DB13T 5186-2020桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测技术规程

ICS91.010.30P04DB13河北省地方标准DB13/T5186—2020桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测

技术规程2020-03-25发布 2020-04-25实施河北省市场监督管理局发布本标准按照GB/T1.1-2009给岀的规则起草。本标准由河北省交通运输厅提岀并归口。本标准起草单位：河北省交通规划设计院。本标准主要起草人：杨旭光、马跃、刘靖、陈耀辉、闫涛、汪涛、张悦、孙梁、麻玉海、刘长泉、由立超、张忠磊。赵治国、乔阳、李彪、宫长兴、田仲超、董丽娜、黄攀、张志强、赵庆国、孟凡超、由立超、张忠磊。桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测技术规程1范围本标准规定了公路工程桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测技术的术语和定义、基本规定、现场检测技术及孔道压浆密实度评价。本标准适用于后张法预应力混凝土桥梁孔道压浆密实度的检测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本文件。GJB1805数据采集设备通用规范JJG338电荷放大器检定规程JGJ/T411冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程JB/T6822压电式加速度传感器JTG/TF50公路桥涵施工技术规范3术语和定义JTG/TF50、JGJ/T411界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1冲击回波法impactechomethod通过冲击方式产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过分析冲击弹性波及其回波的波速、波形和主频频率等参数的变化，判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。3.2冲击弹性波定性检测法methodforquaIitativedetectionofimpact-eIasticwave利用外露的预应力钢束两端分别进行激振和接收信号，通过分析信号传播过程中能量、波速及频率等参数的变化，定性判定预应力孔道压浆密实度的方法。3.3冲击回波定位检测法methodforfixedpositiondetectionusingimpact-echowave沿预应力孔道方向，以扫描形式逐点进行激振和接收信号，通过分析信号传播过程中预应力孔道及构件对面处反射信号的传播时间，定量判定预应力孔道各位置处压浆密实度的方法。3.4全长衰减法fulllengthenergyattenuationmethod通过接收端信号能量和激振端信号能量的比值来定性判断预应力孔道压浆密实度的方法。3.5全长波速法fulllengthP-wavevelocitymethod通过信号在压浆孔道中的传播速度来定性判断预应力孔道压浆密实度的方法。3.6传递函数法P-wavefrequencytransformtunctionsmethod通过接收端与激振端信号振动频率的变化来定性判断预应力孔道压浆密实度的方法。3.7超声波法ultrasonicwavemethod利用超声波透射性测量介质的声速、波幅和主频等声学参数，并根据这些参数及其相对变化对预应力孔道各位置处压浆密实度进行定量检测的方法。3.8X射线法x-raymethod利用X射线透射性能对预应力孔道各位置处压浆密实度进行定量检测的方法。3.9内窥镜法endoscopymethod利用光学仪器内窥镜对预应力孔道各位置处压浆密实度进行定量检测的方法。3.10压浆缺陷groutingdefects桥梁预应力孔道的不密实区域或空洞区域。3.11综合压浆指数comprehensivegroutingindex压浆密实度定性检测过程中根据波速、衰减、传递函数三个参数的线性分布指数进行几何平均的综合指标，可定性反映预应力孔道整体压浆密实度。3.12最长压浆缺陷长度maximumIengthofgroutingdefect预应力孔道内单个压浆缺陷的最大连续长度。13压浆不密实度groutingnon-compactnessindex预应力孔道内累计压浆缺陷长度占孔道总长的比值，常用百分数表示。4基本规定1一般规定4.1.1公路工程混凝土结构桥梁在孔道压浆施工完毕后，应进行孔道压浆密实度的检测。4.1.2被测构件所有预应力钢束应张拉完毕，满足现场检测所需要的安全要求。4.1.3外露预应力钢束的长度不应大于10cm。4.1.4现场检测应在压浆7d后进行。4.1.5进行定性检测时，预应力孔道两端预应力锚具和钢束端部应处于裸露状态，预应力锚具和露岀的预应力钢束端部应清洁、干净。4.1.6进行定位检测时，应符合下列规定：a） 应依据设计图纸、施工记录，描绘岀被测预应力孔道位置及走向；b） 检测部位混凝土表面应清洁、平整，且不应有蜂窝、孔洞等外观质量缺陷。必要时应磨平，并清除表面浮浆。4.2检测流程桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测流程详见附录A。4.3检测前的准备4.3.1调查工程现场，收集工程设计图纸、制孔工艺、压浆资料、施工记录等，了解预应力孔道位置走向、压浆工艺及压浆过程中岀现的异常情况。4.3.2依据检测目的和调查结果合理选用检测方法，编制检测方案。5现场检测技术检测时应填写桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测现场记录表，详见附录B。1检测方法及选定原则5.1.1本规程所涉及的检测方法包括冲击回波法（见附录C）、超声波法（见附录D）、X射线法（见附录E）和内窥镜法（见附录F）。检测方法应根据检测目的和工程需要按表1规定的适用范围确定。表1检测方法一览表检测方法适用范围冲击回波法冲击弹性波定性检测法定性判定预应力孔道整体压浆密实度，适用于孔道两端裸露出预应力锚具和钢束端部的预应力孔道冲击回波定位检测法定量判定预应力孔道各位置处压浆密实度，适用于在冲击回波传播方向只有一束且厚度不超过80cm构件内的预应力孔道超声波法定量判定预应力孔道各位置处压浆密实度，适用于具有两个相对检测面且厚度不超过80cm构件内的预应力孔道X射线法验证判定预应力孔道各位置处压浆密实度，适用于具有两个相对检测面且厚度不超过80cm构件内的预应力孔道内窥镜法验证判定预应力孔道各位置处压浆密实度，适用于可钻孔的预应力孔道5.1.2桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测，应首先采用冲击弹性波定性检测法进行检测。当孔道压浆缺陷指标超岀规定标准时，应采用冲击回波定位检测法或超声波法进行检测，必要时可采用X射线法或内窥镜法进一步验证。5.2抽检方式和频率5.2.1抽检方式5.2.1.1应采用随机取样方式进行抽检。5.2.1.2当预制梁（板）或预应力孔道有下列情况之一时，必须进行抽检：a） 压浆过程中压浆机岀现故障或压浆材料发生初凝；b） 压浆过程中发生堵塞。5.2.1.3当预制梁（板）或预应力孔道有下列情况之一时，应优先抽检：a） 负弯矩预应力孔道；b） 曲率半径较小孔道。5.2.2抽检频率5.2.2.1对于新建桥梁，应满足下列规定：a） 装配式预应力混凝土梁（板）桥，定性抽检梁（板）数量应不少于各不同种类预制梁（板）总数量的10%,且每座桥抽检总数不少于3片。每片受检梁（板）的所有预应力孔道均应进行检测；b） 现浇预应力混凝土梁（板）桥，定性抽检的预应力孔道数量应不少于所有预应力孔道总数的5%,且不少于5束；c） 当以综合压浆指数”（见附录C.3）判定压浆密实度等级为III类、IV类（见表2）的数量占抽检总数的50%及以上时，应采用冲击弹性波定性检测法双倍抽检。若仍岀现上述情况时，则应全部进行检测。2.2.2对己成桥或通车运营的桥梁，根据工程管理相关单位的具体要求或实际情况确定。6孔道压浆密实度评价1密实度等级分类桥梁预应力孔道压浆密实度等级分类见表2。表2桥梁预应力孔道压浆密实度等级分类表密实度等级特征状态描述及建议I类孔道压浆密实或基本密实，可正常使用，不需处理。II类孔道压浆存在轻微缺陷，宜进行局部处治。III类孔道压浆存在明显缺陷，应进行局部处治。IV类孔道压浆存在严重缺陷，应进行整体处治。6.2密实度等级判定桥梁预应力孔道压浆密实度采用综合压浆指数/f、最长压浆缺陷长度4成、压浆不密实度0三项指标综合判定，按最不利状况取用，见表3规定。其中压浆不密实度0按下式计算：B=%x100% (1)L式中：0――压浆不密实度；L 预应力孔道总长度(m)；Lsam 累计压浆缺陷长度(m)o表3桥梁预应力孔道压浆密实度等级判定表密实度等级综合压浆指数最长压浆缺陷长度畠成压浆不密实度pI类Ifmo.98L<0.3mmax/3<2%II类0.90</r<0.980.3mWL<1.5mmax2%WQV7%III类0.85</r<0.901.5mWL<3.Ommax7%W^<12%IV类IfVO.85L33.Ommax/3N12%7检测报告7.1检测报告应用词规范，结论明确。7.2检测报告应包括工程概况、检测原因、检测日期、检测目的、检测依据、检测方法、检测仪器设备、抽检方式、抽检数量、检测数据分析与判定、压浆密实度评价等。

附录A（规范性附录）桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测流程图桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测流程如图A.1所示：

附录B（资料性附录）桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测现场记录表桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测现场记录表如表B.1所示：表B.1桥梁预应力孔道压浆密实度无损检测现场记录表试验室名称:工程名称委托单位记录编号:任务单号检测日期环境状况主要仪器设备桥梁名称梁（板）编号孔道编号孔道长度上部结构形式梁（板）长度检测方法设计强度等级压浆日期检测:孔道直径（记录编号:任务单号检测日期环境状况主要仪器设备桥梁名称梁（板）编号孔道编号孔道长度上部结构形式梁（板）长度检测方法设计强度等级压浆日期检测:孔道直径（mm）钢束数量检测部位及厚度（mm）存盘文件名初判结果备注检测部位（测区、测点/测线）示意图记录:附录C（资料性附录）

冲击回波法C.1检测仪器与设备C.1.1冲击回波法检测可采用单点式或扫描式冲击回波仪，整个检测系统包括信号采集及处理仪、信号放大器、传感器、激振设备、连接电缆和接头及其它专用附件。C.1.2信号采集及处理仪应符合下列规定：a） 采集仪宜配有不少于2通道的模/数转换器，转换精度不低于16位；b） 采集间隔应不大于2卩s，可调；c） 单通道采样点数应不小于8192点，可调；d） 应符合GJB1805的规定；e） 采集及分析软件应可实时显示每次冲击时传感器输岀的时间域波形，包括相对应的时间和电压的读数，且具有时间域窗口选择、数字滤波、时域分析、频率幅值谱（FFT）分析功能，宜具有三维图形等分析功能。C.1.3信号放大器应符合下列规定：a） 宜选用电荷放大器，可调，线性度较好；b） 放大器应具有滤波功能；c） 放大器的频响范围应宽于传感器的频响范围；d） 放大器应符合JJG338的规定。C.1.4传感器应符合下列规定：a） 传感器应为能测量表面振动的高性能宽频带接收传感器，可为位移传感器或加速度传感器，工作频率带宽宜为800Hz〜100kHz；b） 传感器应符合JB/T6822的规定；c） 传感器应可通过强力磁座与两端外露的预应力钢束相耦合，或可通过手持方法与混凝土构件表面相耦合。C.1.5激振设备可采用钢球型冲击器或电磁激振的圆柱型冲击器，且应符合下列规定：a） 定性检测时，优先采用电磁激振的圆柱型冲击器，其次采用钢球型冲击器配备激振锥进行激振检测；b） 定位检测时，应根据被测构件厚度按表C.1规定选择钢球型冲击器进行激振检测。当对检测结果有怀疑时，可换用备选冲击器再次进行激振检测。表C.1冲击回波定位检测时冲击器选择一览表构件厚度bbW20cm20cmVbW40cni40cmVbW60cnib>60cm首选冲击器型号D10D17DIOD30备选冲击器型号D6、D17DIOD30D50注：Dxx中D为钢球型冲击器代号，xx为冲击器直径，单位mm。C.1.6连接电缆和接头应紧密，电缆应具有屏蔽层。C.2现场检测技术C.2.1当采用单点式冲击回波仪检测时，应符合下列规定：a） 检测系统设置应符合下列规定：1） 根据现场实际情况选择合适的传感器、放大器及激振设备，连接检测系统并进行设备自检，确认整个检测系统处于正常工作状态；2） 对于冲击弹性波定性检测，应将激振端信号接入Ch0端，接收端信号接入Ch1端，并正确设置系统DVC文件。b） 传感器安装应符合下列规定：1） 对于冲击弹性波定性检测，传感器应布置在钢束正上方，且传感器轴线与预应力钢束走向平行；2） 对于冲击回波定位检测，传感器前端应与构件表面密切接触，避免点接触或线接触。c） 激振时应符合下列规定：1） 对于冲击弹性波定性检测，激振方向应与预应力钢束走向平行；2） 对于冲击回波定位检测，激振方向应与构件表面垂直。d） 检测工作应遵守下列规定：1） 对于冲击弹性波定性检测，应在预应力孔道两端分别激振检测，即交替原激振端与接收端；2） 对于冲击回波定位检测，应沿预应力孔道走向逐点检测，测点间距宜为10cm,传感器安装在测点上，激振点与测点间距宜为5cm〜10cm；3） 每次激振采集数据前，应对检测系统进行归零标定；4） 每次保存数据前，应对测试信号进行判断，当自动采集波形起振明显、无毛刺时，方可保存；5） 梁（板）检测前，应对该梁场梁（板）正常混凝土区域无预应力孔道位置处及同批梁（板）的预应力孔道未压浆位置处冲击回波的传播波速及传播时间进行标定。如现场无法标定,可采用经验值；6） 当噪声较大时，应采用信号增强技术重新进行检测，提高信噪比；当信号一致性较差时,应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，重新进行检测。C.2.2当采用扫描式冲击回波仪检测时，应符合下列规定：a） 测线的位置和测线网格的疏密应根据预估缺陷的位置和大小确定，且应垂直于预应力孔道的走向进行检测。测线的布置不应横跨沟槽或表面裂纹；b） 扫描器应紧贴混凝土表面匀速滚动，移动速率不宜大于0.1m/s；c） 应符合JGJ/T411相应部分的规定。C.3检测数据分析与判定C.3.1单点式冲击回波仪的检测数据分析与判定，应符合下列规定。C.3.1.1冲击弹性波定性检测法：包括全长衰减法、全长波速法、传递函数法：

a)b)c)d)全长衰减法:根据冲击弹性波在传播过程中的能量衰减来判定预应力孔道整体的压浆密实性。若孔道整体压浆密实性较好，则能量在传播过程中逸散多、衰减大、振幅比小；相反，若孔道整体压浆密实性较差，则能量在传播过程中逸散少、衰减小、振幅比大。检测结果以全长衰减法分项压浆指数IEA来量化表达；a)b)c)d)全长衰减法:根据冲击弹性波在传播过程中的能量衰减来判定预应力孔道整体的压浆密实性。若孔道整体压浆密实性较好，则能量在传播过程中逸散多、衰减大、振幅比小；相反，若孔道整体压浆密实性较差，则能量在传播过程中逸散少、衰减小、振幅比大。检测结果以全长衰减法分项压浆指数IEA来量化表达；全长波速法:根据冲击弹性波在传播过程中的波速大小来判定预应力孔道整体的压浆密实性。若孔道整体压浆密实性较好，则波速在传播过程中接近混凝土波速；相反，若孔道整体压浆密实性较差，则波速在传播过程中接近钢绞线波速。检测结果以全长波速法分项压浆指数IPV来量化表达；传递函数法:根据冲击弹性波在传播过程中的频率变化来判定预应力孔道端部的压浆密实性。若接收端频率大于激振端频率，则接收端孔道压浆密实性较差；若激振端频率明显偏高或偏低，则激振端孔道压浆密实性也较差。检测结果以传递函数法分项压浆指数I軍来量化表达;冲击弹性波定性检测结果以综合压浆指数If式（1）来量化表达：If=VIEA■IPV.ITF(1)e)冲击弹性波定性检测结果采用综合压浆指数进行判定:1） 若综合压浆指数N0.98时，则预应力孔道压浆密实或基本密实；2） 若综合压浆指数0.90<0.98时，则预应力孔道存在不明显或局部小缺陷；3） 若综合压浆指数0.85<^<0.90时，则预应力孔道压浆存在明显缺陷；4） 若综合压浆指数If<0.85时，则预应力孔道压浆存在严重缺陷。C.3.1.2冲击回波定位检测法：a） 冲击回波定位检测结果采用冲击回波实际传播时间，与正常混凝土区域无预应力孔道位置处及预应力孔道未压浆位置处冲击回波的标定传播时间L、九间的相对关系进行判定：1） t<tz,则测试结果存在较大偏差，应重新检测分析并对。进行复核；2） 若tz<t<^^,则预应力孔道测点处压浆密实或基本密实；- 43） 若奚』<7<丄』，则预应力孔道测点处压浆存在缺陷；4 24） 若则预应力孔道测点处压浆存在严重缺陷；5） 若t>tw,则不仅预应力孔道测点处压浆存在缺陷，而且此处混凝土也存在浇筑不密实、空洞等内部缺陷。b） 通过冲击回波定位检测判定结果，得岀各测区压浆缺陷长度和预应力孔道的最长压浆缺陷长度匕_及累计压浆缺陷长度丄颇。C.3.2扫描式冲击回波仪的检测数据分析与判定，应符合下列规定：a） 当测得的构件厚度频率峰值f与无预应力孔道部分的构件厚度频率峰值f基本相同，或向低频轻微漂移并岀现另一个由于预应力束存在而产生的较高的频率f（其所对应的厚度为钢束埋深位置），可判断孔道内压浆密实；b） 当测得的构件厚度频率峰值f明显小于无预应力孔道部分对应的构件厚度频率值，或向低频明显漂移并岀现另一个高频峰值fv，fv约为2倍f，可判断孔道内压浆不密实。附录D

（资料性附录）超声波法D.1检测仪器与设备D.1.1超声波检测系统包括超声波检测仪、换能器、连接线缆等。D.1.2超声波检测仪应符合下列规定：a)b)c)d)具有波形清晰、显示稳定的示波装置；声时最小分度为0.1〃s；衰减系统最小分度为1dB；接收扩大器频响范围10kHz〜500kHz,总增益不小于80dB,接收灵敏度（在信噪比为3： 1时）不大于50〃V；e)宜具有幅度谱分析功能（FFT功能）。D.1.3换能器应符合下列规定：a)b)c)具有厚度振动方式；厚度振动式换能器的频率宜采用20kHz〜250kHz；换能器的实测主频与标称频率相差应不大于土10%。D.2现场检测技术检测时应符合下列规定：a） 被测部位的两侧换能器位置尽量一致；b） 换能器与梁体表面宜采用凡士林或黄油进行密切耦合;c） 检测时可采用对测或斜测方式；d） 检测波形应容易判断首波位置。D.3检测数据分析与判定超声波法检测结果根据首波到达时间及波形振幅进行判定：a） 孔道压浆密实的波形首波到达时间比有缺陷的波形首波到达时间要晚;b） 孔道压浆密实的波形幅值比有缺陷的波形幅值要大。附录E（资料性附录）

X射线法E.1检测仪器与设备E.1.1检测系统包括X射线机、感光胶片、增感屏和专用附件等。E.1.2X射线机应符合下列规定：a)b)c)最大管电压应不小于250kV；最大管电流应不小于5mA；工作压力宜控制在0.35MPa—0.50MPa„E.1.3感光胶片应符合下列规定：a)b)感光性能良好；面积应不小于40cmX20cm。E.2现场检测技术E.2.1拍摄时应符合下列规定：a)b)c)X射线束应处于水平