橋梁預(yù)應(yīng)力錨索注漿質(zhì)量檢測(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 橋梁預(yù)應(yīng)力錨索注漿質(zhì)量檢測一、預(yù)應(yīng)力梁錨索注漿質(zhì)量檢測原理： 利用彈性波（超聲波）的傳播機(jī)理和超磁致彈性波震源的特性，用超磁致彈性震源從預(yù)應(yīng)力錨索的一端輸入彈性波（超聲波）信號，在錨索的另一端接收此彈性信號，根據(jù)彈性波的入射信號和傳播輸出信號，再利用彈性波在此預(yù)應(yīng)力錨索不同結(jié)構(gòu)傳播的傳導(dǎo)函數(shù)來計(jì)算分析橋梁預(yù)應(yīng)力錨索的注漿質(zhì)量。二、超聲波傳播的基本原理波分為機(jī)械波和電磁波兩大類，超聲波是機(jī)械波的一種，是機(jī)械振動(dòng)在連續(xù)介質(zhì)（氣體、液體、固體）中的傳播過程，所以，機(jī)械振動(dòng)是超聲波產(chǎn)生的根源。波是振動(dòng)的傳播過程，當(dāng)振動(dòng)在彈性介質(zhì)（氣體、液體、固體）中傳播時(shí)便產(chǎn)生波叫做彈性波

2、，聲波、超聲波屬于彈性波，本節(jié)重點(diǎn)討論彈性波的性質(zhì)和傳播規(guī)律，首先由彈性介質(zhì)中的波動(dòng)方程出發(fā)。（一）彈性介質(zhì)中的波動(dòng)方程及其解當(dāng)波在無限大各向同性彈性介質(zhì)中沿方向傳播時(shí)，遵從下面的波動(dòng)方程d2/dt2=c2d2/d2 （2-1）其中為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移，c為與介質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。在不考慮介質(zhì)吸收的情況下，方程（2-1）的解為(，t)=Amcos（t-/t） （2-2） 其中Am為振幅，為角頻率，方程（2-2）表示在波的傳播方向上距離原點(diǎn)為的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻t的瞬時(shí)位移，其中c代表波的傳播速度。波在一周期時(shí)間T內(nèi)所傳播的路程叫做波長，以表示。若波的頻率為f，則，f，c，T之間的關(guān)系為=c/f=cT （2-3

3、）令k=/c=2/，叫做波數(shù)，則（2-2）也可寫為(，t)=Amcos（t-k） （2-4） （二）波的傳播特性波在傳播過程中有其本身的特性，如碰到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生衍射，幾個(gè)波地同一介質(zhì)中相遇時(shí)會(huì)出現(xiàn)干涉和疊加現(xiàn)象。1 波的衍射當(dāng)波在彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，波前在介質(zhì)中達(dá)到的每一點(diǎn)都可以看作新的振源，這叫做惠更斯原理，當(dāng)一個(gè)任意外形的波的傳播遇到帶有小孔a的障礙物A時(shí)，若小孔a將成為在障礙物另一方傳播著的振動(dòng)之源。半圓形的波B由小孔向前進(jìn)行，它與傳來的波的形狀無關(guān)，小孔好象一個(gè)新的振動(dòng)中央，振動(dòng)從這里向另一方傳播。2 波的疊加和干涉在彈性介質(zhì)中，假如由不同波源發(fā)出的兩個(gè)不同波系，在某一區(qū)域內(nèi)重疊，而后

4、又分離開，則此后每一波系的傳播情形就和它自己的路程上未曾與另一波系相遇一樣。這種波的傳播互不相干的現(xiàn)象叫做疊加。向水中投兩個(gè)石塊，在兩石落下處的四周都發(fā)射以石塊落點(diǎn)為圓心的圓形波群，在傳播中兩個(gè)圓形波群相遇后彼此相穿，而后分離開又成為相互獨(dú)立的圓形波群。這便是水波的疊加現(xiàn)象。在波重疊的區(qū)域，振動(dòng)相互重疊，發(fā)生波的合成，結(jié)果在某些地方振動(dòng)較強(qiáng)，而在另外一些地方振動(dòng)較弱，在此情形下，介質(zhì)中每一點(diǎn)的合振動(dòng)將為達(dá)到這一點(diǎn)的一切振動(dòng)之和。當(dāng)振源的振動(dòng)有相同的頻率，相同的振動(dòng)方向和相同的相位（或一定的相差）時(shí)，這樣的振源叫相干振源，這時(shí)將發(fā)生相干振源的干涉現(xiàn)象。設(shè)兩相干振源產(chǎn)生的波的方程式為1=A1cos

5、t 2=A2cost 則在距兩振源分別為r1和r2處的一點(diǎn)相遇時(shí)，合成波為 =1+2=Acos（t+） （2-5） 其中A=A21+A22+2A1A2cos2(r1-r2)/1/2 （2-6） =tan-1（(A1sin2r1/+A2sin2r2/) /(A1cos2r1/+A2cos2r2/)） (2-7) 由（2-6）可知，合成振幅A的值由A1，A2 和兩振源相遇點(diǎn)的相位差決定。當(dāng)=2(r2-r1)/=±2m （2-8）m= 012時(shí)，振幅最大。最大值條件又可以寫為r2-r1=m （2-9） 當(dāng) =2(r2-r1)/=±（2m+1） （2-10）時(shí)，振幅最小。最小值條件

6、為r2-r1=±（2m+1）/2 （2-11） 總之，兩個(gè)相干波源在介質(zhì)中某點(diǎn)相遇而發(fā)生干涉時(shí)，當(dāng)兩波到該點(diǎn)之程差等于波長的整數(shù)倍時(shí)，振幅有最大值；當(dāng)程差為1/2波長的奇數(shù)倍時(shí)，振幅有最小值。3 駐波兩個(gè)振幅和頻率都相同的相干波在同一直線上相向傳播時(shí)迭加的合成波叫駐波，它是干涉現(xiàn)象的特別情形，設(shè)兩相干波分別為1=A1cos（t+k） 2=A2cos(t+k) 為波的傳播距離，則合成波位移為=Acoskcost （2-12） 若固定某點(diǎn)，在不同時(shí)刻t來觀察，則當(dāng) t =n即 t=nT/2 時(shí)， 最大；當(dāng) t =（2n+1）/2 即 t=（2n+1）T/4 時(shí)，=0 。若在某一時(shí)刻，而觀

7、察不同的點(diǎn)時(shí)，則當(dāng) k=n即 =n/2 時(shí)， 最大；當(dāng) k=（2n+1）/2 即=（2n+1）/4 時(shí)，=0 。式中 n=0，1，2，3，所以，無論在任何時(shí)刻，在=n/2的這些點(diǎn)上合成位移總是最大；而在=（2n+1）/4的各點(diǎn)，合成位移總是為0，前者各點(diǎn)稱為波腹，后者諸點(diǎn)叫做波節(jié)，波線上其它各點(diǎn)位移在最大值與零之間，好象波線是在做分段運(yùn)動(dòng)，故稱之為駐波。兩個(gè)相鄰波腹或波節(jié)間的距離為半波長。4 多普勒現(xiàn)象當(dāng)振源或測量波動(dòng)的儀器相對于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，儀器接收到的波的頻率與振動(dòng)頻率不同的現(xiàn)象叫做多普勒現(xiàn)象。若振動(dòng)頻率為f，周期為T，儀器接到的頻率為fd，儀器和振源相對于介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度分別為 u和v，c為

8、波在介質(zhì)中的傳播速度，則多普勒現(xiàn)象引起的接收頻率fd 以下式表示fd=（c+v）f/(c-u) (2-13)儀器接收頻率與振源頻率之差為f= fd f=(v+u)f/(c-u) (2-14) 多普勒現(xiàn)象在超聲檢測和雷達(dá)測飛行目標(biāo)中有廣泛的應(yīng)用。三、超聲檢測方法 超聲檢測是無損檢驗(yàn)的最重要的一種手段，由于檢測原理和使用的波型、接收與發(fā)射方法、顯示方式以及耦合型式的不同，實(shí)現(xiàn)檢測的手段和方法眾多，其歸納和分類方式也不同，一般按聲波的種類來區(qū)分有連續(xù)波和脈沖波，在連續(xù)波方法中，又分為穿透法和諧振法；在脈沖法中，可分為脈沖穿透法和脈沖反射法。在進(jìn)行檢測之前，要根據(jù)被檢測對象的特點(diǎn)，選擇合適的檢測方法。

9、（一）穿透法穿透法又叫透射法，是最早采用的一種超聲檢測方法。1、穿透法工作原理穿透法是將兩個(gè)探頭分別置于試件的兩個(gè)相對面，一個(gè)探頭發(fā)射超聲波，另一個(gè)探頭接收透射法，根據(jù)超聲波穿透試件后的時(shí)間、能量變化情況來判定試件內(nèi)部質(zhì)量。如試件內(nèi)無缺陷；聲波穿透后衰減小，則接收信號較強(qiáng)；如果試件內(nèi)有小缺陷存在，聲波被缺陷遮擋，使之在缺陷后形成陰影，接收探頭只能收到較弱信號；若試件中缺陷面積大于聲束截面時(shí)，全部聲波束被缺陷遮擋，則接收探頭收不到發(fā)射信號。這種根據(jù)接收探頭接收到的超聲波能量大?。慈毕菡趽趼暷茉斐傻穆曣幱按笮。﹣碓u定缺陷量值大小的檢測方法，稱為穿透法。在穿透法探傷中，可以采用連續(xù)波和脈沖波兩種不

10、同的方式。2、穿透法的優(yōu)缺點(diǎn) 1）穿透法探傷的主要長處 工件中不存在盲區(qū)，相宜探測薄壁工件。 與缺陷取向無關(guān)，根據(jù)缺陷遮擋聲能變化而判斷有無缺陷，設(shè)備簡單速度快。 聲波通過單聲程傳播，適合檢測高衰減的材料。2）穿透法的缺點(diǎn) 不能確定缺陷的深度位置，僅能判斷缺陷的有無和大小。 對發(fā)射和接收探頭的相對位置要求嚴(yán)格。橋梁后張法預(yù)應(yīng)力孔道灌漿存在的問題及應(yīng)對措施預(yù)應(yīng)力孔道灌漿是將水泥漿注入預(yù)留的預(yù)應(yīng)力混凝土孔道中，使水泥漿充分包裹預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力的灌漿作用主要有三點(diǎn)： 1、保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋使其免遭銹蝕，保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全壽命; 2、使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土良好結(jié)合 保證預(yù)應(yīng)力的有效傳遞使預(yù)應(yīng)力

11、鋼材與混凝土共同工作 ; 3、 消除預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下，由于應(yīng)力變化對錨具造成的疲憊破壞，提高結(jié)構(gòu)的可靠度和耐久性； 1 孔道灌漿的現(xiàn)狀 在我國所使用的灌漿料一般為純水泥漿，灌漿工藝一般壓力灌漿或真空輔助壓漿。在施工現(xiàn)場，孔道灌漿是后張法預(yù)應(yīng)力工藝的重要環(huán)節(jié)。須注重灌漿用水泥標(biāo)號應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)劃要求。施工中嚴(yán)格控制水泥漿水灰比，灌漿前用壓力水沖洗孔道，灌漿順序應(yīng)先下后上，曲線孔道應(yīng)從最低點(diǎn)開始向兩端進(jìn)行，在最高點(diǎn)設(shè)排氣管?？椎滥┒藨?yīng)設(shè)置排氣孔。每條孔道宜一次灌成，中途不應(yīng)停頓。 2 存在的質(zhì)量問題 理論上，按照海內(nèi)外灌漿工藝及質(zhì)量控制措施，能較好地保證灌漿的密實(shí)度。但是，在

12、實(shí)際的現(xiàn)場施工中還存在著以下一些因素，會(huì)導(dǎo)致灌漿質(zhì)量問題：21 壓漿不飽滿 壓漿不飽滿，即為水泥漿未布滿整個(gè)孔道，造成質(zhì)量缺陷的主要原因?yàn)椋?.1.1出漿孔開的位置不對，未開在孔道的最高點(diǎn)，因而在出漿孔有漿體外溢時(shí)，誤以為孔道漿體已充滿；再者由于漿孔淤塞，殘留空氣無法排出，導(dǎo)致壓漿失效，也會(huì)造成孔道已壓實(shí)的假相。因此，預(yù)應(yīng)力筋孔道，尤其對曲線、豎向孔道，出漿孔一定在孔道的最高點(diǎn)。對于特別部位仍按一般的操作進(jìn)行灌漿，導(dǎo)致灌漿不密實(shí)。2.1.2施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，在壓漿時(shí)未等出漿孔冒出濃漿即停止壓漿。 2.1.3分兩次壓漿時(shí)，由于第一次壓漿不當(dāng)，導(dǎo)致無法第二次壓漿，又沒有采取必要的措施就放棄壓漿。

13、 2.1.4壓漿過程中，由于機(jī)械故障等原因，導(dǎo)致壓漿中止，但對前面灌漿后的孔道又未及時(shí)清洗，致使再次壓漿時(shí)，由于管道、進(jìn)出漿口等原因，無法壓漿。 22 孔道成形質(zhì)量問題目前管道成形多采用預(yù)埋金屬波紋管法，金屬波紋管有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但由于生產(chǎn)工藝自身的限制，波紋管肋和肋之間如果壓箍不緊密就會(huì)有空隙存在，因此金屬波紋管的密封性能較差。并且在施工現(xiàn)場由于固定波紋管會(huì)使波紋管受拉側(cè)出現(xiàn)縫隙，或者由于振搗混凝土不慎而造成波紋管的破壞?？傊捎诜N種原因?qū)е虏y管出現(xiàn)的縫隙會(huì)使混凝土水泥漿滲入管道中，這樣不但直接影響混凝土的水化，更嚴(yán)峻的是堵塞金屬波紋管道，直接影響灌漿質(zhì)量。 2.3 漿體質(zhì)量問題 根據(jù)規(guī)范

14、要求，用于壓漿的水泥漿，3h后泌水率不宜超過2，24h后，泌水應(yīng)能夠被水泥漿完全自我吸收。但實(shí)際上，即使泌水經(jīng)過24h被水泥漿完全吸收，也會(huì)在硬化后的水泥石中留下空隙或孔洞，這種空隙或孔洞不但會(huì)影響水泥漿與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)性能，也會(huì)使腐蝕物質(zhì)深入并接觸搗預(yù)應(yīng)力筋，因此，最要害的是不讓泌水出現(xiàn)，或者直接將泌出的水排出。2.4 應(yīng)對措施通過對灌漿質(zhì)量通病原因的分析，可以看出，最主要的是人為因素和技術(shù)因素所導(dǎo)致灌漿質(zhì)量問題。因此在應(yīng)對措施中應(yīng)有針對性的進(jìn)行改進(jìn)。2.4.1人為因素在壓漿不飽滿的原因中，絕大部分是由于施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，不重視壓漿所導(dǎo)致。因此，要建立專門的壓漿施工隊(duì)伍或?qū)κ┕と藛T進(jìn)行壓漿

15、專業(yè)培訓(xùn)，使他們能夠嚴(yán)格執(zhí)行壓漿的各個(gè)步驟。并且在施工現(xiàn)場建立工序負(fù)責(zé)制度，使各個(gè)環(huán)節(jié)有專人負(fù)責(zé)，責(zé)任到人，以確保工程質(zhì)量。242 技術(shù)因素（1） 控制波紋管的施工質(zhì)量布置波紋管時(shí)首先用鋼筋加工井字架作為波紋管的定位架，縱向間距為1m，橫向位置按設(shè)計(jì)圖紙上的坐標(biāo)定位，波紋管中穿有內(nèi)襯管，以保證波紋管成孔質(zhì)量；在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，以防在穿束時(shí)引起波紋管翻卷導(dǎo)致管道堵塞；澆筑混凝土前應(yīng)檢查波紋管是否有孔洞或變形，接頭處是否用膠帶密封好，在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶或其它東西堵塞好以防水泥漿滲進(jìn)波紋管或錨孔內(nèi)；澆筑混凝土?xí)r應(yīng)盡量避免振搗棒直接接觸波紋管，以防漏漿堵孔。(2)

16、 孔道形成的質(zhì)量控制： 預(yù)應(yīng)力孔道的形成應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，預(yù)應(yīng)力筋的孔道，可選用預(yù)埋金屬螺旋管（波紋管）法、膠管抽芯法、鋼管抽芯法等。管道的內(nèi)橫截面積至少應(yīng)是預(yù)應(yīng)力筋凈截面積的二倍。制孔管應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以防止管壁變形；管節(jié)連接應(yīng)平順，相臨制孔管的接頭要錯(cuò)開；管道安裝位置要準(zhǔn)確，應(yīng)采用定位鋼筋固定安裝，定位鋼筋的間距：鋼管不大于1m，金屬螺旋管不大于0.8m，膠管不大于0.5m，曲線管道應(yīng)適當(dāng)加密。采用抽芯法制孔時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后，抽芯時(shí)間應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定，一般以其強(qiáng)度達(dá)0.40.8MPa時(shí)為宜，抽拔時(shí)不應(yīng)損傷結(jié)構(gòu)混凝土。若發(fā)現(xiàn)孔道堵塞或有殘留物或與鄰孔有串通，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。采用膠管抽

17、芯法時(shí)，膠管內(nèi)應(yīng)插入芯棒，以增加剛度和控制其位置；采用鋼管抽芯法時(shí)，鋼管表面應(yīng)光滑，焊接接頭應(yīng)平順。結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完后，應(yīng)定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，防止鋼管與混凝土粘結(jié)。管道安裝完畢后，應(yīng)防止水和其他雜物進(jìn)入（ 3） 出氣孔的質(zhì)量控制出氣孔的制作與安裝，為了保證孔道灌漿密實(shí)、不間斷，能按設(shè)計(jì)要求正確建立預(yù)應(yīng)力，須在構(gòu)件兩端及跨中處應(yīng)設(shè)置出氣孔， 出氣孔的一般作法是在螺旋管上開口，用帶嘴的塑料弧形壓板與金屬螺旋管綁扎牢固。該出氣孔的缺陷在于：一是弧形壓板與伸出樓板面的塑料管連接處輕易滑脫，造成水泥漿從此處進(jìn)入金屬螺旋管; 二是塑料管上頭不能封堵，灌漿時(shí)，水泥漿從該處流出不能節(jié)制。為了解決以上問題，可參照塑料

18、排氣孔的作法，用2mm厚鐵皮按照金屬螺旋管的弧度彎壓成弧長為/2的弧度板，在金屬螺旋管上端和弧度板對應(yīng)開可以插進(jìn)D20鍍鋅管的開口，將D20鍍鋅管和弧形板焊接，D20鍍鋅管伸進(jìn)弧形板內(nèi)壁長度為金屬螺旋管的壁厚;外伸長度為：梁的保護(hù)層厚度3cm + 樓地面保護(hù)層厚度3cm = 6cm；并在外伸口內(nèi)徑割絲，用相應(yīng)封堵堵塞。 在管紋管就位牢固后，將出氣孔弧形壓板用海綿片覆蓋用鐵絲和金屬螺旋管扎牢。（4）灌漿質(zhì)量的控制 水泥漿的要求: 水泥的強(qiáng)度等級不宜低于42.5，水泥漿的強(qiáng)度不低于30Mpa；水泥漿的水灰比一般為0.40.45。當(dāng)摻減水劑時(shí)可減少到0.35，水及減水劑應(yīng)對預(yù)應(yīng)力鋼材無腐蝕作用；水泥

19、漿的泌水率最大不得超過3%；拌和后3小時(shí)，泌水率應(yīng)控制在2%以內(nèi)，24小時(shí)后泌水應(yīng)全部被漿吸回；水泥漿的稠度應(yīng)控制在1418之間；水泥漿中可摻入適量的膨脹劑，摻膨脹劑后最大自由膨脹率應(yīng)小于10%；水泥漿拌和時(shí)間應(yīng)不少于2min，直至獲得稠度均勻的水泥漿；從拌水泥漿到壓漿的時(shí)間間隔視氣溫而定，一般在3045min，并應(yīng)常常攪拌，不得通過加水來增加其流動(dòng)度。壓漿前的檢查。孔道應(yīng)沖洗干凈，積水應(yīng)排除，錨具周圍的間隙和孔洞應(yīng)填封，以防冒漿。壓漿時(shí)的檢查: 壓漿應(yīng)緩慢、均勻，不得中斷，壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵，壓漿的最大壓力宜控制在0.50.7MPa，當(dāng)孔道較長時(shí)，最大壓力宜為1Mpa；壓漿應(yīng)從最低點(diǎn)進(jìn)入

20、，最高點(diǎn)排氣和泌水，壓漿宜先壓注下層孔道；采用純水泥漿時(shí)，孔道應(yīng)兩端先后各壓漿一次，間隔時(shí)間一般為3045min；鄰近孔道壓漿要連續(xù)進(jìn)行，一次完成；壓漿應(yīng)達(dá)到另一端出漿飽和，并且排氣孔排出的與壓注的漿液有相同的稠度；壓漿時(shí)及壓漿后的48小時(shí)內(nèi)，混凝土溫度不得低于5，否則應(yīng)有保溫措施，當(dāng)氣溫高于35時(shí)，應(yīng)采取降溫措施或在夜間壓漿。 四、橋梁預(yù)應(yīng)力錨索注漿質(zhì)量檢測儀JL-BPAC(A)橋梁預(yù)應(yīng)力錨索注漿質(zhì)量檢測儀是一種專用于錨索孔內(nèi)注漿質(zhì)量智能檢測設(shè)備。檢測儀主要由超磁致聲波發(fā)射震源，檢波器、主機(jī)和分析處理軟件組成。發(fā)射震源在錨索一端激發(fā)產(chǎn)生彈性波，檢波器在錨索另一端接收傳播的信號，檢測儀對信號進(jìn)行分析與存儲(chǔ)，自動(dòng)判定錨索的注漿密實(shí)