[PPT][广东]桥隧无损检测技术培训_ppt

1、桥隧无损检测通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。亦称非破坏性检验。什么叫无损检测？现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。1裂缝宽度及深度检测2钢筋间距与保护层厚度检测3混凝土内部缺陷检测4混凝土强度检测内容提要1裂缝宽度及深度检测2钢筋间距与保护层厚度检测3混凝土内部缺陷检测4混凝土强度检测内容提要 对混凝土结构来说，裂缝是反映其运营状况的最重要参数，混凝土结构裂缝按其引起的原因一般分为变形裂缝（非受力裂缝）和荷载（受力）裂缝，一些变形裂缝可能是施工

2、期间形成的早期温度及收缩裂缝，在运营过程中随着环境变化而变化，大部分对钢筋混凝土结构的承载能力影响甚微，主要影响混凝土结构耐久性和引起人们对桥梁使用安全的疑虑。在桥隧检测中， 裂缝的分布、长度、宽度及深度都作为评定桥梁技术状况的一个重要指标，其分布和长度都可以通过肉眼观察和卷尺进行测量，现主要介绍裂缝宽度与深度检测。前言仪器设备：（1）刻度放大镜 刻度放大镜也称为裂缝显微镜。操作方法是将物镜对准待观测的裂缝，通过旋转显微镜侧面的旋钮可将图像聚焦，目镜可以读出裂缝的宽度。目前，部分裂缝缝显微镜具有自动测读裂缝宽度的功能，具有很高的分辨率，显微镜连着一个在任何工作条件下都能提供清晰图像的可调光源。

3、 裂缝宽度检测仪器设备： 裂缝宽度检测（2）塞尺 刻度塞尺由标有厚度的数个薄钢片组成，可以量测裂缝的宽度。根据插入裂缝的钢片的厚度和深度，可以出宽度较大的裂缝宽度。仪器设备：（3）裂缝测宽仪 裂缝宽度观测仪一般由显微镜头、数据线及主机组成。显微镜头可根据现场工作需要更换不同分辨率及量程范围的镜头，镜头自带可调光源。主机上有一个不同刻度及量程范围液晶屏，可以针对不同镜头进行读数。 量测时将显微镜头和主机用数据线连接起来，开机并将显微镜头贴在裂缝两端，将显微镜头上的定位器沿着裂缝移动，利用屏幕上高精准激光刻度尺直接测得裂缝宽度值。相对于前面两种方法，裂缝宽度观测仪具有精度高，适用范围广的特点。 裂

4、缝宽度检测 结构裂缝应重点检查受拉、受剪区域，表面温度裂缝应重点检查构件较大面。桥梁恒载裂缝最大限值应符合下表规定。 裂缝宽度检测测试原理：超声波通过裂缝时，由于裂缝中一般由水或空气填充,而砼和空气（或水）是两种阻抗差别很大的物质，当超声波通过裂缝时，将产生多少反射而表减，最终能量几乎全部被反射，接收到的信号极其微弱，另一方面，由于砼超声检测中，是采用较低的超声频率，当探头置于裂缝的两侧时，低频的超声波又可以从裂缝尾端传过而传到接收探头，这样即可利用超声波传播时间来测裂缝的深度。测定裂缝的深度分为两种规定：(1)、针对裂缝深度不大于500mm的裂缝（浅裂缝）。(2)、针对裂缝深度大于500mm

5、的裂缝（深裂缝）。 裂缝深度检测(1)、针对裂缝深度500mm的裂缝。 要求：1.需检测的裂缝中，不得充水或泥浆；2如有主筋穿过裂缝且于两探头的位置十三大致平行，布置测点时，应注意使两探头所在位置的连线至少与该主筋轴线相距1.5倍的裂缝隙预计深度。 测试方法：平测法或斜测法等。 浅裂缝检测1）平测法当结构的裂缝部位只有一个可侧面，可采用平测法检测，平测法应在裂缝缝隙的被测部位以不同的测距同时测跨缝和不跨缝布置测点进行声时测量。平测裂缝如上图所示，基于下列的假设：裂缝附近混凝土质量基本一致(声速基本相等)；跨缝声速和不跨缝声速一致；超声波绕过裂缝尖端传播。根据上述假设，通过上图的几何关系，可以推

6、导出裂缝深度的计算公式如下：1）平测法1）平测法当结构的裂缝部位只有一个可侧面，可采用平测法检测，平测法应在裂缝隙的被测部位以不同的测距同时测跨缝和不跨缝布置测点进行声时测量。步骤：1.不跨缝隙声时测量，将两探头置于裂缝的同一侧，其间距分别为100、150、200、250mm，分别读取声时值tm。2跨缝声时测量，将两探头置于裂缝两侧对称放置，两种换能器中心连线垂直于裂缝方向，间距分别为100、150、200、250mm，读取声时值tf。3计算裂缝隙深度hc2）斜测法当结构的裂缝缝隙具有相互平行的测试表面时，可采用斜测法检测。该方法的基本点是保持换能器的连线通过缝与不通过缝的测试距离相等、倾斜角

7、一致时，读取相应各点的声时值ti波幅Ai及频率fi。如发射与接收探头的连线通过裂缝时，由于混凝土失去了连续性能在裂缝界面产生很大的衰减，接收信号的波幅及频率与不过缝相比较，存在显著差异，据此所可判断裂缝深度，及是否在水平方向贯通。此方法比较直观，测试结果比较可靠，适用于工业和民用建筑的混凝土构件等。 （三）对测法：两个换能器平行放置于同一水平面，相对来说受钢筋干扰较小。单面平测法的前提条件是超声波绕过裂缝尖端传播。当裂缝尖端存在水分、尘土颗粒等杂质时，或者裂缝局部被水分、尘土颗粒等填充时，会成为超声传播的通道，因此导致深度测试的误差(使裂缝深度偏小)。因此，当结构具有两个相互平行的可测面时，优

8、先选择双面斜测法。如下图所示。此方法比较直观，测试结果比较可靠，适用于工业和民用建筑的混凝土构件等。 2）斜测法通用于大体积，砼结构中设计深度在500mm以上的裂缝检测。当然在实际检测中，深度裂缝与浅裂缝并没有严格的界限，尤其是对大体积混凝土结构，即使是深度小于500mm的裂缝，也可用以下方法检测。一般在大体积结构中如果施工管理不善，则容易深度裂缝的出现， 这主要是因为在大体积混凝土结构中，由于水化热的散失相对较慢，内部温差较大，而产生拉应力，从而在混凝土表面产生裂缝。温差越大，产生的拉应力越大，裂缝越深。对于大体积混凝土，预计深度在500mm以上的裂缝检测应采用钻孔对测法。 深裂缝检测钻孔要

9、求：允许在裂缝两旁钻孔测试；裂缝中不得充水或水泥浆。对所测试孔的要求：孔径应大于换能器直径5mm10mm；孔深应超过预计裂缝深度700mm，可初测后补钻；A、B两个测孔必须始终位于裂缝两侧(对于斜裂缝要注意)，且测孔应保持平行；测孔间距AB、BC宜为2m左右，且AB=BC；孔中粉末碎屑必须清除干净；必须在跨缝的AB和不跨缝的BC两条连线上分别进行测试。C孔可浅些，以便于将跨缝和不跨缝测试数据加以对比。 钻孔检测裂缝示意图步骤：1.选用频率为2060KHZ的径向振动式换能器，前在其轴线上作等距离标志（一般间距100500）2测试前应先向测试孔中注满清水，然后分别将两探头置于裂缝两侧的对应孔中，以

10、相同高程等间距从上至下同步移动，逐步读取声时，波幅和探头所处的深度。裂缝深度的判定，以探头所处的深度（d）与对应的波幅值（A）绘制d-A坐标图，一般波幅对裂缝较为敏感，当波幅稳定在较大的数值后，可认为已经超过裂缝尖端了，通过图(C)的拐点可确定裂缝深度。1裂缝宽度及深度检测2钢筋间距与保护层厚度检测3混凝土内部缺陷检测4混凝土强度检测内容提要钢筋混凝土构件的承载能力耐久性为什么要进行钢筋检测？混凝土结构使用中的钢筋锈蚀检验的结构部位和构件数量，应符合以下要求：（1）检验的结构部位应由监理（建设）、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定；（2）对梁类、板类构件，应各抽取构件数量的2%且不少于5个

11、构件进行检验； 当有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类构件所占比例均不宜小于50%。1、检验的结构部位及数量（1）对选定的梁类构件，应对全部纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验；（2）对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验； 对于单向板，应沿两受力边检测负弯矩钢筋； 对于常见的双向板，应沿两长边检测负弯矩钢筋； 检测位置尽量靠近钢筋根部，并且在两长边中间1/2范围检测。（3）对每根钢筋，应在有代表性的部位测量1点。 2、选定构件的检验部位及数量可采用非破损或局部破损的方法，也可采用非破损方法并用局部破损的方法进行校准。检验误差：不得大于1mm（1mm）。（1）检测面

12、要求：选择适当的检测面，检测面应平整、清洁，并应避开金属预埋件。对于具有装饰面层的结构及构件，应清除装饰面层后在混凝土面上进行检测。（2）钻孔、剔凿时，不得损坏钢筋，实测应采用游标卡尺，量测精度应为0.1mm。 3、检验方法 钢筋扫描仪由探头和主机两部分组成，探头部分的工作原理为电磁脉冲。在探头的内部装有两组线圈，一组为磁场线圈，另外一组为感应线圈。磁场线圈在所要检查的混凝土中产生高脉冲的一次电磁场，如混凝土中有金属物体，则该物体将感应产生二次电磁场(位于前述的第一次电磁场之内)。每一次磁场线圈所产生的电磁场的脉冲间隙会引起第二次电磁场的衰减，这样就使感应线圈产生电压变化。因此，根据这个电压的

13、变化通过数学计算得出混凝土中的钢筋间距和保护层厚度。4、检验技术（钢筋探测仪）检测前准备：（1）检测前，应对钢筋探测仪进行预热和调零，调零时探头应远离金属物体。在检测过程中，应核查钢筋探测仪的零点状态。（2）宜结合设计资料了解钢筋布置情况，检测时应避开钢筋接头和绑丝；更重要的是要设定好被检测钢筋的直径，否则偏差很大。4、检验技术（钢筋探测仪）检测步骤：（1）钢筋位置确定： 探头在检测面上移动，直到钢筋探测仪保护层厚度示值最小，此时探头中心线与钢筋轴线应重合，在相应位置做好标记。按上述步骤将相邻的其他钢筋位置逐一标出。 4、检验技术（钢筋探测仪）检测步骤：（2）保护层厚度检测： 首先设定好被检测

14、钢筋的直径，沿被测钢筋轴线选择相邻钢筋影响较小的位置，并应避开钢筋接头和绑丝，读取第1次检测的混凝土保护层厚度检测值。在被测钢筋的同一位置重复检测1次，读取第2次检测的混凝土保护层厚度检测值。 当同一处读取的2个混凝土保护层厚度检测值相差大于1mm时，该组检测数据无效，并查明原因，在该处应重新进行检测。仍不满足要求时，应更换钢筋探测仪或采用钻孔、剔凿的方法进行验证。4、检验技术（钢筋探测仪）检测步骤：（3） 特殊情况1： 当实际混凝土保护层厚度小于钢筋探测仪最小示值时，应采用在探头下附加垫块的方法进行检测。垫块对钢筋探测仪检测结果不应产生干扰，表面应光滑、平整，其各方向厚度偏差值不应大于0.1

15、mm。所加垫块厚度在计算时应予扣除。 4、检验技术（钢筋探测仪）检测步骤：（3） 特殊情况2： 遇到下列情况之一时，应选取不少于30%的已测钢筋，且不少于6处（实际检测数量不足6处时应全部选取），采用剔凿、钻孔等方法验证。 1、认为相邻钢筋对检测结果有影响； 2、钢筋公称直径未知或有异议； 3、钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差； 4、钢筋及混凝土材质与校准试件有显著差异。 4、检验技术（钢筋探测仪）检测步骤：（4） 钢筋直径： 钢筋的公称直径检测应采用钢筋探测仪检测并结合钻孔、剔凿的方法进行，对于每种探测型号的钢筋，钻孔、剔凿的数量不应少于3处。钻孔、剔凿的时候不得损坏钢筋，实测采用游标卡尺

16、，量测精度为0.1mm 实测时，根据游标卡尺的测量结果，通过相关的钢筋产品标准查出对应的钢筋公称直径。 当钢筋探测仪测得的钢筋公称直径与钢筋实际公称直径之差大于1mm时，应以实测结果为准。 根据设计图纸等资料，确定被测结构构件中钢筋的排列方向，采用钢筋探测仪对被测结构构件中钢筋及其相邻钢筋进行准确定位并作标记。 被测钢筋与相邻钢筋的间距应大于100mm，且其周边的其它钢筋不应影响检测结果，并应避开钢筋接头及绑丝。在定位的标记上，记录钢筋探测仪显示的钢筋公称直径。每根钢筋重复检测2次，第2次检测时探头旋转180度，每次读数应一致。 对于必须依据钢筋混凝土保护层厚度值来检测钢筋公称直径的仪器，应事

17、先钻孔确定钢筋的混凝土保护层厚度。 。 4、检验技术（钢筋探测仪）钢筋的混凝土保护层厚度平均检测值应按下式计算： 式中 第i 测点平均检测值，精确至1mm； 第1、2次检测值，精确至1mm； 保护层厚度修正值，为同一规格钢 筋的保护层厚度实测验证值减去检 测值，精确至0.1mm； 探头垫块厚度，无垫块时为0，精确 至0.1mm。5、检测数据处理1裂缝宽度及深度检测2钢筋间距与保护层厚度检测3混凝土内部缺陷检测4混凝土强度检测内容提要测缺原理原理概述1 基本原理超声法检测混凝土缺陷的基本原理就是，通过超声波在混凝土中传播后发生的波形变化、利用声时(本质是声速)、频率、波幅等参数的特征，来综合分析

18、判断其内部状况。虽然实际上超声波在混凝土中由于受到石子、气孔、微裂缝、钢筋等影响，会产生散射、绕射等过程，致使其传播方向改变(非直线传播)，但由于我们在测量时主要取首波，因此基本上还是认为在正常混凝土中，超声波沿近似直线的路径传播。当遇到缺陷时则绕射是主要的，因此导致了声速及波幅、频率均下降，波形产生畸变。在对缺陷进行定位时，也是以超声在混凝土中的直线传播为假设前提的。超声波在混凝土缺陷检测中的应用：主要应用在（1）孔洞、疏松等内部缺陷检测；（2）新旧混凝土结合面质量检测；（3）表面损伤层深度检测；（4）钢管混凝土质量检测；（5）声波透射法检测混凝土灌注桩桩身完整性；（6）裂缝深度检测等。超声

19、检测中的基本原则(一)超声波优先选择最短路径： 即在超声传播路径周围，当存在不同介质时，根据不同介质的声速差异，超声波总是优先选择最快到达的那一条路径，由于钢筋中的纵波声速大大高于混凝土，因此，当超声传播路径周围存在钢筋时，则超声波往往会从钢筋“短路”。为避免钢筋的影响，一般应使传播路径不与钢筋轴线平行或离开钢筋约l/5l/6。同时，超声波的这种特性也是用来检测混凝土表层损伤深度、裂缝深度等的一个依据。当混凝土是均质的时候，一般认为超声波在混凝土中是直线传播的。因此，当检测混凝土结合质量时，就必须让超声波穿过结合面，为此常常必须采用斜测法等。超声检测中的基本原则(二)正常混凝土的超声参量基本上

20、符合正态分布： 这是判断混凝土中是否存在异常测点的主要依据。这种方法也叫“概率法”，是混凝土缺陷检测中最常用的判据，即混凝土的超声声速等各参数基本在其平均值附近，当出现偏离平均值较大的值时，则可判断其为异常值。异常值判定值的大小与测点数有关，也与被测混凝土本身的质量波动(标准差)有关。必须指出的是，仅当测距可以准确测量的前提下这一假设才能成立，这就意味着对于预埋声测管进行声波透射法检测的灌注桩，由于测距实际上是变化的(因为声测管总是难免在埋设后产生扭曲)，因此一般不采用这种数理统计的方法判断异常部位，其判据另外介绍。同时，进行数理统计的超声参量一般是声时或声速，较少采用频率、波幅等参数。测缺方

21、法2 基本方法根据构件的几何外形、大小以及现场条件(所能布置的检测面)、测试面状况、缺陷类型等，选择不同的测试方法。常用的有：采用平面换能器测试时(厚度振动换能器)优先采用对测法：当被测部位具有相互平行的相对的测试面时，应优先选择对测法。此时收发换能器位于两个相对测试面，超声测线垂直于测试面，接收波的波前正对接收探头，接收信号强度是所有方法中最大的，因此最容易进行结果判断。其次选择斜测法：斜测法有两种，一种是指两个检测面相交(检测面相邻)，两个探头在丁角进行测试；一种是指两个相对的测试面，但两个探头轴线与被测面形成不等于90的角度，如果测试面是垂直于地面的(这种情况是常见的)，那么探头轴线则非

22、水平，常用于新旧混凝土接合面质量检测，目的是使得超声波能穿过接缝。平测法：当被测部位仅有一个测试面时，采用此方法，即发射、接收探头位于同一个测试面，此时一般必须将两个探头的间距进行等距离变化测得一组数据，根据测点间距与声时的线性关系变化来进行判断。一般用于混凝土表面损伤深度测试、裂缝深度测试等。钻孔、预埋管检测(采用径向振动式换能器)管(孔)中对测：适用于灌注桩以及大体积混凝土。灌注桩中预埋2根以上声测管，采用柱状径向振动式换能器进行检测是目前常规检测方法之一。除此之外，对于大体积混凝土，由于测距太大，无法直接在两个相对面直接测试(比如大底板)，或者浇注侧面均被遮挡、隐蔽无法布置测点(比如大底板)，也可采用预埋声测管或者钻孔的办法进行检测。测试时两个探头位于同一高度，同步提升。管(孔)中斜测：上述构件中，当存在水平缺陷，对测有