DB45-T 2563-2022 拱桥钢管混凝土超声波检测技术规程

ICS91.100.0145CCSP2545广西壮族自治区地方标准DB45/T2563—2022拱桥钢管混凝土超声波检测技术规程Technicalcodeofpracticeforultrasonictestingofconcrete-filledsteeltubulararchbridges20222022082520220930广西壮族自治区市场监督管理局  发布DB45/T2563DB45/T2563—2022DB45/T2563DB45/T2563—2022目 次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1基本要求 2检测工作程序 2检测测区选择及检测数量 3超声波检测设备 3混凝土超声波检测仪 3换能器 3钢管混凝土质量检测与评定 4钢管混凝土缺陷判定与计算 4钢管混凝土脱空检测 5钢管混凝土空洞检测 6钢管混凝土强度检测 7检测结果评定 7结果验证及缺陷修复补强措施 7附录A（资料性）混凝土超声波检测仪自校准方法及保养 8附录B（资料性）钢管混凝土强度推定方法 9参考文献 12I前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。IIII拱桥钢管混凝土超声波检测技术规程范围本文件适用于广西壮族自治区行政区域内拱桥钢管混凝土质量检测。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。JG/T5004混凝土超声波检测仪术语和定义3.1声时soundinterval超声脉冲波在对应介质中的传播时间，本文件所指的声时应减除超声脉冲波在钢管壁的传播时间。3.1声时soundinterval超声脉冲波在对应介质中的传播时间，本文件所指的声时应减除超声脉冲波在钢管壁的传播时间。3.2声速velocityofsound超声脉冲波在对应介质中单位时间内传播的距离。3.3波幅amplitude超声脉冲波通过对应介质后由接收换能器接收，并由超声仪显示的首波信号幅度。3.4脱空debonding由温度荷载、管内混凝土收缩等原因形成的管内混凝土与钢管之间脱离的现象。3.5管径pipediameter拱桥钢管外径。3.6空洞cavity拱桥钢管混凝土未填充密实而存在的内部空隙。3.7测区testingzone在拱桥钢管特定位置选定的布置一定数量测试截面的测试区域。1基本要求检测工作程序1图1检测工作程序框图测试前宜具备下列资料：——工程名称及建设、勘察、设计、施工、监理、委托单位名称；——结构或构件名称、设计图纸和混凝土设计强度等级；——混凝土成型日期和当日气象温湿度等；——结构或构件的试块混凝土强度测试资料及相关的施工技术资料；——结构或构件存在的质量问题或检测原因。检测方案的内容宜包括检测方法和测区数量、受检测区选取原则、检测进度、所需的机械或人工及检测安全防护措施。现场检测：——换能器应通过耦合剂与钢管测试表面保持紧密结合，耦合层不应夹杂泥砂或空气；——检测时，先在混凝土超声波检测仪上配置满足要求的换能器和高频电缆；t0.1s；——检测时采用径向对测，钢管混凝土标记的每一环线上宜采取拉线法等方式来保证收、发换能器之间的连线通过圆心，沿环向逐点进行测试；——当现场条件限制不能进行径向对测时，可移动收、发换能器之间的位置，此时收、发换能器之间的连线为测试截面的一根弦线，应测量此弦线的距离并记录；——采用对测的方法测量并记录每个测点的声时、波幅、主频以及测距；1mm，且测量误差不应超过±1％；0.01km/s；2——检测中出现可疑数据时应及时查找原因，必要时进行复测校核或加密测点补测。检测测区选择及检测数量构件的测区布置符合下列规定：——测区布置宜含括容易产生缺陷的部位，包括但不限于隔舱板两侧、灌浆孔位置、出浆孔位置、拱顶位置、各拱肋节段接头位置及后期检测需要的位置；81/81/43/81/25/8拱、3/410100mm～300mm；每个84——测区应避开管内钢板和预埋件；——测试面应清洁、干燥，测区节点、吊点、焊缝等易污部位的污垢应清除，主拱结构的涂装体系应保持完好，漆膜破损时，应清除涂层表面污渍，采用细砂纸除去粉化物，并擦净残留粉尘；——结构或构件上的测区应编号，并记录测区位置和外观质量情况。钢管混凝土质量检测时间应符合下列规定：采用声波透射法检测时，受检钢管混凝土龄期不应14d。运营期的钢管混凝土质量检测时，应记录钢管混凝土龄期。超声波检测设备混凝土超声波检测仪JG/T5004A。混凝土超声波检测仪应满足以下功能要求：——能对接收的超声波波形进行数字化采集和存储；——具有波形显示清晰、稳定的示波装置；——具备手动游标测读和自动测读两种声参量测读功能，且自动测读时可以标记出声时、幅度的测读位置；——具备对各测点的波形和测读的声参量进行存储功能；——具备利用测读的声参量值，依据本文件进行数据处理及结果存储的功能。所采用的混凝土超声波检测仪应满足下列性能指标要求：0.1μs～999.9μs0.1μs；80dB1dB；10kHz～250kHz；3:150μV。混凝土超声波检测仪应满足下列使用条件：——电源电压波动范围在标称值±10％情况下能正常工作；4h。换能器20kHz～100kHz换能器的实测主频与标称频率相差不应超过±10％。1500mm3钢管混凝土质量检测与评定钢管混凝土缺陷判定与计算数据处理与判断测试部位混凝土声学参数的平均值和标准差应按式（1）、式（2）计算：�=Σ�� 1)�= (Σ�2−�∙�2)(�−1) (2)� � �式中：��——混凝土声学参数的平均值；——i��——混凝土声学参数的标准差；n——参与统计的测点数。异常数据可按下列方法判别：将各测点的波幅、声速或主频值由大至小按顺序分别排列，即XX≥…≥≥（X）6..3.1计算��（（X：式中：�0——声学参数异常情况的判断值；��——混凝土声学参数的平均值；——式中：�0——声学参数异常情况的判断值；��——混凝土声学参数的平均值；——取值；��——混凝土声学参数的标准差。注：若保证不了耦合条件的一致性则波幅值不能作为统计法的判据。6.11.3将判断值0与可疑数据的最大值Xn进行比较，当Xn小于或等于X0时，则Xn及排列于其后的，再用～X1n大于X0X11统计数的个数n�1的值4n20222426283032343638�11.651.691.731.771.801.831.861.891.921.94n40424446485052545658�11.961.982.002.022.042.052.072.092.102.12n60626466687072747678�12.132.142.152.172.182.192.202.212.222.23n80828486889092949698�12.242.252.262.272.282.292.302.302.312.31n100102104106108110112114116118�12.322.352.362.382.402.412.432.452.482.50其他情况当测区中某些测点的声学参数被判为异常值时，应对异常值位置声学参数进行重新测试，若相同位置复测后声学参数仍被判为异常的，则可记录此位置的声学参数测值。拱肋弦管为拱肋钢管的实心状态，通过计算分析得出各拱肋弦管测点钢管混凝土的波速值及2表2超声检测单点的钢管混凝土质量判定标准类别波速判定波形判定综合判定Ⅰ≥判断值（X0）清晰正常钢管混凝土密实性好Ⅱ≥判断值（X0）轻微畸变钢管混凝土密实性较好Ⅲ＜判断值（X0）明显畸变钢管混凝土密实性较差或存在脱空现象钢管混凝土脱空检测测区选择具体要求如下：具体要求如下：6.1——异常区域均应采用超声波法进行脱空检测；——采用超声波法进行脱空检测时，测试的范围除应覆盖异常区域，尚应沿钢管母线两端往外延50cm；100mm84测试方法测试步骤参照6.1.2。数据处理与判断测试部位混凝土脱空深度按式（4）、式（5）计算：¯=1Σ�� ()�1∆ℎ�=(��−�¯)��� (5)式中：¯ s；�——声速测试数量；�i——第i截面平测的声时值，单位为秒（s）；∆ℎ�——x（m）；5��——第x点处的实测声时值，单位为秒（s）；���——34m/。6.2.3.2当由（5）式计算的脱空厚度大于3mm时，应按照式（6）、式（7）计算脱空深度。脱空深度几何关系图见图2：�=�+�os（/�）+� 6)�� �� ��∆'=�×���/) 7)式中：�——测读声时值，单位为秒（s）；�——（m；��——超声波在钢管中的传播速度，单位为毫米每秒（mm/s）；�——钢管内径，单位为毫米（mm）；��——超声波在混凝土中的传播速度，单位为毫米每秒（mm/s）；�——钢管壁厚，单位为毫米（mm）；∆ℎ'——第x点处的脱空深度，单位为毫米（mm）；图2脱空深度几何关系图钢管混凝土空洞检测一般规定可通过首波声时法对空洞尺寸进行估测，被测部位的要求参照6.1.1。测区选择具体要求参照6.2.1。图2脱空深度几何关系图钢管混凝土空洞检测一般规定可通过首波声时法对空洞尺寸进行估测，被测部位的要求参照6.1.1。测区选择具体要求参照6.2.1。测试方法测试步骤参照6.1.2。数据处理与判断601进行估算：�=�2

(�1)2−1····················································(8)�0式中：�——空洞尺寸，单位为毫米（mm）；�——钢管内径，单位为毫米（mm）；�1——缺陷处最大声时值，单位为秒（s）；�0——无缺陷混凝土平均声时值，单位为秒（s）。钢管混凝土强度检测当钢管混凝土强度无其他检测手段时，可参照附录B的方法进行检测。检测结果评定钢管混凝土质量检测结果评价，应给出每个受检测区的混凝土密实度类别。混凝土密实度分类3表3钢管混凝土密实性判定表类别测点的声参量和波形特征综合判定Ⅰ类测区内所有测点声学参数正常，接收波形正常；个别测点声参量轻微异常，但此类测点离散，空间分布范围小，个别测点声速低于低限值钢管混凝土密实性良好Ⅱ类在纵向和径向形成较小的区域钢管混凝土密实性较好Ⅲ类测区内多个测点声参量明显异常，多个测点接收波形存在严重畸变或个别测点无法检测到首波，其中多个测点的声速低于低限值，在纵向和径向形成较大的区域钢管混凝土密实性较差或存在脱空其缺陷类型并采用本文件规定方法对其缺陷脱空厚度、范围进行测试6.5.26.5.2IIIIII结果验证及缺陷修复补强措施当对检测结果有疑义时，应对缺陷区域进行钻孔验证，验证孔可用作注浆修复孔。验证后的缺陷区域进行缺陷修复补强处理。设置压浆进出孔进行压浆，待压浆材料灌注达到设计龄期后，方可对缺陷处理区域进行超声波检测，检测结果应符合本文件中的相关规定。7附录 A（资料性）混凝土超声波检测仪自校准方法及保养检定、校准有下列情况之一时，混凝土超声波检测仪应进行检定或校准：——新仪器启用前；——超过检定或校准有效期；——仪器修理或更换零件后；——测试过程中对声时值有怀疑时；——仪器遭受严重撞击或其他损害。操作步骤：取平面换能器一对，与混凝土超声波检测仪连接，开机预热10min。在空气中将两个换能器的辐射面对准，依次改变两个换能器辐射面之间的距离，如100mm、125mm、150mm、175mm，200mm、225mm、250mm、275mm、300mm等，在保持首波幅度一致的条件下x读取各间距所对应的声时值(、、t、…、t0.5℃。﹐v(v0.)与空气中声速实测值(v0)之间的相对误差(△)超过±0.5％的情况，应首先复核测试操作是否正确，否则属于仪器计时系统不正常。)测量。混凝土超声波检测仪的保养混凝土超声波检测仪的保养混凝土超声波检测仪的保养应符合下列规定：1h；——仪器检测完毕，应及时擦干上面的灰尘，放入机箱内，并存放在通风、阴凉、干燥处，无论存放或工作，均应防尘；——在搬运过程中应防止碰撞和剧烈振动；——换能器应避免摔损和撞击，工作完毕应擦拭干净单独存放。换能器的耦合面应避免磨损，不应随意拆装。8附录 B（资料性）钢管混凝土强度推定方法一般规定本检测方法仅适用于6.4检定判定结果为“混凝土密实性好”的部位的强度检测。检测时被测部位应满足下列要求：——测点位置钢管外表面应光洁且无严重锈蚀及焊缝；——应确保T发射探头与R接收探头与钢管壁之间耦合良好；——检测时T发射探头接触面与R接收探头接触面应相互平行。测区选择具体要求如下：104.5m0.3m54100mm～300mm；每个截面布置测点时，先将钢管外壁周长平均分为8等份，按米字型对称布置4组对测点，共布置16组对测点。测试方法检测时可按照径向对测，钢管混凝土标记的每一环线上保证收、发换能器之间的连线通过圆心，沿环向逐点进行测试；采用径向对测的方法测量并记录每个测点的声时及测距。检测时可按照径向对测，钢管混凝土标记的每一环线上保证收、发换能器之间的连线通过圆心，沿环向逐点进行测试；采用径向对测的方法测量并记录每个测点的声时及测距。数据处理与判断测区代表值应从测区的16个声时值中剔除3个最大值和3个最小值,并应用剩余10个有效声时值按式（A.1）式（A.2）计算：=1Σ10�� (A.1)101¯�¯（dv�）式中：�¯——测区平均声时值，单位为秒（s）；��——第i截面平测的声时值，单位为秒（s）；¯——（m/；�——钢管外直径，单位为米（m）；�——钢管壁厚，单位为米（m）；��——超声波在钢管中的传播速度，单位为米每秒（m/s）。B.4.2广西地区机制砂混凝土强度换算值可采用式（A.3）测强曲线计算：��=�¯� (A.)��式中：9����——���——常数项，取0.11；¯——（km/；�——回归系数，取4.09。测强曲线的抗压强度平均相对误差δ、相对标准差e，应符合下列规定：——测强曲线：平均相对误差δ＜12％，相对标准差e≤15％；——分析原始数据的记录、操作方法、实验条件等过程,应对试验中出现的异常值予以剔除。测强曲线应与制定该类测强曲线相同的混凝土相适应，不得超出该类测强曲线的适用范围。如制备有同条件下的试件，可按A.5.4进行修正，当发现有显著差异时，应及时查找原因，并不得继续使用。混凝土抗压强度修正构件第i个测区的混凝土抗压强度换算值，可按A.4.1求得测区声速代表值后，采用本文件规定的测强曲线换算而得。当构件所采用的材料及龄期与制定测强曲线所采用的材料及龄期有较大差异时，可采用同条件立方体试件对测区混凝土抗压强度换算值进行修正。同条件立方体试件修正时，试件数量不应少于4个，试件边长应为150mm，并应符合GB/T50081的规定。计算时，测区混凝土抗压强度修正量及测区混凝土抗压强度换算值的修正应符合下列规定：测区混凝土抗压强度修正量应按式（A.4～A.6）计算：��Δ𝑡�=�𝑐,�−�� (A.4)�����,�=1Σ���,��式中：Δ𝑡�——测区混凝土抗压强度修正量，单位为兆帕(MPa0.1MPa；�𝑐,�——同条件立方体试件混凝土抗压强度平均值，单位为兆帕(MPa0.1MPa；����——同条件立方体试件测区混凝土声速值平均值的混凝土抗压强度换算值，单位为兆帕0.1���——同条件立方体试件数量；����——第i(MP)。测区混凝土抗压强度换算值的修正应按式（A.7）计算：�� =�� +Δ𝑡� (A.7)�,�1 ���0式中：cu,i1�c ——i(MPa0.1MPa；cu,i1cu,i0�c ——i(MPa0.1Mpa；cu,i0Δ𝑡�——测区混凝土抗压强度修正量，单位为兆帕(MPa)，