DB21T 3217-2019 水工混凝土雷達法檢測應用技術規(guī)程

DB21TechnicalSpecificationforApplicationofHydraulicConcreteRadarDetec遼寧省市場監(jiān)督管理局發(fā)布 本規(guī)程主要由遼寧省水利水電科學研究院有限責任水工混凝土雷達法檢測應用技術規(guī)程本規(guī)程規(guī)定了水工混凝土結構雷達法檢測應用的程序、方法、數(shù)據(jù)處理、成果及質量評價程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)SL632水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準DL/T5299大壩混凝土聲波檢測技術規(guī)程TB10223鐵路隧洞襯砌質量無損3.4檢測筋detectionconcretest23.6點檢測法point-detectionm鋼筋布置檢測方法中，以測區(qū)命名，檢測七根鋼筋布置數(shù)據(jù)的檢測方法。3.8檢測值detection3.10五線法five-lineshmax——擬檢測目標體的最大深度，m；t——時間采樣率，s；3dmin——檢測目標體最小尺度，m；sm,icm,i——鋼筋平均保護層厚度，精確至1mm；5.1.1檢測前應調查工程建設基本情況，收集與待檢測區(qū)域有關的技術資料。5.1.2可踏勘現(xiàn)場，實地調查工程周邊環(huán)境情況。5.1.3應明確檢測目的和技術要求，調查檢測方法的適用5.1.4檢測機構應符合相應的資質要求。5.2.1應根據(jù)收集資料的情況和現(xiàn)場調查結果，充分考慮各種因素，編制全面、可行的檢測方案。5.2.2水工混凝土雷達法檢測方案宜執(zhí)行DL/T5299中3.4節(jié)的規(guī)定。5.3儀器設備5.3.2主要檢測儀器和設備應符合SL713規(guī)定，包括雷達主機a)可采用不同頻率或不同頻率組合，應根據(jù)檢測任務要求、目標體埋深、分辨率、介質特性及天b)應具有屏蔽功能，探測的最大深度應大于缺陷體埋深，垂直分辨率宜優(yōu)于4c)應根據(jù)檢測的目標體深度和現(xiàn)場具體條件，選擇相應頻率天線。在滿足檢測深度要求下，宜使d)根據(jù)中心頻率估算出的檢測深度小于缺陷體埋深時，應適當降低中心頻率以獲得適宜的探測深（5.3.1）式中：h—已知的混凝土結構厚度，m；（5.3.3）α—調整系數(shù)，混凝土介質電磁波速度與目標體深度變化所留出的富余值，可取1.3~hmax—擬檢測目標體的最大深度，m；5（5.3.5）式中：t—時間采樣率，s；（5.3.6）式中：Vx—天線速度，m/s；dmin—檢測目標體最小尺度，m。5.4現(xiàn)場檢測5.4.1應現(xiàn)場踏勘，盡量規(guī)避測線附近的金屬物，根據(jù)檢測環(huán)境和檢測目的正確合理的布置測線。b)儀器的信號增益應保持信號幅值不超出信號監(jiān)視窗口的3/4，天線靜止時信號應a)可采用在材料和工作環(huán)境相同的混凝土結構或鉆取的芯樣上b)記錄中的雷達影響圖界面反射信號應清楚、c)測試值應不少于3次，單值與平均值的相對誤差應小于5%，其計算結果的平均a)宜確保檢測區(qū)域表面無顆粒雜物或障礙物,保持b)支撐天線的器材應選用絕緣材料，天線操作人員不應佩戴含有金屬成分的物件，應與天線保持c)檢測過程中，應保持天線的平面與檢測平面基本平6d)天線應與混凝土表面貼壁良好，沿測f)應規(guī)避影響檢測結果的影響源,選擇電磁波環(huán)境較簡單的區(qū)域布置測線。無法規(guī)避時應做好記5.4.5檢測記錄b)應隨時記錄可能對探測產生電磁影響的物體5.5數(shù)據(jù)處理與解析5.5.1原始數(shù)據(jù)處理前應核驗，數(shù)據(jù)記錄完整、信號清晰，標記位置應準確無誤。5.5.2原始記錄應清晰、規(guī)范，需要修改應杠改并本人簽字。b)根據(jù)不同的天線初選濾波參數(shù)，可根據(jù)需要選取刪除無用道、水平比例歸一化、地形校正、偏c)對數(shù)據(jù)進行頻譜分析，得到較為準確的頻率分布，設定濾波參數(shù)，f)應對圖像進行增強處理。振幅恢復、將同一道不同反射段內振幅值乘以不同權系數(shù)、將不同道記錄的振幅值乘以不同的權系數(shù)等方法，結合多個相鄰剖面雷5.5.4結合現(xiàn)場的實際情況，將檢測區(qū)域表面情況和實際探測圖像進行比對分析。將檢測得到的雷達5.5.5雷達圖像解釋時應通過綜合資料，雷達圖像解釋時應通過綜合資料，充分考慮探測結果的內在5.6檢測成果提交5.6.1應給出檢測線典型雷達圖或檢測5.6.2點檢測法應列出每個點值及合格率。75.6.3線檢測法應給出測線內最大值、最小值、平均值及合格率。6.1.1本章適用于檢測水工結構混凝土中鋼筋保護層厚度、鋼筋間距、鋼筋數(shù)量等參數(shù)。鋼拱架6.1.2應根據(jù)鋼筋設計資料，確定檢測區(qū)域內鋼筋可能分布的狀況，選擇適當?shù)臋z測面。檢測面6.1.3測線宜垂直于被檢測區(qū)域鋼筋方向。鉆孔、剔鑿時，不得損壞鋼筋，實測應采用游標卡尺），b)鋼筋實際根數(shù)、位置與設計有較大偏差或無資料可提供參考；b)在已標記的4根干擾筋，兩兩鋼筋之間分別布置檢測線，檢測線長度均為7根鋼筋信a)根據(jù)鋼筋可能分布的方向平行待檢筋布設2條測試線，標記出相鄰的2b)在已標記的2根鋼筋之間布設檢測線，檢測線長度應符合技術要求及委托要求；c)檢測線總長為檢測成果，詳細記錄混凝土表面外觀，周圍可能影響的干擾源、起點樁號、結束樁號、天線行走的方向和過程，記錄表格執(zhí)行附錄8a）提取每一根鋼筋位置數(shù)據(jù)值，填寫檢測成果表。附錄B.1.1a）提取每一根鋼筋位置數(shù)據(jù)值，填寫檢測結果表。附錄B.1.4a）提取每一根鋼筋位置數(shù)據(jù)值，統(tǒng)計最大值、最小值、平均值及合格率。填寫檢測成果表。附錄B.1.6。sm,k=（6.3.2）式中：sm,kcm,i—鋼筋平均間距，精確至1mm；9式中：sm,icm,i—鋼筋保護層厚度平均值，精確至1mm；7.1.1本章適用于檢測水工結構混凝土內部缺筋、不密實區(qū)、夾層、空7.1.2測線經過的表面應相對平緩，無障礙，7.1.3測區(qū)內不應有大范圍的金屬構件或無線電射頻源等較強7.2.1應根據(jù)檢測的缺陷深度和現(xiàn)場具體條件，選擇相應頻率天線。在滿足檢測深度要求下7.2.2記錄應包括文件名稱、測線號、測試位置、方向、標記間隔以及天線中心d)板、墻平面類宜一線法布置，以能識別缺陷范7.3.2提取缺陷反射波組數(shù)據(jù)，標注里程樁7.4.1檢測成果可根據(jù)實際需要提交典型雷達圖或檢測成果表，可執(zhí)行8.1.1本章適用于檢測低屏蔽或無屏蔽的混凝土厚度（襯砌厚度、底板厚度、路面厚度）檢測。8.1.3測區(qū)內不應有大范圍的金屬構8.1.4噴射混凝土厚度宜采用無屏蔽材料光面平板支撐天線掃面檢測。8.2.1應根據(jù)檢測面范圍實際條件，選擇相應頻率天線，一線法布置測線，可左側、中間、右側選其一布線。在滿足檢測深度要求下，宜使用中心頻率8.2.2記錄應包括文件名稱、測線號、測試8.3.2提取層位反射波組數(shù)據(jù)，標注里程樁號及位8.4.1應提交典型雷達圖或檢測成果表。提取厚度值，統(tǒng)計最大值、最小值及平均值?？蓤?zhí)A.1混凝土中鋼筋布置檢測典型圖A.1.1。表B.1.1鋼筋間距檢序號備注表B.1.2鋼筋間距檢序號備注表B.1.3鋼筋間距檢序號點率備注表B.1.4鋼筋的混凝土保護層厚度檢1234567表B.1.5鋼筋的混凝土保護層厚度檢測序號備注1234567表B.1.6鋼筋間距檢測結序號備注表B.1.7鋼筋混凝土保護層厚度檢測結序號備注表B.1.8混凝土內序號備注表B.1.9混凝序號備注C.1.1鋼筋布置雷達法檢測原始記錄表（點檢鋼筋直徑鋼筋保護層厚度混凝土強度混凝土厚度介電常數(shù)波速123123C.1.2鋼筋布置雷達法檢測原始記錄表（線檢本規(guī)程用詞說明應宜可 雷達法檢測技術在水利工程質量檢測中已得到了廣泛的應用。雷達法是無損檢測方法，為在混凝土結構質量檢測中正確使用該技術，提高現(xiàn)場檢測工作質量、數(shù)據(jù)分析科學性與合理性、確保檢規(guī)定了本規(guī)程的適用范圍。目前工程實踐、實驗室試驗與理論分析，認為雷達法檢測技術較為成熟的檢測項目有：混凝土結構體中的鋼筋數(shù)量、鋼筋間距、鋼筋的混凝土保護層厚度、混凝土內部振搗不實、襯砌厚度、路面厚度、閘底板厚度、混凝土背部脫空、混凝土內預埋的管線、電纜、闡述了有關雷達法檢測的主要技術規(guī)程及本規(guī)程的出處。遵循協(xié)調一致、互相補充、避免技術矛盾或沖突的原則。雷達法現(xiàn)場檢測時，除應符合本標準的規(guī)定外，尚應符合國家現(xiàn)行相關技術標如果添加墊塊檢測，依據(jù)JGJ/T1525.1.1～5.1.4檢測工作程序雷達法檢測結果的可靠性除與雷達系統(tǒng)的配置有關外，還受檢測環(huán)境條件和檢測人員經驗的制約。充分了解被檢測對象的基本資料，如設計文件、施工圖、施工記錄、竣工驗收及原材料檢測、混凝土檢驗報告、工程變更、修復、處理等相關資料，調查現(xiàn)場工作條件與環(huán)境，以便選用適宜的檢測方法和制定全面、合理的檢測方案，有利于現(xiàn)場檢測和數(shù)據(jù)分析工作。如已有的埋設物位置、5.2.1～5.2.2檢測方案編制檢測方案是指導性文件，檢測方案應盡可能詳盡和明確，具有可操作性。另外委托單位或運行管理單位對檢測工作配合的鉆孔、登高作業(yè)等也需要履行必要的審批程序，檢測方案是審批的重要依據(jù)JGJ/T152中附錄C與SL713附錄B中雷達儀的校準方法技術要求出發(fā)，結合水工混凝土建筑完整的雷達系統(tǒng)主要由雷達主機、天線（發(fā)射天線和接收天線）、數(shù)據(jù)采集與處理分析三部分雷達法為間接檢測方法，設備部件較多，設備穩(wěn)定性、連接可靠性等多種因素均可能影響檢測結果。因此，雷達檢測系統(tǒng)的使用應在其準確有效期內使用；各廠家生產的產品，其參數(shù)設置，設備性能，分析軟件等有較大差異，為保證檢測數(shù)據(jù)的有效性，規(guī)定了儀器設備應具有的基a）信噪比：對于空氣耦合天線，將雷達天線放在方形鋼板上方，鋼板尺寸至少是天線尺寸的4信噪比水平=大波幅，時間窗口長度取天線中心波長的20倍；信號水平取金屬反射波幅或水反b）信號穩(wěn)定性：信號穩(wěn)定性同信噪比，記錄信號采集時的100個反射波形，利用如下公式評價速度越大，其高速掃描時水平分辨率越高。主機脈沖重頻率和天線中心頻率影響較大，該誤差適用于天線中心頻率大于200MHz以上的檢天線中心頻率的選擇直接影響到工程檢測項目的檢測效果，常用的雷達天線頻率范圍為要。不同的雷達天線，主頻不同，波在介質中的衰減不同，發(fā)射的功率也不同，其探測的深度存在很大的差別。因此，天線中心頻率的選擇需要兼顧目標體深度、目標體最小尺寸及天線的尺寸是否符合檢測場地的要求。常規(guī)來說，在滿足檢測深度要求下，盡量使用中心頻率較高的天線。雷達天線中心頻率選取的經驗公式中，垂直分辨率可取x=λ/2，λ為理論雷達波波長，實際波速以標定為混凝土內部缺陷、厚度檢測天線頻率范圍宜為400MHz～1600MHz；鋼筋布設檢測宜為9005.3.4參數(shù)選擇ab）介質的相對介電常數(shù)由介質的電性決定，同一種介質在不同地方差別很大。例如混凝土的介電常數(shù)主要受混凝土的濕度影響，不同濕度的混凝土會有不同的介電常數(shù)。干混凝土的介電常數(shù)為4～10，電磁波速度為0.09m/ns～0.15m/ns，濕混凝土的介電常數(shù)為10～20，電磁波速度為0.07m/ns～0.09m/ns。介電常數(shù)和電磁波速度一般在現(xiàn)場常采用鉆取芯樣實驗標定較可靠。測深度。一般選取探測深度為目標深度的1.5倍，主要考慮實際電10個采樣點，掃描點數(shù)應滿足：掃描樣點數(shù)≥10時窗長度×天線頻率。例如1600MHz天線，20ns時窗長度，要求掃掃描點數(shù)應大于320點/掃，可以選數(shù)雷達系統(tǒng)，頻帶與中心頻率之比大約為1:1，即發(fā)射脈沖能量的覆蓋范圍為0.5～1.5倍中心頻率，測點的多少取決于天線的移動速度，移動速度的變化體現(xiàn)移動速率。天線移動的速度主要受雷達主機性能、道間距、采樣率等參數(shù)的影響。一般情況下，掃描速度越大，在相同道間距和采樣率設置下，雷達天線移動的速度可以越快，天線移動速度因不同型號雷達性能不同而有所差異。掃描速度確定后，可根據(jù)目標體尺度決定天線的移動速度，估算移動速度的原則是要保持最小探測目標體內至少有20條掃描線。例如掃描速度為64Scans/s，最小探測目標體尺寸為10cm，天線5.4.2系統(tǒng)連接，確保儀器正常，保證采集5.4.3常用的準確的波速標定方式之一，未標定準確的波速，后期分析雖然也可以理論分析，但數(shù)5.4.4合理有序的檢測，利于缺陷分析5.4.5雷達法檢測常規(guī)適合大面積，數(shù)據(jù)較多。準確的記錄和外觀及干擾是保證準確的查找異常位5.5.1現(xiàn)場檢測后立即查看原始檢測數(shù)據(jù)是否完整，采集的是否正確，為了5.5.4經典的驗證圖像、經驗累積圖像、各測線的統(tǒng)一規(guī)律圖像、設計資料等相關聯(lián)的信息是判斷5.6.1給出了雷達法檢測應提交的相關6.1.1鋼筋布設檢測的具體項目，其他雷達可以識別的可以參照使用。6.1.3測線布置宜垂直要探測的目標體，增強分辨能力及提高精度，并非不完全垂直而不能分辨。評定標準，也滿足SL632鋼筋制作與安裝的6.2.2針對檢測方案采用檢測單元申報時研制的檢測方法，明確了具體的檢測步驟，在一個檢測單元內布設一條測線，測線長度根據(jù)實際情況。評定來源引申于JGJ/T6.3.1鋼筋布設檢測成果提交的內容，本規(guī)程提出了具體的表格及提6.3.2點檢測法鋼筋間距檢測成果提交的具體形式及6.3.3點檢測法保護層厚度檢測成果提交的具體形式6.3.4線檢測法鋼筋間距檢測成果提交的具體形式及6.4.1點檢測法鋼筋間距及保護層厚度檢測成果評價6.4.2線檢測法鋼筋間距及保護層厚度檢測成果評價7.4.1本規(guī)程的創(chuàng)新，給出了水工混凝土的典型雷從無損檢測保守角度，建議采用SL436的規(guī)范術語及實際經驗，用未檢測到明8.1.1厚度并非本規(guī)程提到的這些厚度，類似的厚度也可以使用雷達來檢測，只要不是高導體，例8.1.2實際雷達檢測，最適宜表面相對平整，不平整也可以檢測，但增加了很高的難度，這樣就降低了分辨率和分析的難度，所以對檢測面這8.1.3強電磁對雷達有很高的干擾，為了避免判斷失誤，提高精度，準確性，提出此8.2.1參照執(zhí)行SL436堤防檢測內8.4.2厚度檢測結果評定目前有TB10223和GB50204形體尺寸偏差，介于鐵路隧道與水工隧洞相似性A.2.1和A.2.2混凝土內部缺筋典型雷達成果圖。A.3混凝土背部脫空典型雷達成果圖。B.1.1為以測區(qū)命名，按點檢測法檢測，一個檢測項目只一個檢測單元并布置了一個測區(qū)的鋼筋間距的檢測結果表。表中涵蓋18個鋼筋間距值。統(tǒng)計出18點值的合格點及不合格點，計算得出一B.1.2為以測區(qū)命名，按點檢測法檢測，一個檢測項目只一個檢測單元但布置了多個測區(qū)的鋼筋間距的檢測結果表。表中涵蓋了18個點值以上的鋼筋間距值，統(tǒng)計了一個檢測單元的合格點及不合格點，計算得出多個測區(qū)的鋼筋間距合格率值。具體點數(shù)值為測區(qū)數(shù)與18點值的乘積。序號內填B.1.3為以測區(qū)命名的按點檢測法檢測，一個項目有多個檢測