《混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》送審稿

前言

根據(jù)福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于印發(fā)福建省住房和城鄉(xiāng)建

設(shè)系統(tǒng)2016年第二批科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（閩建科[2016]2

號(hào)）的要求，規(guī)程編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)近年來(lái)混凝土

裂縫修補(bǔ)質(zhì)量檢測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考了有關(guān)國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并

在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，制定了本規(guī)程。

本規(guī)程共設(shè)置有7個(gè)章節(jié)和2個(gè)附錄，主要內(nèi)容是：1.總則；2.

術(shù)語(yǔ)和符號(hào)；3.基本規(guī)定；4.檢測(cè)設(shè)備；5.裂縫修復(fù)質(zhì)量超聲波法檢

測(cè)；6.裂縫修復(fù)質(zhì)量沖擊回波法檢測(cè)；7.裂縫修復(fù)質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定報(bào)告；

附錄A.測(cè)量空氣聲速進(jìn)行聲時(shí)計(jì)量校檢；附錄B.沖擊回波檢測(cè)設(shè)備

校準(zhǔn)方法。本規(guī)程由福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理，由主編單

位負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容解釋?zhuān)瑘?zhí)行過(guò)程中如有意見(jiàn)或建議，請(qǐng)寄送至

福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳建筑節(jié)能與科技處（地址：福州市北大路

242號(hào)，郵編：350001）或福建博海工程技術(shù)有限公司（地址：福州

市晉安區(qū)新店鎮(zhèn)赤星路8號(hào)2#樓，郵編：350012），以供今后修訂

時(shí)參考。

本規(guī)程主編單位：福建博海工程技術(shù)有限公司

福建省閩南建筑工程有限公司

本規(guī)程參編單位：福建天映建設(shè)有限公司

惠安縣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站

福州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站

福建博海建工集團(tuán)有限公司

福建景程建設(shè)有限公司

福建省西海岸建設(shè)工程有限公司

1

主要起草人員：蘇忠高、杜朝陽(yáng)、陳苓、楊敏、游劍龍、陳聰

平、邱志祥、周建河、葉樹(shù)華、林彬、張關(guān)羽、劉景熙、許金騰、

林發(fā)明、夏念君、王晨輝、陳賢達(dá)、彭長(zhǎng)華、卓元興、林國(guó)洪、黃

杰龍、何一龍

主要審查人員：

2

目次

1總則............................................................................................1

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)....................................................................................2

2.1術(shù)語(yǔ).................................................................................2

2.2符號(hào).................................................................................4

3一般規(guī)定........................................................................................5

4檢測(cè)設(shè)備........................................................................................7

4.1技術(shù)要求.............................................................................7

4.2儀器的校準(zhǔn).........................................................................8

4.3儀器的保養(yǎng).........................................................................9

5超聲波法檢測(cè)..............................................................................10

5.1檢測(cè)要點(diǎn)...........................................................................10

5.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定.......................................................11

6沖擊回波法檢測(cè)..........................................................................13

6.1檢測(cè)要點(diǎn)...........................................................................13

6.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定.......................................................13

7裂縫修復(fù)質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定報(bào)告......................................................15

附錄A.測(cè)量空氣中聲速進(jìn)行聲時(shí)計(jì)量校檢................................16

附錄B.沖擊回波檢測(cè)設(shè)備校準(zhǔn)方法.............................................18

規(guī)程用詞說(shuō)明..................................................................................19

條文說(shuō)明....................................................................................20

1

1總則

1.0.1為規(guī)范混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量的檢測(cè)工作，正確評(píng)定

混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)后的檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)

定。

1.0.3按本規(guī)程進(jìn)行混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量檢測(cè)工作時(shí)，除

應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1混凝土裂縫concretecrack

由于內(nèi)外因素作用，破壞了混凝土的連續(xù)性和完整性的現(xiàn)象。

2.1.2超聲波法ultrasonicmethod

本規(guī)程所指的超聲波法，系采用帶波形顯示的低頻超聲波檢測(cè)

儀和頻率為20kHZ~250kHZ的聲波換能器，測(cè)量混凝土的聲速波幅

和主頻等聲學(xué)參數(shù)并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)變化分析判斷混凝土缺

陷的方法。

2.1.3沖擊回波法impactechomethod

通過(guò)沖擊方式產(chǎn)生瞬態(tài)沖擊彈性波并接收沖擊彈性波信號(hào)，通

過(guò)分析沖擊彈性波及其回波的波速、波形和主頻頻率等參數(shù)的變化，

判斷混凝土結(jié)構(gòu)的厚度或內(nèi)部缺陷的方法。

2.1.4聲速velocityofsound

超聲脈沖波在混凝土中單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離。

2.1.5波幅amplitude

超聲脈沖波通過(guò)混凝土后，由接收換能器接收，并由超聲儀顯

示的首波信號(hào)幅度。

2.1.6主頻mainfrequency

在被接收的超聲脈沖波各頻率成分的幅度分布中，幅度最大的

頻率值。

2.1.7衰減attenuation

超聲脈沖波在混凝土中傳播時(shí),隨著傳播距離的增大，由于散

2

射、吸收和聲速擴(kuò)散等因素引起的聲壓減弱。

2.1.8換能器transducers

具有電能、聲能相互轉(zhuǎn)換功能的器件。

2.1.9測(cè)區(qū)detectingarea

在一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上，按檢測(cè)方法的要求，布置的一個(gè)或者若

干個(gè)檢測(cè)區(qū)域，一個(gè)構(gòu)件（單根梁、柱、墻體或墩墻的一個(gè)區(qū)域）

可作為一個(gè)測(cè)區(qū)。

2.1.10測(cè)線(xiàn)detectingline

由被測(cè)構(gòu)件表面按一定方向布置的測(cè)點(diǎn)組成的線(xiàn)。

2.1.11測(cè)點(diǎn)detectingpoint

測(cè)區(qū)內(nèi)或測(cè)線(xiàn)上的檢測(cè)點(diǎn)。

2.1.12聲阻抗acousticimpedance

波速度和介質(zhì)密度的乘積，用于計(jì)算沖擊彈性波在邊界處反射

的特性。

2.1.13傅立葉變換fouriertransform

一種將數(shù)字波從時(shí)域轉(zhuǎn)換為頻域的數(shù)值計(jì)算方法。

2.1.14振幅譜amplitudespectrum

通過(guò)傅立葉變換數(shù)值法，從波形中得出的振幅與對(duì)應(yīng)的頻率關(guān)

系圖（振幅—頻率曲線(xiàn)）。

3

2.2符號(hào)

l——平測(cè)時(shí)發(fā)射和接收換能器內(nèi)邊緣之間的距離；

H——混凝土構(gòu)件厚度；

vk——溫度為T(mén)k時(shí)的空氣中的聲速計(jì)算值；

Tk——測(cè)試時(shí)空氣的溫度；

vp——混凝土表觀波速；

f——振幅譜圖中構(gòu)件厚度對(duì)應(yīng)的主頻峰值；

FT——傅立葉變換；

TW——混凝土完好區(qū)域首波聲時(shí)；

Tb——混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域首波聲時(shí)；

AW——混凝土完好區(qū)域波幅；

Ab——混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)區(qū)域波幅；

fb——混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)區(qū)域有效主頻率峰值；

fw——混凝土完好區(qū)域有效主頻率峰值；

fg——高頻峰值；

vs——測(cè)量空氣中聲速的實(shí)測(cè)值。

4

3一般規(guī)定

3.0.1檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)符合下列要求：

1應(yīng)進(jìn)行調(diào)查、收集檢測(cè)項(xiàng)目的相關(guān)資料；

2應(yīng)制定檢測(cè)方案；

3檢測(cè)前應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)核查及校正。

3.0.2調(diào)查、收集的資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1工程概況信息，主要包括工程名稱(chēng)及設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、建

設(shè)和委托單位名稱(chēng)等；明確委托方檢測(cè)目的和具體要求；

2被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的名稱(chēng)、被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件修補(bǔ)工程資料、

設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)變更、施工記錄、施工驗(yàn)收等資料；

3混凝土相關(guān)資料，主要包括原材料品種和規(guī)格、混凝土澆筑

和養(yǎng)護(hù)情況、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)等資料；

4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件外觀質(zhì)量及存在問(wèn)題；

5構(gòu)件、結(jié)構(gòu)所屬環(huán)境條件、使用期間的修補(bǔ)情況。

3.0.3初步調(diào)查應(yīng)以確認(rèn)委托方的檢測(cè)要求和制定有針對(duì)性的檢測(cè)

方案為目的。初步調(diào)查采取踏勘現(xiàn)場(chǎng)、搜集和分析資料以及詢(xún)問(wèn)有

關(guān)人員等方法。

3.0.4混凝土結(jié)構(gòu)裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案應(yīng)包括下列

主要內(nèi)容：

1工程或結(jié)構(gòu)概況，包括結(jié)構(gòu)類(lèi)型、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理單位，

建造年代或檢測(cè)情況等；

2委托方的檢測(cè)目的或檢測(cè)要求；

3檢測(cè)的依據(jù)，包括檢測(cè)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)的技術(shù)資料等；

5

4檢測(cè)范圍、檢測(cè)項(xiàng)目和選用的檢測(cè)方法及判定標(biāo)準(zhǔn)；

5檢測(cè)的方式、檢驗(yàn)批的劃分、抽樣方法和檢測(cè)數(shù)量；

6檢測(cè)人員和儀器設(shè)備情況；

7需要委托方配合的工作；

8檢測(cè)時(shí)應(yīng)遵守有關(guān)安全規(guī)定，應(yīng)配備必要的安全防護(hù)人員及

安全防護(hù)設(shè)備。

3.0.5檢測(cè)修補(bǔ)部位混凝土表面應(yīng)干燥、清潔、平整，且不應(yīng)有蜂

窩、孔洞等外觀質(zhì)量缺陷，必要時(shí)應(yīng)磨平。

3.0.6采用超聲波儀檢測(cè)時(shí)，在滿(mǎn)足首波幅度測(cè)量精度的條件下，

應(yīng)選用較高頻率的換能器。換能器應(yīng)通過(guò)耦合劑與混凝土測(cè)試表面

保持緊密貼合，耦合層不應(yīng)夾雜泥沙和空氣。

3.0.7采用沖擊回波測(cè)試時(shí)，沖擊點(diǎn)位置與傳感器的間距宜小于所

測(cè)構(gòu)件設(shè)計(jì)厚度的0.4倍；測(cè)點(diǎn)或測(cè)區(qū)中的測(cè)線(xiàn)距構(gòu)件邊緣宜不小

于所測(cè)構(gòu)件實(shí)際厚度的0.3倍。

3.0.8檢測(cè)儀器應(yīng)具有防塵、防潮、防震性能，并應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)濕度

和溫度環(huán)境的要求。

3.0.9本規(guī)程中所采用的超聲波檢測(cè)儀和沖擊回波儀應(yīng)有制造廠商

的產(chǎn)品合格證，應(yīng)經(jīng)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定或校準(zhǔn)，并應(yīng)在儀器的

明顯位置上貼上檢定或校準(zhǔn)的標(biāo)識(shí)。

3.0.10抽樣方式與抽樣方法可按《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T50784進(jìn)行。

6

4檢測(cè)設(shè)備

4.1技術(shù)要求

4.1.1超聲波檢測(cè)儀應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：

1具有波形清晰、顯示穩(wěn)定的示波裝置；

2聲時(shí)最小分度為0.1μs；

3具有最小分度為1dB的信號(hào)幅度調(diào)整系統(tǒng)；

4接收放大器頻響范圍為10kHz~500kHz，總增益不小于80dB，

接收靈敏度（在信噪比為3:1時(shí)）不大于50μV；

5電源電壓波動(dòng)范圍在標(biāo)稱(chēng)值10%的情況下能正常工作；

6連續(xù)正常工作時(shí)間不少于4h。

4.1.2沖擊回波檢測(cè)儀應(yīng)符合下列要求：

1沖擊器應(yīng)根據(jù)檢測(cè)構(gòu)件的厚度配備產(chǎn)生不同沖擊頻率的鋼球

型沖擊器或電磁激振的圓柱形沖擊器。

2沖擊回波檢測(cè)儀應(yīng)根據(jù)不同的測(cè)試對(duì)象選擇適當(dāng)?shù)臎_擊方

式。

3接收傳感器應(yīng)為能測(cè)量表面振動(dòng)的高性能寬頻帶接收位移傳

感器或加速度傳感器，工作頻率帶寬宜為800Hz-100kHz。

4數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)具備信號(hào)放大功能，采集通道增益應(yīng)可調(diào)；

5數(shù)據(jù)采集儀宜配有雙通道或更多通道數(shù)據(jù)采集卡，采集卡電

壓范圍和電壓分辨率應(yīng)該與傳感器、放大器的輸出相匹配。

6采集儀參數(shù)應(yīng)符合表4.1.2要求：

7

表4.1.2采集儀技術(shù)參數(shù)要求

頻率帶寬100Hz~500kHz

采樣頻率≥500kHz

A/D采樣間隔≤2μs

A/D采樣位數(shù)≥16

采樣頻率精度≥0.01%

采集儀連續(xù)工作時(shí)間≥4h

7采集及分析軟件應(yīng)可實(shí)時(shí)顯示每次沖擊時(shí)傳感器的輸出信

號(hào)，包括相對(duì)應(yīng)的時(shí)間和電壓的讀數(shù)，且具有時(shí)間域窗口選擇、數(shù)

字濾波、時(shí)域分析、頻率幅值譜分析功能，宜具有三維圖形等分析

功能。

8連接電纜和接頭應(yīng)緊密，電纜應(yīng)具有屏蔽層。

4.1.3沖擊回波檢測(cè)儀不宜在有外來(lái)機(jī)械振動(dòng)和高振幅電噪音干擾

環(huán)境下使用，環(huán)境溫度宜為0℃~40℃。

4.2儀器的校準(zhǔn)

4.2.1超聲波檢測(cè)儀聲時(shí)計(jì)量檢驗(yàn)應(yīng)按“時(shí)—距”法測(cè)量空氣中聲

速的實(shí)測(cè)值見(jiàn)附錄，并與按公式計(jì)算的空氣中聲速標(biāo)準(zhǔn)

vs(A)(4.2.1)

值vk相比較，二者的相對(duì)誤差不應(yīng)超過(guò)0.5%。

vk331.410.00367Tk(4.2.1)

式中：331.4——0℃時(shí)空氣的聲速(m/s)；

vk——溫度為T(mén)K時(shí)的空氣的聲速計(jì)算值(m/s)；

Tk——測(cè)試時(shí)空氣的溫度(℃)。

4.2.2模擬式超聲波檢測(cè)儀波幅計(jì)量檢驗(yàn)，可將屏幕顯示的首波幅

8

度調(diào)至一定高度，然后把儀器衰減系統(tǒng)的衰減量增加或減少6dB，

此時(shí)屏幕波幅高度應(yīng)降低一半或升高一倍。

4.2.3超聲波檢測(cè)儀和沖擊回波檢測(cè)儀校準(zhǔn)有效期宜為1年。

4.2.4沖擊回波檢測(cè)儀有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)后方可使用：

1新儀器啟用前；

2超過(guò)校準(zhǔn)有效期；

3更換模塊和傳感器；

4儀器維修后；

5對(duì)測(cè)試值有懷疑時(shí)。

4.2.5沖擊回波檢測(cè)儀應(yīng)按照附錄B進(jìn)行校準(zhǔn)。

4.3儀器的保養(yǎng)

4.3.1超聲波儀和沖擊回波儀使用后，應(yīng)對(duì)發(fā)射裝置的換能器和接

收換能器及時(shí)清潔，妥善保管。

4.3.2超聲波儀和沖擊回波儀應(yīng)定期保養(yǎng)，當(dāng)儀器長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，

應(yīng)定期給設(shè)備充電。

9

5超聲波法檢測(cè)

5.1檢測(cè)要點(diǎn)

5.1.1檢測(cè)前，首先應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，正確設(shè)置

采集系統(tǒng)參數(shù)。

5.1.2在采集數(shù)據(jù)之前，應(yīng)先將試件測(cè)試表面打磨平整，并涂抹耦

合劑，使換能器與混凝土表面之間耦合良好，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確

性。

5.1.3當(dāng)混凝土裂縫修復(fù)區(qū)域只有一個(gè)可測(cè)表面，可采用單面檢測(cè)

法檢測(cè)，單面檢測(cè)法檢測(cè)布置如圖5.1.3-1所示。當(dāng)混凝土裂縫修復(fù)

區(qū)域具有兩個(gè)相互平行的測(cè)試表面時(shí)，可采用雙面穿透斜測(cè)法檢測(cè)，

雙面穿透斜測(cè)法布置圖如圖5.1.3-2所示。

l

圖5.1.3-1單面平測(cè)法布置圖圖5.1.3-2雙面穿透斜測(cè)法布置圖

5.1.4測(cè)試時(shí)應(yīng)在混凝土裂縫修復(fù)區(qū)域和混凝土完好區(qū)，以?xún)蓚€(gè)換

能器內(nèi)邊緣間距分別等于100mm、150mm、200mm等多個(gè)測(cè)距測(cè)

試，檢測(cè)人員判定曲線(xiàn)穩(wěn)定后，存儲(chǔ)曲線(xiàn)。布置測(cè)點(diǎn)時(shí)應(yīng)避開(kāi)鋼筋

的影響進(jìn)行檢測(cè)，并應(yīng)標(biāo)明編號(hào)和位置。

5.1.5每個(gè)測(cè)區(qū)應(yīng)至少測(cè)試3對(duì)測(cè)點(diǎn)，待每次數(shù)據(jù)穩(wěn)定以后存儲(chǔ)，

并求取平均值作為該測(cè)區(qū)的代表值。

10

5.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定

5.2.1混凝土完好區(qū)域首波聲時(shí)Tw及波幅Aw和混凝土修補(bǔ)區(qū)域首

波聲時(shí)Tb及波幅Ab的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差可按公式(5.2.1-1)、(5.2.1-2)

進(jìn)行計(jì)算：

n

xi

mi1(5.2.1-1)

xn

n

22

(xi)nmx

Si1(5.2.1-2)

xn1

式中：

實(shí)測(cè)某一參數(shù)的平均值；

mx——

實(shí)測(cè)第點(diǎn)某一參數(shù)的測(cè)量值；

xi——i

n——參與統(tǒng)計(jì)的測(cè)點(diǎn)數(shù)；

標(biāo)準(zhǔn)差；

Sx——

5.2.2當(dāng)混凝土修補(bǔ)區(qū)域首波聲時(shí)Tb及波幅Ab值在完好區(qū)域首波

聲時(shí)Tw及波幅Aw值的三倍標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)，即符合公式(5.2.1-1)、(5.2.2-2)

時(shí)判定為修補(bǔ)完好，否則為修補(bǔ)不完全可疑點(diǎn)。

首波聲時(shí)：

TwTbi3Stw(5.2.2-1)

波幅:

AwAbi3Saw(5.2.2-2)

式中：

11

完好區(qū)域首波聲時(shí)的平均值；

Tw——

修補(bǔ)區(qū)域第點(diǎn)首波聲時(shí)的測(cè)量值；

Tbi——i

完好區(qū)域首波聲時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)差；

Stw——

完好區(qū)域首波聲時(shí)的平均值；

Aw——

修補(bǔ)區(qū)域第點(diǎn)首波波幅的測(cè)量值；

Abi——i

完好區(qū)域首波波幅的標(biāo)準(zhǔn)差；

Saw——

5.2.3若判別困難以及判定為修補(bǔ)不完全可疑點(diǎn)的區(qū)域，應(yīng)采用成

孔或鉆芯進(jìn)行核實(shí)。

12

6沖擊回波法檢測(cè)

6.1檢測(cè)要點(diǎn)

6.1.1應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，正確設(shè)置采集系統(tǒng)參數(shù)。

6.1.2在檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的完好區(qū)和修補(bǔ)區(qū)域均布設(shè)測(cè)點(diǎn)，

并應(yīng)標(biāo)明編號(hào)和位置。

6.1.3規(guī)定檢測(cè)中大于2倍的主頻率峰值f為高頻峰值fg。

6.1.4在檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件完好區(qū)和修補(bǔ)區(qū)域時(shí)，各布設(shè)應(yīng)至

少有1對(duì)測(cè)點(diǎn)，每對(duì)測(cè)點(diǎn)至少測(cè)30次，保存有效波段的振幅譜圖對(duì)

應(yīng)的頻域曲線(xiàn)主頻率峰值f和高頻峰值fg。

6.1.5傳感器與混凝土測(cè)試面間應(yīng)采取耦合措施。

6.1.6接收傳感器應(yīng)置于測(cè)點(diǎn)上，當(dāng)沖擊裝置沖擊混凝土表面時(shí)，

沖擊點(diǎn)位置與傳感器的間距、測(cè)點(diǎn)或測(cè)區(qū)中的測(cè)線(xiàn)距構(gòu)件邊緣間距

符合本規(guī)程3.0.7條的要求。

6.1.7傳感器和沖擊器應(yīng)位于修補(bǔ)區(qū)域兩側(cè)。

6.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定

6.2.1分析有效波段的振幅譜圖，找出混凝土完好區(qū)30次檢測(cè)中，

出現(xiàn)最多的振幅譜圖對(duì)應(yīng)的頻域曲線(xiàn)主頻率峰值fw，以及混凝土裂

縫修補(bǔ)區(qū)域30次檢測(cè)中，出現(xiàn)最多的振幅譜圖對(duì)應(yīng)的頻域曲線(xiàn)主頻

率修補(bǔ)峰值fb和高頻峰值fg。

6.2.2混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值fb與混凝土完好區(qū)域主頻率

峰值fw的相對(duì)誤差δ，可按下式計(jì)算：

ff

bW100%(6.2.2)

fW

13

式中：fw——混凝土完好區(qū)域主頻率峰值；

fb——混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值；

6.2.3當(dāng)測(cè)得的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值fb與混凝土完好區(qū)

域主頻率峰值fw的相對(duì)誤差δ不超過(guò)±5%，混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域30

次檢測(cè)中，測(cè)得最多的主頻峰值出現(xiàn)的次數(shù)超過(guò)24次，且無(wú)高頻峰

值或者高頻峰值出現(xiàn)的次數(shù)少于6次，可判定混凝土裂縫修補(bǔ)合格。

6.2.4當(dāng)測(cè)得的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值fb與混凝土完好區(qū)

域主頻率峰值fw的相對(duì)誤差δ超過(guò)±5%，混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域30

次檢測(cè)中，無(wú)法確定唯一的主頻峰值，且有高頻峰值或者沒(méi)有唯一

的高頻峰值，可判定混凝土裂縫修補(bǔ)不合格，需重新修補(bǔ)。混凝土

裂縫修補(bǔ)等級(jí)判定表如表6.2.4所示。

表6.2.4混凝土裂縫修補(bǔ)等級(jí)判定表

主頻峰值相修復(fù)

工況主頻出現(xiàn)的次數(shù)高頻峰值情況

對(duì)誤差等級(jí)

無(wú)高頻峰值或者高頻峰

1不超過(guò)5%超過(guò)24次合格

值出現(xiàn)的次數(shù)少于6次

無(wú)法確定唯一的有高頻峰值或者沒(méi)有唯

2超過(guò)5%不合格

主頻峰值一的高頻峰值

6.2.5若實(shí)測(cè)波形信號(hào)復(fù)雜，波動(dòng)衰減極其緩慢，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)

確分析與評(píng)價(jià)，宜結(jié)合其他檢測(cè)方法進(jìn)行綜合測(cè)試，對(duì)于判別困難

以及修復(fù)等級(jí)為不合格的區(qū)域，應(yīng)采用成孔或鉆芯進(jìn)行核實(shí)。

14

7檢測(cè)報(bào)告

7.0.1檢測(cè)報(bào)告應(yīng)結(jié)論明確、用詞規(guī)范、文字簡(jiǎn)練，對(duì)于容易混淆

的術(shù)語(yǔ)和概念應(yīng)以文字解釋或圖例、圖像說(shuō)明。

7.0.2檢測(cè)報(bào)告宜包括下列主要內(nèi)容：

1委托單位名稱(chēng)；

2工程概況包括工程名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、規(guī)模、施工日期及修補(bǔ)

情況說(shuō)明等，檢測(cè)原因、檢測(cè)目的，以往檢測(cè)情況概述；

3設(shè)計(jì)單位、施工單位及監(jiān)理單位名稱(chēng)；

5檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法及依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)；

6儀器設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)、校準(zhǔn)有效期；

7抽樣方法、檢測(cè)數(shù)量與檢測(cè)的位置；

8檢測(cè)日期，報(bào)告完成日期；

9記錄數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的參數(shù)；

10檢測(cè)項(xiàng)目的主要分類(lèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)和匯總結(jié)果；檢測(cè)結(jié)果、檢測(cè)

結(jié)論、檢測(cè)過(guò)程照片；

11項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、審核和批準(zhǔn)人員的簽名；

12檢測(cè)機(jī)構(gòu)的有效印章。

15

附錄A測(cè)量空氣中聲速進(jìn)行聲時(shí)計(jì)量校檢

A.0.1測(cè)量時(shí)應(yīng)符合下列要求：取常用的厚度振動(dòng)式換能器一對(duì)

接于超聲儀器上將兩個(gè)換能器的輻射面相互對(duì)準(zhǔn)，以間距為50mm、

100mm、150mm、200mm……依次放置在空氣中，在保持首波幅度

一致的條件下，讀取各間距所對(duì)應(yīng)的聲時(shí)值t1、t2、t3……tn。同時(shí)

測(cè)量空氣的溫度Tk(讀至0.5℃)。

兩換能器間距的測(cè)量誤差應(yīng)不大于±0.5%。

換能器宜懸空相對(duì)放置(如圖A.0.1所示)。若置于地板或桌面

時(shí)，應(yīng)在換能器下面墊以海綿或泡沫塑料并保持兩個(gè)換能器的軸線(xiàn)

重合及輻射面相互平行；

2

1

4

3

1-定滑輪2-螺栓3-刻度尺4-支架

圖A.0.1換能器懸掛裝置示意圖

3測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于10個(gè)。

A.0.2空氣聲速測(cè)量值計(jì)算：以測(cè)距l(xiāng)為縱坐標(biāo)，以聲時(shí)讀數(shù)為橫

坐標(biāo)，繪制“時(shí)—矩”坐標(biāo)圖(如圖A.0.2所示)，或用回歸分析方法

16

求出l與t之間的回歸直線(xiàn)方程：

l=a+bt(A.0.2)

式中a、b—為待求的回歸系數(shù)。

坐標(biāo)圖中直線(xiàn)AB的斜率“l(fā)/t”或回歸直線(xiàn)方程的回歸系數(shù)

“b”即為空氣聲速的實(shí)測(cè)值vs(精△度△0.1m/s)。

l(mm)A

l4

l3

l2

l1

B

t1t2t3t4t(s)

圖A.0.2測(cè)空氣聲速的“時(shí)-距”圖

A.0.3空氣中聲速標(biāo)準(zhǔn)值vk應(yīng)按下試計(jì)算：

vk331.410.00367Tk(A.0.3)

式中：331.4——0℃時(shí)空氣的聲速(m/s)；

vk——溫度為T(mén)K度的空氣的聲速計(jì)算值(m/s)；

Tk——測(cè)試時(shí)空氣的溫度(℃)。

A.0.4空氣中聲速實(shí)測(cè)值vs與空氣中聲速標(biāo)準(zhǔn)值vk之間的相對(duì)誤

差應(yīng)按下式計(jì)算：

s

er(vkv)/vk100%(A.0.4)

通過(guò)(A.0.4)式計(jì)算的相對(duì)誤差er應(yīng)不大于±0.5%，否則儀器計(jì)

時(shí)系統(tǒng)不正常

17

附錄B沖擊回波檢測(cè)設(shè)備校準(zhǔn)方法

B.0.1校準(zhǔn)應(yīng)按下列要求制備校準(zhǔn)試件：

1混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于20MPa；

2試件厚度應(yīng)不小于15cm，長(zhǎng)、寬尺寸均應(yīng)不小于厚度的6倍；

3應(yīng)振搗密實(shí)，不得有內(nèi)部缺陷。

B.0.2校準(zhǔn)時(shí)，每次測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)一致。

B.0.3采用沖擊回波檢測(cè)儀測(cè)試校準(zhǔn)試件的厚度

1在構(gòu)件測(cè)試區(qū)域平面內(nèi)選取三個(gè)部位，每個(gè)部位應(yīng)測(cè)試3個(gè)

以上測(cè)點(diǎn)，在波形有效的情況下，分析出各有效主頻峰值，各有效

主頻峰值與平均值的差應(yīng)不超過(guò)平均值的5%，振幅譜圖中構(gòu)件厚

度對(duì)應(yīng)的主頻峰值f為各測(cè)點(diǎn)有效主頻峰值的平均值(Hz).

2結(jié)構(gòu)構(gòu)件厚度應(yīng)按下列公式計(jì)算：

Tvp/2f(B.0.3)

式中：T——混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的厚度計(jì)算值（m），精確至

0.001m；

vp——混凝土表觀波速（m/s），精確至1m/s；

f——振幅譜圖中構(gòu)件厚度對(duì)應(yīng)的主頻峰值（Hz），精確

至0.1Hz

B.0.4采用測(cè)試平均值作為校準(zhǔn)試件厚度測(cè)試值為T(mén)，與校準(zhǔn)試件

厚度H值比對(duì)，尚應(yīng)滿(mǎn)足下式要求：

TH

100%5%(B.0.4)

H

若校準(zhǔn)試驗(yàn)不能滿(mǎn)足B.0.4條規(guī)定，則沖擊回波儀不能用作實(shí)

體工程檢測(cè)，應(yīng)進(jìn)行維修。

18

規(guī)程用詞說(shuō)明

1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度不同

的用詞說(shuō)明如下：

1）表示很?chē)?yán)格，非這樣做不可的：

正面詞采用“必須”；

反面詞采用“嚴(yán)禁”。

2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：

正面詞采用“應(yīng)”；

反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。

3）表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的：

正面詞采用“宜”；

反面詞采用“不宜”。

4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的：

正面詞采用“可”；

反面詞采用“不可”。

2本規(guī)程中指明應(yīng)按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時(shí)，寫(xiě)法為“應(yīng)

符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。

19

福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)

混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

TechnicalSpecificationInspectionfortheQualityof

ConcreteCrackDefects

工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：DBJ/T××-×××-2017

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號(hào)：J×××××-2017

條文說(shuō)明

20

目次

1總則..........................................................................................22

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)..................................................................................25

2.1術(shù)語(yǔ)...............................................................................25

2.2符號(hào)...............................................................................25

3一般規(guī)定......................................................................................26

4檢測(cè)設(shè)備......................................................................................29

4.1技術(shù)要求...........................................................................29

4.2儀器的校準(zhǔn).......................................................................30

4.3儀器的保養(yǎng).......................................................................30

5超聲波法檢測(cè)..............................................................................32

5.1超聲波法檢測(cè)要點(diǎn)...........................................................32

5.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定.......................................................33

6裂縫修復(fù)質(zhì)量沖擊回波法檢測(cè).................................................35

6.1沖擊回波法檢測(cè)要點(diǎn).......................................................35

6.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定.......................................................37

21

1總則

1.0.2本規(guī)程所指的超聲波法是指采用帶波形顯示功能的超聲波檢

測(cè)儀測(cè)量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度（簡(jiǎn)稱(chēng)聲速）、首波聲

時(shí)、首波幅度（簡(jiǎn)稱(chēng)波幅）和接收信號(hào)主頻率（簡(jiǎn)稱(chēng)主頻）等聲學(xué)

參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)變化，判定混凝土中的裂縫情況。

本規(guī)程所指的沖擊回波法，是基于應(yīng)力波的一種檢測(cè)結(jié)構(gòu)厚度、

裂縫的無(wú)損檢測(cè)方法。通過(guò)瞬時(shí)力學(xué)沖擊產(chǎn)生瞬時(shí)應(yīng)力波，應(yīng)力波

在結(jié)構(gòu)中傳播，當(dāng)遇到裂縫或界面時(shí)被反射，這種沖擊面與裂縫及

界面間的多重反射，將引起瞬時(shí)共振狀態(tài)，這就能夠被識(shí)別并能確

定結(jié)構(gòu)是否完好無(wú)損或確定裂縫的位置。

沖擊回波法檢測(cè)混凝土構(gòu)件的厚度、不密實(shí)度及空洞是根據(jù)在

混凝土表面利用一個(gè)短時(shí)的機(jī)械沖擊激發(fā)低頻沖擊彈性波，沖擊彈

性波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，被裂縫表面或構(gòu)件底面反射回來(lái)。因此，沖

擊彈性波在構(gòu)件表面、內(nèi)部裂縫表面或底面邊界之間來(lái)回反射產(chǎn)生

瞬態(tài)共振，其共振頻率能在振幅譜（通過(guò)快速傅立葉變換，從波形

中得出的頻率與對(duì)應(yīng)振幅的關(guān)系圖1.0.2-2）中辨別出，用于確定內(nèi)

部裂縫的深度和構(gòu)件的厚度。

22

數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)

L

沖擊點(diǎn)傳感器

缺陷區(qū)

H

P波P波

圖1.0.2-1沖擊回波測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)混凝土構(gòu)件示意圖

沖擊傳感器

數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)和分

析處理系統(tǒng)

頻譜圖

波形圖振幅

位移

FFT

時(shí)間頻率

圖1.0.2-2沖擊回波法檢測(cè)混凝土內(nèi)部裂縫原理示意圖

本規(guī)程適用于檢測(cè)界面聲阻抗有明顯差別的構(gòu)件，混凝土構(gòu)件

至少具備一個(gè)形狀規(guī)則的可測(cè)面。本規(guī)程不適用于陶?；炷痢⒓?/p>

氣混凝土等輕質(zhì)混凝土；機(jī)械振動(dòng)和高振幅電噪音會(huì)對(duì)傳入數(shù)據(jù)采

集系統(tǒng)造成檢測(cè)結(jié)果的誤判，故本規(guī)程不適用于機(jī)械振動(dòng)和高振幅

電噪音情況下的檢測(cè)。

隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，表觀波速在混凝土中的傳播值會(huì)

升高，相應(yīng)的沖擊彈性波傳播、反射的速度會(huì)相應(yīng)增大，頻率也相

應(yīng)增大，因此測(cè)得的混凝土厚度基本一致，且大量文獻(xiàn)及本規(guī)程編

23

制組試驗(yàn)證明混凝土的強(qiáng)度對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大，只要混凝土構(gòu)件

與其它介質(zhì)界面聲阻抗有足夠明顯的差別，能夠產(chǎn)生可測(cè)得的反射

波，因此，本規(guī)程未規(guī)定被檢構(gòu)件混凝土的抗壓強(qiáng)度。

一般情況下，不會(huì)從小直徑（小于25mm）鋼筋處反射回來(lái)的

應(yīng)力波在振幅譜中產(chǎn)生明顯峰值，但是大直徑（不小于25mm）的

鋼筋和較短的接觸時(shí)間，會(huì)出現(xiàn)從鋼筋處反射回來(lái)的沖擊彈性波將

在振幅譜中產(chǎn)生峰值，條件允許下宜避開(kāi)鋼筋進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，試

驗(yàn)證明當(dāng)沖擊接觸時(shí)間適當(dāng)增大時(shí)，振幅譜中鋼筋的影響將減小甚

至難以辨別，所以可考慮采取加大沖擊接觸時(shí)間的方法來(lái)避開(kāi)普通

鋼筋的影響。

1.0.3本規(guī)程涉及的其他有關(guān)方面問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)用電、高空作業(yè)等，

均應(yīng)遵守國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；同時(shí)本規(guī)程所涉及到的

國(guó)家其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可協(xié)調(diào)、配套使用。

24

2術(shù)語(yǔ)、符號(hào)

本規(guī)程采用的術(shù)語(yǔ)及其定義，根據(jù)下列原則確定：

1本規(guī)程的術(shù)語(yǔ)是從沖擊法檢測(cè)混凝土裂縫技術(shù)方法的角度賦

予其涵義的，但含義不一定是術(shù)語(yǔ)的定義。

2本規(guī)程引用了部分現(xiàn)行工程建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已做規(guī)定的術(shù)語(yǔ)定

義。

3本規(guī)程給出了相應(yīng)的推薦性英文術(shù)語(yǔ)，該英文術(shù)語(yǔ)不一定是

國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)，僅供參考。

25

3一般規(guī)定

3.0.1對(duì)修復(fù)后的混凝土結(jié)構(gòu)要有一個(gè)整體的了解，知道其使用的

材料和修補(bǔ)前損壞情況，這便于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)修復(fù)后混凝土質(zhì)量的好壞。

3.0.2調(diào)查和收集相關(guān)資料在前期的準(zhǔn)備工作中是非常重要的，是

為了綜合分析產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題的原因，及為編制檢測(cè)方案提供依據(jù)，

有助于檢測(cè)過(guò)程的實(shí)施，同時(shí)有利于綜合分析測(cè)試結(jié)果。

3.0.5反映混凝土裂縫注漿填充修補(bǔ)質(zhì)量的測(cè)試參數(shù)及沖擊回波響

應(yīng)特征容易受混凝土表面狀態(tài)的影響，為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，

檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，必須避免表面狀況對(duì)檢測(cè)的影響，混凝土耦合

處表面應(yīng)磨平并保持清潔干燥”

3.0.6耦合層夾雜泥砂或空氣時(shí)會(huì)造成采集的數(shù)據(jù)偏差較大，因此

規(guī)定檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)耦合層不得夾雜泥砂或空氣。

3.0.7該條款中沖擊點(diǎn)位置與傳感器的間距要求參考

ASTM1383-04（2010）。

根據(jù)沖擊回波法的原理見(jiàn)圖3.0.7-1所示，本質(zhì)上是通過(guò)豎向回

波特性計(jì)算被測(cè)物體的厚度。但是事實(shí)上由于沖擊彈性波是一種體

波，波前（圖中深色部分）是以球面的形式向外擴(kuò)散。僅當(dāng)被測(cè)物

體近似為平面無(wú)限大彈性體時(shí)，沖擊后采集的回波可以近似認(rèn)為符

合下圖的假設(shè)，但當(dāng)沖擊點(diǎn)靠近彈性體的邊界時(shí)，邊界的回波豎向

分量會(huì)影響構(gòu)件板底的回波特性，造成測(cè)試的誤判。構(gòu)件本身存在

一定的邊界，構(gòu)件與構(gòu)件連接處附近都會(huì)產(chǎn)生邊界影響，為了消除

邊界的影響，需要在測(cè)試的時(shí)候回避這類(lèi)邊界影響區(qū)域，距離邊界

相應(yīng)的距離。

26

邊界回波

圖3.0.7-1原理示意圖(理論)試件機(jī)械波傳遞典型圖

規(guī)程編制組經(jīng)過(guò)測(cè)試，在邊界影響區(qū)域外（測(cè)點(diǎn)或測(cè)區(qū)中的測(cè)

線(xiàn)距構(gòu)件邊緣不小于所測(cè)構(gòu)件實(shí)際厚度的0.3倍），可以獲得比較

穩(wěn)定的厚度測(cè)試結(jié)果的效果，而在邊界影響區(qū)域內(nèi)，所測(cè)板構(gòu)件的

測(cè)試結(jié)果普遍偏大，測(cè)試結(jié)果典型圖例見(jiàn)圖3.0.7-2、3.0.7-3，測(cè)試

結(jié)果存在誤判可能。

圖3.0.7-2邊界影響區(qū)域外的測(cè)試結(jié)果

圖3.0.7-3邊界影響區(qū)域內(nèi)的測(cè)試結(jié)果

3.0.10超聲波檢測(cè)儀和沖擊回波儀應(yīng)有制造單位出具的產(chǎn)品合格

27

證或者自校證書(shū)。單點(diǎn)式?jīng)_擊回波儀的加速度接收傳感器一般可由

法定計(jì)量單位校準(zhǔn)，但掃描式?jīng)_擊回波系統(tǒng)因其輪式接收傳感器的

布置特點(diǎn)目前無(wú)法由法定計(jì)量單位進(jìn)行校準(zhǔn)，故檢測(cè)機(jī)構(gòu)可制作一

定強(qiáng)度等級(jí)的密實(shí)鋼筋混凝土板塊且預(yù)埋裂縫作為校準(zhǔn)掃描式?jīng)_擊

回波系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)塊，以該標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行每年的儀器校準(zhǔn)和平?，F(xiàn)場(chǎng)檢

測(cè)前后作為驗(yàn)證儀器是否運(yùn)行穩(wěn)定的依據(jù)。

28

4檢測(cè)設(shè)備

4.1技術(shù)要求

4.1.2以減少人為因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，沖擊方式可以根據(jù)接收

裝置配置不同尺寸的彈擊錘，宜為3mm~25mm直徑的鋼質(zhì)小球。

當(dāng)接收信號(hào)較弱時(shí)，應(yīng)更換較大直徑的鋼質(zhì)小球。電纜應(yīng)具有屏蔽

層以減小電噪音。沖擊回波儀由沖擊器、接收傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、

分析軟件、連接電纜和接頭組成。

1單點(diǎn)式?jīng)_擊回波儀的沖擊器多為一系列不同直徑的鋼質(zhì)球型

錘頭，檢測(cè)機(jī)構(gòu)可根據(jù)檢測(cè)部位厚薄選用合適的沖擊器，且在檢測(cè)

前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證。掃描式?jīng)_擊回波儀的掃描探頭配有電驅(qū)動(dòng)的螺線(xiàn)管

沖擊器，觸發(fā)后彈擊混凝土構(gòu)件表面，其沖擊能量和沖擊持續(xù)時(shí)間

可調(diào)。沖擊回波儀的沖擊器的正確選擇對(duì)于檢測(cè)的效果很重要，試

驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的厚度及具體的回波信號(hào)來(lái)選擇沖擊器以確保能夠

傳送足夠的能量到被測(cè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而容易得到單一主峰的頻率幅值譜。

2沖擊器的沖擊方向以及沖擊能量對(duì)測(cè)試信號(hào)的品質(zhì)有很大的

影響，設(shè)計(jì)良好的沖擊裝置能提高測(cè)試效果及減少人為誤差。

3接收傳感器為接收表面法向位移、加速度等振動(dòng)信號(hào)的寬頻

帶傳感器，必須有合適的靈敏度，能夠探測(cè)到?jīng)_擊產(chǎn)生的縱波沿表

面?zhèn)鞑ヒ鸬奈⑿∽冃巍Ｍ瑫r(shí)，還應(yīng)有合適的頻響范圍，以減少振

動(dòng)信號(hào)的測(cè)試失真。掃描式?jīng)_擊回波系統(tǒng)的接收傳感器是按一定間

距均布在滾動(dòng)輪上，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)沖擊接收的功能。

4傳感器輸出的信號(hào)需經(jīng)過(guò)放大后做后續(xù)的處理分析。相關(guān)參

數(shù)（如頻率范圍、增益等），需要與傳感器、數(shù)據(jù)采集卡以及測(cè)試

29

信號(hào)的特性相匹配。

5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集、記錄、處理傳感器的輸出信號(hào)，是

配有雙通道或者多通道數(shù)據(jù)采集卡的便攜式電腦，或者是便攜式雙

通道或者多通道波形分析儀。該系統(tǒng)中，一個(gè)通道可作為觸發(fā)通道，

接受觸發(fā)信號(hào)，另外的通道可作為接收通道。數(shù)據(jù)采集儀的電壓范

圍和電壓分辨率應(yīng)該與傳感器的靈敏度相匹配，以確保能準(zhǔn)確測(cè)量

縱波的到達(dá)時(shí)間以及幅值。

7采集分析軟件實(shí)時(shí)顯示傳感器輸出時(shí)間域波形，通過(guò)FFT快

速傅立葉轉(zhuǎn)換把波形從時(shí)域轉(zhuǎn)換為頻域，在頻率幅值譜里，通過(guò)選

擇厚度對(duì)應(yīng)的主頻值，計(jì)算得出厚度值。

8連接接頭質(zhì)量拆裝容易，能保證電纜緊密連接采集儀及沖擊

接收器，電纜具有屏蔽層以減小電噪音對(duì)傳感器輸出信號(hào)的干擾。

4.2儀器的校準(zhǔn)

4.2.1對(duì)超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢定是為保證其在正常狀態(tài)下進(jìn)行檢

測(cè)，儀器的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是統(tǒng)一儀器性能的基礎(chǔ)，是超聲波檢測(cè)儀的關(guān)

鍵所在，只有使超聲波檢測(cè)系統(tǒng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，才能保證檢測(cè)結(jié)果

的可靠性，一般情況下儀器檢定周期為1年。

4.2.2沖擊回波儀的校準(zhǔn)或者自校是對(duì)混凝土波速的檢驗(yàn)校準(zhǔn)。可

用具備一定強(qiáng)度的密實(shí)混凝土板作為標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)標(biāo)定波速，檢驗(yàn)混凝

土的計(jì)算厚度與實(shí)際厚度是否相符來(lái)驗(yàn)證儀器的可靠性和穩(wěn)定度。

4.3儀器的保養(yǎng)

4.3.1使用超聲波儀和沖擊回波儀時(shí)，需要在換能器上涂抹耦合劑，

用完以后，應(yīng)及時(shí)清洗換能器，自然風(fēng)干后妥善保管，方便下次檢

測(cè)使用。

30

5超聲波法檢測(cè)

5.1檢測(cè)要點(diǎn)

5.1.1采集系統(tǒng)參數(shù)如：工程名稱(chēng)、構(gòu)件名、接收通道、測(cè)點(diǎn)間距、

發(fā)射電壓、采用周期通道增益、采樣延時(shí)、零聲時(shí)修正、最大序列

號(hào)、測(cè)距增量等。

5.1.3對(duì)于體積較大如橋梁、房屋等結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)，建議采用單面平

測(cè)法，對(duì)于尺寸較小的柱子、梁的修復(fù)，宜采用雙面穿透斜測(cè)法檢

測(cè)。由于金屬材質(zhì)對(duì)超聲波有一定的干擾作用，在對(duì)混凝土缺修復(fù)

區(qū)域和混凝土完好區(qū)修復(fù)時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)鋼筋。曲線(xiàn)穩(wěn)定以首波聲

時(shí)沒(méi)有飄逸為準(zhǔn)，同時(shí)試驗(yàn)人員在采集曲線(xiàn)是時(shí)要保證儀器屏幕中

的曲線(xiàn)有2/3在屏幕范圍內(nèi)，這樣采集的曲線(xiàn)才是有效的，不能過(guò)

大也不能過(guò)小，具體有效波形圖如圖5.1.3所示。

T=60.6A=78.27

圖5.1.3超聲波有效波形圖

5.1.5本規(guī)程編制組在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于混凝土裂縫修補(bǔ)質(zhì)量

有好有壞，每個(gè)測(cè)點(diǎn)和測(cè)區(qū)在每次測(cè)試時(shí)都會(huì)因?yàn)椴僮魅藛T的原因，

測(cè)得的數(shù)值都有所差別，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐及本規(guī)程編制組討論，認(rèn)

為至少測(cè)試3次，求取的平均值能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求。

31

5.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定

5.2.1當(dāng)混凝土完好時(shí)，超聲波在混凝土中是沿著混凝土的表面進(jìn)

行傳播的，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫，超聲波在混凝土中傳播時(shí)沿著裂縫

的端部繞行，這樣會(huì)使其傳播距離增長(zhǎng)，相對(duì)應(yīng)的聲時(shí)隨著增大。

當(dāng)裂縫修補(bǔ)密實(shí)以后，超聲波傳播路徑與完好的混凝土超聲傳播路

徑相同，不再繞行裂縫的端部，傳播路徑情況如圖5.2.1所示，此時(shí)

測(cè)試修補(bǔ)以后的混凝土的聲時(shí)應(yīng)和完好混凝土聲時(shí)基本一致。當(dāng)裂

縫僅僅只被修補(bǔ)表面，沒(méi)有對(duì)內(nèi)部修補(bǔ)時(shí)，按照超聲波傳播最小路

徑原理可知，此時(shí)測(cè)得的混凝土修補(bǔ)后的聲時(shí)與完好混凝土聲時(shí)也

基本一致。那么此時(shí)僅僅按照首波聲時(shí)判定混凝土修補(bǔ)情況就會(huì)出

現(xiàn)誤判。超聲波波幅是反映物體內(nèi)部傳播能量的一個(gè)指標(biāo)，當(dāng)混凝

土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫，在裂縫處能量傳播會(huì)出現(xiàn)衰減，反映在波幅上會(huì)

數(shù)值變小。當(dāng)裂縫修補(bǔ)密實(shí)以后，由于介質(zhì)的存在，波幅衰減較少，

綜上所述混凝土裂縫修補(bǔ)后首波聲時(shí)及波幅與完好混凝土首波聲時(shí)

及波幅差異越小，修補(bǔ)質(zhì)量越好。因此本規(guī)程編制組用混凝土修補(bǔ)

區(qū)域首波聲時(shí)Tb值與完好區(qū)域首波聲時(shí)Tw值進(jìn)行比較，及混凝土混

凝土修補(bǔ)區(qū)域波幅Ab的值和完好區(qū)域波幅Aw的值進(jìn)行比較來(lái)判定

超聲波法檢測(cè)混凝土裂縫修補(bǔ)等級(jí)。

換能器換能器換能器

裂縫

完好混凝土裂縫修補(bǔ)密實(shí)

超聲傳播路線(xiàn)

圖5.2.1超聲波在混凝土中的傳播路徑

32

5.2.2本規(guī)程編制組，澆筑了4根混凝土梁，每個(gè)混凝土梁上采用

2mm鋼板預(yù)制了6個(gè)深度為15cm的裂縫，然后采用封口膠及灌縫

膠對(duì)其中兩根梁裂縫模擬修補(bǔ)完好，另外兩根梁裂縫深度按10%、

20%、30%、40%、60%、80%進(jìn)行修補(bǔ)工作，模擬修補(bǔ)不完全。檢

測(cè)預(yù)留完好混凝土區(qū)域和裂縫修補(bǔ)區(qū)域，提取首波聲時(shí)及波幅，發(fā)

現(xiàn)所有修補(bǔ)完整的混凝土梁，修補(bǔ)區(qū)域首波聲時(shí)Tb值與完好區(qū)域首

波聲時(shí)Tw值的絕對(duì)值差都落在完好區(qū)域首波聲時(shí)Tw值的三倍標(biāo)準(zhǔn)

差內(nèi)，所有修補(bǔ)區(qū)域波幅Ab值與完好區(qū)域波幅Aw值的絕對(duì)值差也

都同樣落在完好區(qū)域首波聲時(shí)Tw值的三倍標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)，反之修補(bǔ)不完

全的梁首波聲時(shí)或波幅有一項(xiàng)沒(méi)有落在完好區(qū)域的三倍標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)，

鉆芯驗(yàn)證為修補(bǔ)不完全。

同時(shí)本規(guī)程編制組又澆筑了C30、C40、C50及C60每組數(shù)量

50個(gè)一共200個(gè)的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊。澆筑完成后，先分別采集完好

狀況下的首波聲時(shí)以及波幅。然后利用抗剪試驗(yàn)的原理，控制試驗(yàn)

機(jī)的力值，使混凝土試塊在中部產(chǎn)生裂縫。利用封口膠及灌縫膠對(duì)

其進(jìn)行修補(bǔ)工作。然后再檢測(cè)修補(bǔ)以后的混凝土試塊的首波聲時(shí)及

波幅。依據(jù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差的處理方法選取部分完好值與異常值，進(jìn)行

鉆芯驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)混凝土裂縫只表面進(jìn)行了修補(bǔ)，內(nèi)部

并沒(méi)有修補(bǔ)或者修補(bǔ)不完全，此時(shí)檢測(cè)出的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)首波

聲時(shí)值落在完好區(qū)域首波聲時(shí)值的三倍標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)，但混凝土裂縫修

補(bǔ)區(qū)域波幅和混凝土完好區(qū)域波幅卻相差較大。當(dāng)混凝土裂縫修補(bǔ)

越好時(shí)，檢測(cè)出的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)首波聲時(shí)與混凝土完好區(qū)域首

波聲越為接近，同時(shí)混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域波幅和混凝土完好區(qū)域波

幅也越接近，都落在完好區(qū)域的三倍標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)。

33

6沖擊回波法檢測(cè)

6.1檢測(cè)要點(diǎn)

6.1.1采集系統(tǒng)參數(shù)如：采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、電壓范圍、觸發(fā)電

平、延滯時(shí)間、濾波方式等。采樣頻率與采樣點(diǎn)數(shù)：采樣頻率的設(shè)

置必須保證在合適的分辨率基礎(chǔ)上，能對(duì)最大頻率的沖擊回波響應(yīng)

信號(hào)進(jìn)行記錄。

6.1.4由于沖擊回波儀每次沖擊得到的主頻峰值都有所差別，通過(guò)

單次的檢測(cè)很難得到該檢測(cè)的主頻峰值，因此需多次檢測(cè)，提取出

現(xiàn)次數(shù)最多的主頻峰值。本規(guī)程編制組通過(guò)多次檢測(cè)試驗(yàn)，得到每

隊(duì)測(cè)點(diǎn)至少檢測(cè)30次，就能滿(mǎn)足檢測(cè)的要求。

檢測(cè)接收到的波形以及對(duì)應(yīng)的振幅譜圖。在對(duì)波形的有效性進(jìn)

行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，檢查對(duì)應(yīng)的表面波波形部分是否有正確的形狀，

以及對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的邊界多次反射的表面波周期振蕩。有效波形的幅值

有單一的主峰值頻率值?；炷两Y(jié)構(gòu)測(cè)試的有效時(shí)間域波形及其對(duì)

應(yīng)的振幅譜圖實(shí)例如圖6.1.4-1所示，采樣間隔為4μs，完整的波形(未

顯示)中包含的點(diǎn)數(shù)為2048。

圖6.1.4-1有效時(shí)間域波形及其對(duì)應(yīng)的振幅譜圖

如果已獲得有效的波形和幅值譜，對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)。為證實(shí)結(jié)果

34

的準(zhǔn)確性，重復(fù)進(jìn)行測(cè)試。如果結(jié)果是可重復(fù)的和有效的，再進(jìn)行

下一點(diǎn)測(cè)試。如果波形和振幅譜圖是無(wú)效的，檢查測(cè)試表面的灰塵

和碎片以及傳感器與測(cè)試面之間是否正確耦合。同時(shí)也要檢查沖擊

點(diǎn)是否平整，無(wú)灰塵，以及沖擊器的尺寸是否合適。重復(fù)測(cè)試，直

到獲得有效的波形和幅值譜。無(wú)效的沖擊回波測(cè)試結(jié)果實(shí)例如圖

6.1.4-2所示。波形中缺少周期性振蕩，振幅譜圖不包含有單一主頻

率峰值。

圖6.1.4-2無(wú)效的沖擊回波測(cè)試結(jié)果

由于沖擊回波法是通過(guò)介質(zhì)振動(dòng)傳播的，裂縫修補(bǔ)后，混凝土

結(jié)構(gòu)變?yōu)榱嘶炷僚c修補(bǔ)材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生的頻率除了原

有的混凝土振動(dòng)產(chǎn)生的主頻峰值f，還有修補(bǔ)材料振動(dòng)產(chǎn)生的高頻

峰值fg。隨著裂縫注漿填充修補(bǔ)深度的增加，修補(bǔ)材料產(chǎn)生的介質(zhì)

振動(dòng)會(huì)逐漸減小，因此這個(gè)高頻峰值是判定修補(bǔ)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，

采集時(shí)也需要保存。

6.1.5為保證傳感器與混凝土測(cè)點(diǎn)表面緊貼，根據(jù)傳感器與混凝土

表面緊貼情況可采用耦合劑耦合。使用耦合劑可以使傳感器與混凝

土緊密結(jié)合在一起，傳感器能準(zhǔn)確記錄混凝土質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。因此在

實(shí)際測(cè)試時(shí)，傳感器與混凝土之間的耦合劑應(yīng)當(dāng)盡量薄。耦合劑同

35

時(shí)有一定的濾波作用，選擇耦合劑時(shí)不宜選用有很強(qiáng)濾波作用的材

料作為耦合劑。傳感器和混凝土之間是否使用耦合劑主要根據(jù)傳感

器的類(lèi)型和工作原理確定。

6.2數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定

6.2.3按照理論分析，混凝土裂縫修補(bǔ)完好的主頻峰值應(yīng)該和混凝

土完好區(qū)域的主頻峰值接近，并且混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域僅出現(xiàn)一個(gè)

對(duì)應(yīng)的頻率峰值f。

為了得到以上結(jié)論，本規(guī)程編制組，澆筑了2根混凝土梁，每

個(gè)混凝土梁上采用2mm鋼板預(yù)制了6個(gè)深度為15cm的裂縫，然后

采用封口膠及灌縫膠對(duì)混凝土梁裂縫進(jìn)行修補(bǔ)工作。由于該裂縫是

鋼板預(yù)制處理的，裂縫為直縫，灌縫膠能全部擠入到裂縫中。檢測(cè)

預(yù)留完好混凝土區(qū)域和裂縫修補(bǔ)區(qū)域，提取頻率峰值，發(fā)現(xiàn)所有修

補(bǔ)后的裂縫主頻峰值和完好區(qū)域的主頻峰值幾乎一致。但實(shí)際工程

中，裂縫是成不規(guī)則的倒三角形，越到下面，裂縫越細(xì)。上述結(jié)論

還不足以說(shuō)明問(wèn)題。本規(guī)程編制組又澆筑了4組混凝土強(qiáng)度分別為

C30、C40、C50及C60每組數(shù)量50個(gè)一共200個(gè)的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試

塊。澆筑完成后，先分別采集完好狀況下的主頻峰值。然后利用抗

剪試驗(yàn)的原理，控制試驗(yàn)機(jī)的力值，使混凝土試塊在中部產(chǎn)生裂縫。

利用封口膠及灌縫膠對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)工作。然后再檢測(cè)修補(bǔ)以后的混

凝土試塊的主頻峰值。由于裂縫修補(bǔ)質(zhì)量有好有壞，并不是每個(gè)試

塊都修補(bǔ)完全。因此本規(guī)程編制組，僅選取了修補(bǔ)以后主頻峰值與

完好試塊主頻峰值接近的混凝土試塊，進(jìn)行鉆芯驗(yàn)證。鉆芯結(jié)果表

明，該類(lèi)試塊裂縫修補(bǔ)深度和原有裂縫深度幾乎一致。

36

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)混凝土裂縫修補(bǔ)越好，混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域

主頻率峰值fb與混凝土完好區(qū)域主頻率峰值fw就越接近，并且裂縫

修補(bǔ)越好，高頻峰值出現(xiàn)的也越少，部分實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中還沒(méi)有出現(xiàn)高

頻峰值，因此本規(guī)程編制組在該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過(guò)后期數(shù)據(jù)

的回歸分析，得到了本規(guī)程規(guī)定的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值

fb與混凝土完好區(qū)域主頻率峰值fw的相對(duì)誤差范圍，以及高頻峰值

和主頻峰值出現(xiàn)的次數(shù)，作為判定混凝土裂縫修補(bǔ)合格的依據(jù)。

6.2.4本規(guī)程編制組，另外澆筑了2根混凝土梁，每個(gè)混凝土梁上

采用2mm鋼板預(yù)制了6個(gè)深度為15cm的裂縫，用封口膠及灌封膠

對(duì)混凝土梁裂縫深度按10%、20%、30%、40%、60%、80%進(jìn)行的

修補(bǔ)工作。同樣檢測(cè)預(yù)留完好混凝土區(qū)域和裂縫修補(bǔ)區(qū)域，提取頻

率峰值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)混凝土裂縫修補(bǔ)不密實(shí)時(shí)，混凝土裂縫修補(bǔ)

區(qū)域與混凝土完好區(qū)域找出振幅譜圖中對(duì)應(yīng)的頻域曲線(xiàn)主頻率峰值

f相差較大，混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域?qū)?yīng)的振幅譜中頻率峰呈不對(duì)稱(chēng)

雙峰，或者混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域振幅譜中頻率峰呈多峰形態(tài)，且主

頻峰值出現(xiàn)都不一致。在此基礎(chǔ)上，本規(guī)程編制組通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，

得到了本規(guī)程規(guī)定的混凝土裂縫修補(bǔ)區(qū)域主頻率峰值fb與混凝土完

好區(qū)域主頻率峰值fw的相對(duì)誤差范圍，以及高頻峰值和主頻峰值滿(mǎn)

足的條件，作為判定混凝土裂縫修補(bǔ)不合格的依據(jù)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本規(guī)程編制組還得到了混凝土裂縫修補(bǔ)等級(jí)對(duì)

應(yīng)的頻譜分布圖，如圖6.2.4所示。該頻譜分布圖可以作為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

人員大致判定修補(bǔ)質(zhì)量的好壞，但后期仍然需要對(duì)主頻峰值進(jìn)行計(jì)

算，按照規(guī)范正文表6.2.4進(jìn)行判定。

37

表6.2.4混凝土修補(bǔ)質(zhì)量等級(jí)判斷對(duì)應(yīng)的頻譜分布圖

測(cè)試結(jié)果構(gòu)件示意圖振幅譜示意圖等級(jí)

沖擊源接受傳感器

信號(hào)幅值

fwHz

完好區(qū)域/

頻率

沖擊源接受傳感器

信號(hào)幅值

fbHz

修補(bǔ)完好合格

頻率

沖擊源接受