广东桥隧无损检测技术培训

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。

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的裂缝（深裂缝）。

裂缝深度检测(1)、针对裂缝缝深度≤500mm的裂缝。①要求：1.需检测的裂裂缝中，不不得充水或或泥浆；2．如有主筋筋穿过裂缝缝且于两探探头的位置置十三大致致平行，布布置测点时时，应注意意使两探头头所在位置置的连线至至少与该主主筋轴线相相距1.5倍的裂缝隙隙预计深度度。②测试方法：：平测法或或斜测法等等。浅裂缝检测测1）平测法当结构的裂裂缝部位只只有一个可可侧面，可可采用平测测法检测，，平测法应应在裂缝缝缝隙的被测测部位以不不同的测距距同时测跨跨缝和不跨跨缝布置测测点进行声声时测量。。平测裂缝如如上图所示示，基于下下列的假设设：①裂缝附近近混凝土质质量基本一一致(声速基本相相等)；②跨缝声速速和不跨缝缝声速一致致；③超声波绕绕过裂缝尖尖端传播。。根据上述假假设，通过过上图的几几何关系，，可以推导导出裂缝深深度的计算算公式如下下：1）平测法1）平测法当结构的裂裂缝部位只只有一个可可侧面，可可采用平测测法检测，，平测法应应在裂缝隙隙的被测部部位以不同同的测距同同时测跨缝缝和不跨缝缝布置测点点进行声时时测量。步骤：1.不跨缝隙声声时测量，，将两探头头置于裂缝缝的同一侧侧，其间距距分别为100、150、200、250mm，分别读取取声时值tm。2．跨缝声时时测量，将将两探头置置于裂缝两两侧对称放放置，两种种换能器中中心连线垂垂直于裂缝缝方向，间间距分别为为100、150、200、250mm，读取声时时值tf。3．计算裂缝缝隙深度hc2）斜测法当结构的裂裂缝缝隙具具有相互平平行的测试试表面时，，可采用斜斜测法检测测。该方法法的基本点点是保持换换能器的连连线通过缝缝与不通过过缝的测试试距离相等等、倾斜角角一致时，，读取相应应各点的声声时值ti波幅Ai及频率fi。如发射与与接收探头头的连线通通过裂缝时时，由于混混凝土失去去了连续性性能在裂缝缝界面产生生很大的衰衰减，接收收信号的波波幅及频率率与不过缝缝相比较，，存在显著著差异，据据此所可判判断裂缝深深度，及是是否在水平平方向贯通通。此方法比较较直观，测测试结果比比较可靠，，适用于工工业和民用用建筑的混混凝土构件件等。（三）对测测法：两个个换能器平平行放置于于同一水平平面，相对对来说受钢钢筋干扰较较小。单面平测法法的前提条条件是超声声波绕过裂裂缝尖端传传播。当裂裂缝尖端存存在水分、、尘土颗粒粒等杂质时时，或者裂裂缝局部被被水分、尘尘土颗粒等等填充时，，会成为超超声传播的的通道，因因此导致深深度测试的的误差(使裂缝深度度偏小)。因此，当当结构具有有两个相互互平行的可可测面时，，优先选择择双面斜测测法。如下下图所示。。此方法比较直观观，测试结果比比较可靠，适用用于工业和民用用建筑的混凝土土构件等。2）斜测法通用于大体积，，砼结构中设计计深度在500mm以上的裂缝检测测。当然在实际际检测中，深度度裂缝与浅裂缝缝并没有严格的的界限，尤其是是对大体积混凝凝土结构，即使使是深度小于500mm的裂缝，也可用用以下方法检测测。一般在大体积结结构中如果施工工管理不善，则则容易深度裂缝缝的出现，这这主要是因为在在大体积混凝土土结构中，由于于水化热的散失失相对较慢，内内部温差较大，，而产生拉应力力，从而在混凝凝土表面产生裂裂缝。温差越大大，产生的拉应应力越大，裂缝缝越深。对于大体积混凝凝土，预计深度度在500mm以上的裂缝检测测应采用钻孔对对测法。深裂缝检测钻孔要求：①允许在裂缝两旁旁钻孔测试；②裂缝中不得充充水或水泥浆。。对所测试孔的要要求：①孔径应大于换换能器直径5mm～10mm；②孔深应超过预预计裂缝深度700mm，可初测后补钻钻；③A、B两个测孔必须始始终位于裂缝两两侧(对于斜裂缝要注注意)，且测孔应保持持平行；④测孔间距AB、BC宜为2m左右，且AB=BC；⑤孔中粉末碎屑屑必须清除干净净；⑥必须在跨缝的的AB和不跨缝的BC两条连线上分别别进行测试。C孔可浅些，以便便于将跨缝和不不跨缝测试数据据加以对比。钻孔检测裂缝示示意图步骤：1.选用频率为20～60KHZ的径向振动式换换能器，前在其其轴线上作等距距离标志（一般般间距100～500㎜）2．测试前应先向向测试孔中注满满清水，然后分分别将两探头置置于裂缝两侧的的对应孔中，以以相同高程等间间距从上至下同同步移动，逐步步读取声时，波波幅和探头所处处的深度。裂缝深度的判定定，以探头所处处的深度（d）与对应的波幅幅值（A）绘制d-A坐标图，一般波幅对裂缝缝较为敏感，当当波幅稳定在较较大的数值后，，可认为已经超超过裂缝尖端了了，通过图(C)的拐点可确定裂裂缝深度。1．裂缝宽度及深深度检测2．钢筋间距与保保护层厚度检测测3．混凝土内部缺缺陷检测4．混凝土强度检检测内容提要钢筋混凝土构件件的承载能力耐久性为什么要进行钢钢筋检测？混凝土结构使用用中的钢筋锈蚀蚀检验的结构部位位和构件数量，，应符合以下要要求：（1）检验的结构部部位应由监理（（建设）、施工工等各方根据结结构构件的重要要性共同选定；；（2）对梁类、板类类构件，应各抽抽取构件数量的的2%且不少于5个构件进行检验验；当有悬挑构件时时，抽取的构件件中悬挑梁类、、板类构件所占占比例均不宜小小于50%。1、检验的结构部部位及数量（1）对选定的梁类构件，应对对全部纵向受力力钢筋的保护层厚度进进行检验；（2）对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向受力钢筋的的保护层厚度进进行检验；对于单向板，应应沿两受力边检测负弯矩钢钢筋；对于常见的双向向板，应沿两长长边检测负弯矩矩钢筋；检测位置尽量靠靠近钢筋根部，，并且在两长边边中间1/2范围检测。（3）对每根钢筋，，应在有代表性的部位位测量1点。2、选定构件的检检验部位及数量量可采用非破损或或局部破损的方方法，也可采用用非破损方法并并用局部破损的的方法进行校准准。检验误差：不得得大于1mm（±1mm）。（1）检测面要求：：选择适当的检检测面，检测面面应平整、清洁洁，并应避开金金属预埋件。对于具有装饰面面层的结构及构构件，应清除装装饰面层后在混混凝土面上进行行检测。（2）钻孔、剔凿时时，不得损坏钢钢筋，实测应采采用游标卡尺，，量测精度应为为0.1mm。3、检验方法钢筋扫描仪由探探头和主机两部部分组成，探头头部分的工作原原理为电磁脉冲冲。在探头的内内部装有两组线线圈，一组为磁磁场线圈，另外外一组为感应线线圈。磁场线圈圈在所要检查的的混凝土中产生生高脉冲的一次次电磁场，如混混凝土中有金属属物体，则该物物体将感应产生生二次电磁场(位于前述的第一一次电磁场之内内)。每一次磁场线线圈所产生的电电磁场的脉冲间间隙会引起第二二次电磁场的衰衰减，这样就使使感应线圈产生生电压变化。因因此，根据这个个电压的变化通通过数学计算得得出混凝土中的的钢筋间距和保保护层厚度。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测前准备：（1）检测前，应对对钢筋探测仪进进行预热和调零零，调零时探头头应远离金属物物体。在检测过过程中，应核查查钢筋探测仪的的零点状态。（2）宜结合设计资资料了解钢筋布布置情况，检测测时应避开钢筋筋接头和绑丝；；更重要的是要设设定好被检测钢钢筋的直径，否否则偏差很大。。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测步骤：（1）钢筋位置确定定：探头在检测面上上移动，直到钢钢筋探测仪保护护层厚度示值最最小，此时探头头中心线与钢筋筋轴线应重合，，在相应位置做做好标记。按上上述步骤将相邻邻的其他钢筋位位置逐一标出。。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测步骤：（2）保护层厚度检检测：首先设定好被检检测钢筋的直径径，沿被测钢筋轴线线选择相邻钢筋筋影响较小的位位置，并应避开开钢筋接头和绑绑丝，读取第1次检测的混凝土保护层层厚度检测值。。在被测钢筋的的同一位置重复复检测1次，读取第2次检测的混凝土保护层层厚度检测值。。当同一处读取的的2个混凝土保护层层厚度检测值相相差大于1mm时，该组检测数数据无效，并查查明原因，在该该处应重新进行行检测。仍不满足要求时时，应更换钢筋筋探测仪或采用用钻孔、剔凿的的方法进行验证证。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测步骤：（3）特殊情况1：当实际混凝土保保护层厚度小于于钢筋探测仪最最小示值时，应应采用在探头下下附加垫块的方方法进行检测。。垫块对钢筋探探测仪检测结果果不应产生干扰扰，表面应光滑滑、平整，其各各方向厚度偏差差值不应大于0.1mm。所加垫块厚度度在计算时应予予扣除。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测步骤：（3）特殊情况2：遇到下列情况之之一时，应选取取不少于30%的已测钢筋，且且不少于6处（实际检测数数量不足6处时应全部选取取），采用剔凿凿、钻孔等方法法验证。1、认为相邻钢筋筋对检测结果有有影响；2、钢筋公称直径径未知或有异议议；3、钢筋实际根数数、位置与设计计有较大偏差；；4、钢筋及混凝土土材质与校准试试件有显著差异异。4、检验技术（钢钢筋探测仪）检测步骤：（4）钢筋直径：：①钢筋的公称直直径检测应采用用钢筋探测仪检检测并结合钻孔孔、剔凿的方法法进行，对于每每种探测型号的的钢筋，钻孔、、剔凿的数量不不应少于3处。钻孔、剔凿凿的时候不得损损坏钢筋，实测测采用游标卡尺尺，量测精度为为0.1mm②实测时，根据游游标卡尺的测量量结果，通过相相关的钢筋产品品标准查出对应应的钢筋公称直直径。③当钢筋探测仪仪测得的钢筋公公称直径与钢筋筋实际公称直径径之差大于±1mm时，应以实测结结果为准。④根据设计图纸纸等资料，确定定被测结构构件件中钢筋的排列列方向，采用钢钢筋探测仪对被被测结构构件中中钢筋及其相邻邻钢筋进行准确确定位并作标记记。⑤被测钢筋与相相邻钢筋的间距距应大于100mm，且其周边的其其它钢筋不应影影响检测结果，，并应避开钢筋筋接头及绑丝。。在定位的标记记上，记录钢筋筋探测仪显示的的钢筋公称直径径。每根钢筋重重复检测2次，第2次检测时探头旋旋转180度，每次读数应应一致。⑥对于必须依据据钢筋混凝土保保护层厚度值来来检测钢筋公称称直径的仪器，，应事先钻孔确确定钢筋的混凝凝土保护层厚度度。。4、检验技术（钢钢筋探测仪）钢筋的混凝土保保护层厚度平均均检测值应按下下式计算：式中—第i测点平均检测值值，精确至1mm；—第1、2次检测值，精确确至1mm；—保护层厚度修正正值，为同一规规格钢筋的保护层厚度度实测验证值减减去检测值，精确至0.1mm；—探头垫块厚度，，无垫块时为0，精确至0.1mm。5、检测数据处理理1．裂缝宽度及深深度检测2．钢筋间距与保保护层厚度检测测3．混凝土内部缺缺陷检测4．混凝土强度检检测内容提要测缺原理㈠原理概述1基本原理超声法检测混凝凝土缺陷的基本本原理就是，通通过超声波在混混凝土中传播后后发生的波形变变化、利用声时时(本质是声速)、频率、波幅等等参数的特征，，来综合分析判判断其内部状况况。虽然实际上超声声波在混凝土中中由于受到石子子、气孔、微裂裂缝、钢筋等影影响，会产生散散射、绕射等过过程，致使其传传播方向改变(非直线传播)，但由于我们在在测量时主要取取首波，因此基基本上还是认为为在正常混凝土土中，超声波沿沿近似直线的路路径传播。当遇遇到缺陷时则绕绕射是主要的，，因此导致了声声速及波幅、频频率均下降，波波形产生畸变。。在对缺陷进行行定位时，也是是以超声在混凝凝土中的直线传传播为假设前提提的。超声波在混凝土土缺陷检测中的的应用：主要应用在（1）孔洞、疏松等内内部缺陷检测；；（2）新旧混凝土结结合面质量检测测；（3）表面损伤层深深度检测；（4）钢管混凝土质质量检测；（5）声波透射法检检测混凝土灌注注桩桩身完整性性；（6）裂缝深度检测测等。超声检测中的基基本原则(一)⑴超声波优先选择择最短路径：即在超声传播路路径周围，当存存在不同介质时时，根据不同介介质的声速差异异，超声波总是是优先选择最快快到达的那一条条路径，由于钢钢筋中的纵波声声速大大高于混混凝土，因此，，当超声传播路路径周围存在钢钢筋时，则超声声波往往会从钢钢筋“短路”。。为避免钢筋的的影响，一般应应使传播路径不不与钢筋轴线平平行或离开钢筋筋约l/5～l/6。同时，超声波波的这种特性也也是用来检测混混凝土表层损伤伤深度、裂缝深深度等的一个依依据。当混凝土土是均质的时候候，一般认为超超声波在混凝土土中是直线传播播的。因此，当当检测混凝土结结合质量时，就就必须让超声波波穿过结合面，，为此常常必须须采用斜测法等等。超声检测中的基基本原则(二)⑵正常混凝土的超超声参量基本上上符合正态分布布：这是判断混凝土土中是否存在异异常测点的主要要依据。这种方方法也叫“概率率法”，是混凝凝土缺陷检测中中最常用的判据据，即混凝土的的超声声速等各各参数基本在其其平均值附近，，当出现偏离平平均值较大的值值时，则可判断断其为异常值。。异常值判定值值的大小与测点点数有关，也与与被测混凝土本本身的质量波动动(标准差)有关。必须指出出的是，仅当测测距可以准确测测量的前提下这这一假设才能成成立，这就意味味着对于预埋声声测管进行声波波透射法检测的的灌注桩，由于于测距实际上是是变化的(因为声测管总是是难免在埋设后后产生扭曲)，因此一般不采采用这种数理统统计的方法判断断异常部位，其其判据另外介绍绍。同时，进行行数理统计的超超声参量一般是是声时或声速，，较少采用频率率、波幅等参数数。测缺方法2基本方法根据构件的几何何外形、大小以以及现场条件(所能布置的检测测面)、测试面状况、、缺陷类型等，，选择不同的测测试方法。常用用的有：⑴采用平面换能能器测试时(厚度振动换能器器)①优先采用对测法法：当被测部位位具有相互平行行的相对的测试试面时，应优先先选择对测法。。此时收发换能能器位于两个相相对测试面，超超声测线垂直于于测试面，接收收波的波前正对对接收探头，接接收信号强度是是所有方法中最最大的，因此最最容易进行结果果判断。②其次选选择斜斜测法法：斜斜测法法有两两种，，一种种是指指两个个检测测面相相交(检测面面相邻邻)，两个个探头头在丁丁角进进行测测试；；一种种是指指两个个相对对的测测试面面，但但两个个探头头轴线线与被被测面面形成成不等等于90°°的角度度，如如果测测试面面是垂垂直于于地面面的(这种情情况是是常见见的)，那么么探头头轴线线则非非水平平，常常用于于新旧旧混凝凝土接接合面面质量量检测测，目目的是是使得得超声声波能能穿过过接缝缝。③平测测法：：当被被测部部位仅仅有一一个测测试面面时，，采用用此方方法，，即发发射、、接收收探头头位于于同一一个测测试面面，此此时一一般必必须将将两个个探头头的间间距进进行等等距离离变化化测得得一组组数据据，根根据测测点间间距与与声时时的线线性关关系变变化来来进行行判断断。一一般用用于混混凝土土表面面损伤伤深度度测试试、裂裂缝深深度测测试等等。⑵钻孔、、预埋埋管检检测(采用径径向振振动式式换能能器)①管(孔)中对测测：适适用于于灌注注桩以以及大大体积积混凝凝土。。灌注注桩中中预埋埋2根以上上声测测管，，采用用柱状状径向向振动动式换换能器器进行行检测测是目目前常常规检检测方方法之之一。。除此此之外外，对对于大大体积积混凝凝土，，由于于测距距太大大，无无法直直接在在两个个相对对面直直接测测试(比如大大底板板)，或者者浇注注侧面面均被被遮挡挡、隐隐蔽无无法布布置测测点(比如大大底板板)，也可可采用用预埋埋声测测管或或者钻钻孔的的办法法进行行检测测。测测试时时两个个探头头位于于同一一高度度，同同步提提升。。②管(孔)中斜测测：上上述构构件中中，当当存在在水平平缺陷陷，对对测有有可能能漏测测(比如水水平裂裂缝)，此时时可将将两个个探头头取不不同高高度进进行斜斜测，，探头头同步步提升升。③孔中平平测：：将一一对径径向振振动式式探头头或者者一发发双收收探头头置于于同一一个测测孔中中(声测管管不用用此法法)，测试试孔壁壁周边边混凝凝土状状况。。较少少采用用。⑶混合合检测测：同同时采采用柱柱状径径向换换能器器和平平面式式换能能器进进行检检测，，孔中中放径径向换换能器器，侧侧面布布置平平面换换能器器。比比较少少用。。超声检检测影影响因因素⑴耦合状状态：：所谓谓“耦耦合””，是是指让让超声声波探探头和和被测测混凝凝土表表面密密切接接触，，尽量量避免免能量量损失失。对对于平平面探探头，，虽然然探头头面和和混凝凝土测测试面面都是是平的的，但但是实实际上上混凝凝土和和探头头表面面都有有无数数肉眼眼无法法观察察到的的凹凸凸，里里面存存在