周期不超过1年。

　　定量检测应根据构件厚度、激振频率等特征，按表2选择适宜的激振锤。采用IEEV数据解析时，激振锤、传感器以及激振力度等相关参数需要事先组合比选，应首选最优测试组合，当需要采用定量方法验证定性检测结果或者对孔道定量复测时使用次优组合。

　　信号增益宜采用电荷放大器，且增益倍率宜为1～100倍，放大器频带应大于传感器有效频响范

　　检测设备软件应适合2个以上通道数据采集，具有自检和预触发功能。同时，还应具有滤波降噪功能、频响补偿功能、图像处理与输出功能及FFT、MEM频谱分析功能。

　　检测开始前，应收集和了解所测构件的设计图纸，了解钢筋、预应力筋、预应力孔道位置、走向和数量等基本信息。

　　应准备检测相关的规定、规程、图纸、文件、施工记录等文件，并准备检测记录表格。

　　孔道压浆密实度检测前应制定检验测试方案。检验测试方案应包括检测构件和数量、检测现场情况、检测依据、检测的新方法和判定标准、检测工作员和设备、检测计划等。

　　在使用前，应全方面检查仪器，包括外观是否完好、电量是否充足、配件是否齐全等，且应通电试运行以检查仪器是否可用。

　　检测人员应佩戴安全帽，着工作服和绝缘鞋，检测作业平台高度超过2m时还应佩戴安全带。

　　施测前，应描述构件外观情况，并做好记录。如构件是不是有漏浆、漏振、蜂窝、露筋等病害，锚具、夹片是否有破损、划痕，钢绞线是否有缩进等。

　　待检构件两端锚具应露出钢绞线，如果钢绞线未露出或者钢绞线周边不清洁，应清除钢绞线周边水泥浆、砂浆、混凝土等杂物。在清理过程中，应注意保护钢绞线和锚具、夹片，应采取一定的措施避免钢绞线受振动过大或对锚夹具形成表面损伤。

　　定量检测时，应根据设计图纸和施工记录在构件上标记出被测孔道走向及测点位置，并应保证测试区域及反射面内混凝土表面平整、光洁。

　　根据现场施测条件和拟采用的解析方法决定施测方法，能双端检测不采用单端检测。

　　当所测孔道两端锚具预应力钢绞线cm时，或者经处理后使钢绞线cm时，宜采用全长波速法、全长衰减法、传递函数法进行仔细的检测和数据分析。

　　对于两端张拉的预应力孔道定性检测，传感器安装时，孔道两端传感器应位于同一方位并对称，且宜位于最上一根钢绞线，传感器及磁性卡座应接近锚具且不应与锚具或夹片接触。传感器轴线双端孔道定性检测传感器固定方式

　　全长波速法、全长衰减法、传递函数法测试所需通道数为2个，数据通道CH0和数据通道CH1分别安设有S31SC传感器，激振方式为冲击锤加激振锥。

　　孔道长度在50m以内时，传感器固定方式及位置如图1；孔道长度超过50m时，传感器固定方式及位置如图3。

　　基准波速测试点应选择最高孔道上方混凝土位置，两端传感器安装的地方应在同一水平面上。

　　基准波速测试应将传感器直接按压在混凝土表面，并用激振锤直接敲击混凝土表面。

　　若现场具备基准振幅与频率特征测试条件，宜测试预应力孔道压浆前后振幅特征和频率特征。

　　竖向预应力筋和单端张拉构件检验测试时，应标定全空及全密实状态预应力筋卓越周期及维持的时间。

　　被检孔道长度有多种设计长度时，应标定最长及最短孔道全空和全密实两种状态预应力筋卓越周期及维持的时间，标定后对参数插值法处理，得到中间各种长度预应力筋卓越周期及维持的时间。检测时，被检孔道卓越周期及持续时间应采用相同长度孔道卓越周期及持续时间。

　　按不同品牌型号仪器使用说明启动设备软件，并按软件提示输入工程信息和定性检验测试参数设定。如混凝土波速、孔道最低和最高点高差、孔道长度、振源-近端接收点、振源-远端接收点、首波振幅比以及传感器、放大器种类等必要参数。

　　按预设测试方案中激振方式对受检构件激振。如果激振后仪器采集的信号稳定且无噪音信号，则保存，否则应重新采集。

　　同一孔道在定性检测时，应在两端（CH0、CH1）分别激振采集数据，并应以不同文件名称保存。

　　激振导向锥应与测试面紧贴且垂直，激振力度适中，以不引起较高频振动信号为宜，激振力度应不超过软件电压上限（4V）。

　　宜将传感器固定于顶部钢绞线，激振锥可敲击旁边一根钢绞线，当接收端信号频率较高时，传感器安装的地方与敲击位置应尽量相互远离。

　　宜两次解析，第一次是对波速、能量传播比、频率传播比数据初步分析，第二次解析是对这一些数据加权处理。

　　冲击弹性波定性检测采用综合压浆指数If作为评定指标，当压浆饱满时If?1，完全未压浆时

　　采用表3或标定的基准值，分别量化波速分项压浆指数IPV、振幅分项压浆指数IEA、频率分项压浆指数ITF。

　　测试预应力孔道大于60m，宜采用波速分项压浆指数IPV作为压浆评价指数，见式1。

　　测试预应力孔道不大于60m，测试条件不利激振，或测试频率异常，宜采用IPV、IEA两个分项计算综合压浆指数，见式2。

　　测试预应力孔道不大于60m，测试条件和测试频率正常，应采用IPV、IEA、ITF三个分项计算综合压浆指数见式3。

　　当综合压浆指数If在0.80～0.95之间时，压浆基本密实或存在缺陷的可能性较小，宜针对孔道两端、最高点、拐点、水平孔道上部等位置定量检测。

　　对于竖向和单端张拉的预应力孔道进行仔细的检测时，应事先对密实孔道和未压浆情况做标定，取得孔道全空状态和全密实状态下的卓越周期和维持的时间，并予以记录。

　　按不同品牌型号的仪器使用说明启动设备软件，并按软件提示输入工程信息和压浆密实度竖向、单端孔道检验测试参数设定。

　　按预设测试方案中的激振方式对受检结构可以进行激振。如果激振后仪器采集的信号稳定且无噪音信号，则进行保存，否则应重新采集。

　　应多次采集数据，并不应少于10次，以消除随机误差，应将符合标准要求的波形数据保存。宜采用连续采集数据功能进行数据采集。

　　数据的解析可以按单次解析和批量解析的办法来进行。单次解析用于获取单次测试数据分析的最

　　在解析过程中，解析结果不稳定则对评定影响不大，数据错误可能严重影响评定，应执行波形数据删除。

　　定量检测适用于位置明确的预应力孔道，且一般有如下适用条件（d为孔道直径，T为埋置深度）：

　　当0.3＜d/T＜1.5时，且属于单排预应力孔道，能检测出沿测线方向缺陷的范围大小及类型；

　　当d/T≥1.5时，或者0.3＜d/T＜1.5属于多排（2根管及以上）预应力孔道的，仅能检测出距离测试面最近的孔道是不是真的存在缺陷；

　　当d/T≤0.3时，能检测出沿测线方向缺陷的范围大小，难以确定缺陷类型。

　　采用IEEV法数据解析时，测点位置结构厚度宜不大于60cm，波传播方向内仅有一道预应力孔道。

　　采用IERS法数据解析时，激振产生的信号能够优先到达孔道位置，埋置深度宜不大于20cm。

　　定量检测时，用传感器支架与构件表面耦合，支架应具有增加阻尼和控制按压力功能，传感器轴线方向应与测试面垂直，受信面应与测试面密切接触。

　　宜采用等效波速法进行数据解析，传感器布设如图8。当纵向扫描时，传感器应由左至右连续移动侦测；当竖向扫描时，传感器应由上至下连续移动侦测。

　　定量检测前，应在构件上标注出孔道走向，根据设计图纸确定孔道位置，并应准确。见图9。

　　沿孔道走向检查被检构件混凝土面平整光洁情况，测区表面应清洁、平整、干燥，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢以及蜂窝、麻面，应用砂轮清除表面杂物，表面不应有残留粉末或碎屑。测区位置表层有脱空现象时，需要将脱空区域铲除。

　　采用IEEV法测试时，混凝土波速标定位置应为结构两端等厚位置，采用定点标定或线。

　　采用IERS法测试时，如果结构孔道位置明确，应沿孔道走向线性标定，标定时应避开孔道部位；如果孔道位置不明确，应在构件两端等厚部位定点标定。

　　定量检验测试的数据解析有冲击回波法、等效波速法和冲击回波共振偏移法3种方法。被检测构件内仅有1根孔道时，信号能够直接到达孔道部位而不扰，这时应优先采用等效波速法解析数据。

　　被检构件厚度大于60cm，或反射信号不明显，或有2根及以上孔道并排时，则在距离孔道最近测试面采用共振偏移法解析。见图10。

　　按仪器使用说明启动设备软件，并按软件提示输入工程信息和定量检验测试参数。如弹性波波速、测试对象最大壁厚、第一测点位置、测点间距、激振次数、弹性波速、孔道直径和类型、孔道位置、传感器种类、放大器种类等必要参数。

　　利用等效波速法和共振偏移法对孔道定量测试时，关键节点距激振点距离需合理，设置如图11。

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