孔道壓漿密實度測試方法

1、灌漿密實度的現(xiàn)狀及解決方法前言 在我們?nèi)遮叞l(fā)展欣欣向榮的今天，土木建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量已經(jīng)成為和我們生命、財產(chǎn)安全的保障，從道鐵隧的質(zhì)量，到邊坡、大壩、橋梁等，無所不和我們的安全息息相關(guān)。所以，工程質(zhì)量檢測必不可少?，F(xiàn)在，我們主要講解一下預(yù)應(yīng)力邊坡、橋梁等孔道壓漿飽滿度的測試意義和技術(shù)現(xiàn)狀和針對灌漿密實度的問題而研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品孔道灌漿密實度質(zhì)量檢測儀的測試原理。在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的制作中，孔道灌漿的密實度的質(zhì)量保證是非常重要的。否則，會加速結(jié)構(gòu)的劣化和降低結(jié)構(gòu)承載力，嚴(yán)重時甚至造成安全隱患和垮橋等惡性事故，造成巨大的社會經(jīng)濟的損失。我們升拓公司歷時10余年，與國內(nèi)外相關(guān)機構(gòu)合作開發(fā)了一整套針對這

2、兩項關(guān)鍵問題的解決方案和技術(shù)體系。該體系基于無損檢測技術(shù)，具有測試效率高、可靠性好、對結(jié)構(gòu)無損傷等特點，可以大大地提高預(yù)應(yīng)力梁的質(zhì)量保證度。該技術(shù)體系的檢測內(nèi)容主要包括：1) 孔道灌漿密實度；2) 混凝土澆筑質(zhì)量（構(gòu)件、試件的強度及剛度）；3) 錨固應(yīng)力；4) 尺寸及內(nèi)部缺陷。整個技術(shù)體系采用沖擊彈性波作為測試媒介，并集成到一套測試設(shè)備中預(yù)應(yīng)力混凝土梁多功能檢測儀。其測試精度和效率達到工程要求，已在國內(nèi)外上百個橋梁工程中得到了實際應(yīng)用。測試的意義和技術(shù)現(xiàn)狀灌漿不密實的危害與分級預(yù)應(yīng)力鋼絞線要在橋梁使用過程中確保長期發(fā)揮作用，達到設(shè)計要求，孔道壓漿的質(zhì)量效果是重要的影響因素之一。如果壓漿不密實，

3、水和空氣的進入使得處于高度張拉狀態(tài)的鋼絞線材料易發(fā)生腐蝕，造成有效預(yù)應(yīng)力降低。嚴(yán)重時，鋼絞線會發(fā)生斷裂，從而極大地影響橋梁的耐久性、安全性。此外，壓漿質(zhì)量缺陷還會導(dǎo)致混凝土應(yīng)力集中，進而改變梁體的設(shè)計受力狀態(tài)，從而影響橋梁的承載力和使用壽命。該問題的最早顯現(xiàn)于英國。建于1953年Ynys-Gwas橋梁于1985年突然倒塌，建于1957年的美國康涅狄格州的Bissell大橋于1992年炸毀重建。其原因均在于預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕導(dǎo)致橋的安全度下降。結(jié)合國外經(jīng)驗與葉見曙、張峰（2004）提出的灌漿密實度的分級標(biāo)準(zhǔn)，我們建議將灌漿密實度分為如下4級：A級：注漿飽滿或波紋管上部有小蜂窩狀氣泡，與鋼絞線不接觸；

4、B級：波紋管上部有空隙，與鋼絞線不接觸；C級：波紋管上部有空隙，與鋼絞線相接觸；D級：波紋管上部無砂漿，與鋼絞線相接觸并嚴(yán)重缺少砂漿。D級又可細分為D1、D2和D3級，分別對應(yīng)于大半空、接近全空和全空； A級 B級 C級 D1級 D2級 D3級照片 灌漿密實度分級其中，C級和D級對鋼絞線的危害很大。灌漿密實度的調(diào)查1） 成橋調(diào)查（滬寧高速改建）根據(jù)東南大學(xué)交通學(xué)院橋梁與隧道研究所（2004）提出的報告，對滬寧高速公路擴建工程中錫澄運河大橋、新興塘大橋、北興塘大橋和錫北運河大橋結(jié)合拆除對灌漿密實度進行了實體驗證。這4 座橋均為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，主孔跨徑為（5065）m，一般都是在199

5、5 年1996 年竣工，采用在支架上現(xiàn)澆混凝土、節(jié)段懸臂現(xiàn)澆混凝土施工方法建造。 照片2 左：錫北運河大橋拆除 右：錫澄運河大橋箱梁拆除調(diào)查結(jié)果如下表所示?？梢钥闯?，在總數(shù)8000多個調(diào)查點中：（1） 完全密實的比例僅有39%，而全空（未灌漿）的則高達13%；（2） 對鋼絞線銹蝕有嚴(yán)重影響的C、D級占調(diào)查總數(shù)的39%，與密實的比例相同。表1灌漿密實度縱向孔道灌漿密實度調(diào)查一覽表橋名調(diào)查總數(shù)密實A級1/5空B級2/5空C級3/54/5 D1-D2級全空D3級錫澄運河大橋311742%15%9%19%15%北興塘大橋368940%28%13%10%9%錫北運河大橋151929%25%15%14%1

6、7%合計832539%23%12%14%13% 照片3 灌漿不密實或未灌漿，鋼筋銹蝕嚴(yán)重2）預(yù)應(yīng)力梁場檢測即使在最近，采用新的灌漿工藝和灌漿材料，在很多時候仍然無法保證灌漿質(zhì)量。某國外公路工程T梁（2836米）采用最新的工藝和專用灌漿料施工。其灌漿飽滿度試驗使用銥192射線源照射穿透20cm厚腹板混凝土，底片尺寸3040，共21張，距梁端5米左右?？偣舶l(fā)現(xiàn)了灌漿缺陷C級有5，D級有16處，約占全部拍攝的一半左右。空洞空洞鋼絞線鋼絞線 照片4 灌漿不密實(D級)射線照片檢測技術(shù)現(xiàn)狀長期以來，研究人員開發(fā)了多種方法。按測試所采用的媒介來分，大致可以分為：1) 基于放射線（X光、伽馬射線、銥192等

7、）的檢測方法；2) 基于電磁波的檢測方法（如電磁雷達）；3) 基于超聲波的檢測方法；4) 基于沖擊彈性波的檢測方法一般來說，基于放射線的檢測技術(shù)精度較高，但測試設(shè)備復(fù)雜，檢測成本高，難以大范圍檢測。電磁雷達則受鋼筋影響大，對缺陷不敏感、測試精度低，同時也無法測試金屬波紋管內(nèi)的灌漿密實度。超聲波法和沖擊彈性波法盡管從理論上能夠檢測灌漿密實度，但迄今為止尚無簡捷可靠的、實用化的針對灌漿密實度的無損檢測技術(shù)和設(shè)備。我們開發(fā)的灌漿密實度測試方案綜合了國內(nèi)外以及我們研發(fā)的多種技術(shù)，其最大的特點在于既可以快速定性測試，也能夠?qū)τ袉栴}的管道進行缺陷定位，從而達到了測試效率和精度的最優(yōu)化。檢測要求我國早在19

8、91年的“公路橋梁養(yǎng)護管理工作制度”（交通部）中即規(guī)定，在“”中，要求“”（第二十四條）。最近，隨著檢測技術(shù)的進步，對灌漿密實度的檢測已被提到議事日程。2012年6月，陜西省交通運輸廳在“陜西省公路建設(shè)工程質(zhì)量工作指導(dǎo)意見”中明確指出，“67.4后張法預(yù)應(yīng)力混凝土必須,孔道壓漿后須經(jīng)有資質(zhì)和檢測經(jīng)驗的單位進行壓漿效果檢測，檢測頻率可按預(yù)制梁數(shù)量的1%進行抽檢，現(xiàn)澆梁、剛構(gòu)懸澆梁段按波紋管總數(shù)的1%進行抽檢。” 2013年以來，浙江省、甘肅省、重慶市等多地均開展了預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量專項檢查工作，其中，灌漿密實度成為重要的檢查專項?？椎拦酀{密實度質(zhì)量檢測儀的測試原理灌漿密實度測試項目一覽表方法測試方案備注定性測試全長衰減法（FLEA）在錨索兩端上激振與受信（參考圖1）對預(yù)應(yīng)力孔道全體進行定性測試。全長波速法（FLPV）傳遞函數(shù)法（PFTF）確定錨頭附近（約0.52m）范圍內(nèi)有無缺陷波形特征對比法定位類型測試沖擊回波等效波速