预应力管道检测

1龙士国预应力管道注浆质量无损检测技术与仪器及应用湘潭大学湘潭天鸿检测科技有限公司电话：[phone]网址：内容提纲一、管道注浆质量检测重要性二、管道注浆质量无损检测技术三、管道注浆质量无损检测仪器四、检测技术标准及仪器标定模型五、仪器工程应用3四、执行进展情况及主要成果现场检测结果录像录像一录像二录像三4十座世界最大跨度的悬索桥、斜拉桥和拱桥我国分别占五座、八座和七座。桥梁大国桥梁专家、中国工程院院士项海帆曾对当今世界桥梁建设作出判断：目前世界桥梁建设的重心在中国世界最长跨海大桥--青岛胶州湾大桥世界最长斜拉桥--苏通大桥世界上最长拱形桥--卢浦大桥世界最高桥—沿溪沟大桥中国现有各类桥梁约50万座，每年开工建筑的桥梁约为1万余座。一、管道注浆质量检测重要性5人为错误、管理体系不完善、超期服役和结构的耐久性问题预应力管道注浆不密实问题被交通运输部列为公路桥梁建设中30项通病之一。某随机抽检的35根管道发现，管道内无浆高达8%，不饱满占11.42%，开孔流水达40%。一、管道注浆质量检测重要性6预应力混凝土桥梁是指在桥梁混凝土构件承受使用荷载前，预先对受拉区的混凝土施加压力后的混凝土桥梁。一、项目背景一、管道注浆质量检测重要性7在桥梁建成后，即使发现孔道压浆质量不良补救也十分困难。孔道灌浆将直接影响预应力构件的耐久性、承载能力和抗裂性能。当孔道灌浆质量存在严重问题时，可能在桥梁完工一段时间后发生质量安全事故，类似事故已引起工程界的关注。一、项目背景因此，开展预应力管道注浆质量无损检测技术与装备研究具有重要的意义。一、管道注浆质量检测重要性8国内外相继开展了一些预应力管道注浆质量检测研究，提出了不少检测方法。例如冲击回波法、超声波成像法、表面波频谱成像法、探地雷达法、电磁波(雷达)、X光、射线法、能量衰减法和超声相阵法等方法。从发信点与收信点的位置关系，可以将上述方法分为透射法和反射法；从采用的测试媒介，又可以把这些方法分为两大类，基于弹性波(包括超声波)的方法和弹性波以外的方法。二、预应力管道注浆质量检测技术二、管道注浆质量无损检测技术9这些方法虽已取得一定的进展，但距工程实用还有一定差距。如X射线方法存在设备复杂、成本昂贵及安全问题；雷达扫描存在受外部钢筋干扰等影响；传统的超声波法难以反映预应力管道内部混凝土的缺陷。冲击回波法所用的时域表示只能展现不同时刻能量的大小，傅立叶频谱分析是针对稳态过程的分析，只能揭示不同频率对应的能量分布，无法知道这些频率成分出现的时间，其检测精度不够。二、预应力管道注浆质量检测技术二、管道注浆质量无损检测技术10二、预应力管道注浆质量检测技术目前，还存在如下方面需要进行研究：(1)在理论分析方面，由于应力波的共振和干扰，使扫描式冲击回波法系统在检测管道时的路径不很明确，影响的因素较多，使得定量研究比较困难。(2)基础性研究，如管道内水泥浆的应力波波速、钢铰线的应力波波速，缺陷对声波参数的影响等还有待研究。二、管道注浆质量无损检测技术11二、预应力管道注浆质量检测技术(3)试验及仪器方面管道内缺陷的模拟与实际桥梁中的缺陷有一定差距，尤其是缺陷的方向与实际检测中遇到的情况不同；同时管道的埋深均为板中央。模型试验数据分析时未对冲击回波的频谱图进行分析，需要多收集相关的特征频谱图做特征图库来分析缺陷情况。二、管道注浆质量无损检测技术12四、执行进展情况及主要成果预应力管道声波检测有限元模型模型---二维模型二、管道注浆质量无损检测技术13四、执行进展情况及主要成果预应力管道声波检测有限元模型模型---三维模型二、管道注浆质量无损检测技术14二、管道注浆质量无损检测技术15管道区域的判别xy距激发5cm处接收位移信号、从20cm处扫描至-14cm。（激发点20、16、14、12、10、8、7、6、5、4、3、2、1、0、-1、-2、-3、-4、-5、-6、-7、-8、-10、-12、-14cm。）时域波形强度图频域强度图小波DB06_D7频域强度图时域波形图中管道区存在双曲线塑料管道-空腔二、管道注浆质量无损检测技术16首先用声波透射法在预应力孔道两端快速确定钢绞线的固结波速，根据相关性找出注浆等级较差的预应力孔道。然后在注浆不密实的预应力孔道侧面用声波散射扫描式方法确定注浆不密实区域的位置。四、执行进展情况及主要成果二、管道注浆质量无损检测技术17预应力孔道注浆密实度检测仪整体功能模块结构四、执行进展情况及主要成果三、管道注浆质量无损检测仪器18仪器主机四、执行进展情况及主要成果检测传感器在箱梁中测试三、管道注浆质量无损检测仪器19四、执行进展情况及主要成果系统核心部件：计算机自动控制声波激发换能器(稀土超磁致伸缩换能器)的优化三、管道注浆质量无损检测仪器20四、执行进展情况及主要成果二维磁感应强度云图(1)闭磁路，线圈高于Terfenol-D棒(2)闭磁路，线圈与Terfenol-D棒等高(3)开磁路，线圈与Terfenol-D棒等高磁场分析三、管道注浆质量无损检测仪器21四、执行进展情况及主要成果(1)闭磁路，线圈高于Terfenol-D棒(2)闭磁路，线圈与Terfenol-D棒等高(3)开磁路，线圈与Terfenol-D棒等高三、管道注浆质量无损检测仪器22四、执行进展情况及主要成果2、系统软件三、管道注浆质量无损检测仪器23四、执行进展情况及主要成果三、管道注浆质量无损检测仪器24四、执行进展情况及主要成果三、管道注浆质量无损检测仪器25四、执行进展情况及主要成果2、设计了制作了模拟实际注浆缺陷的仪器标定模型四、检测技术标准及仪器标定模型1、提出了管道注浆质量的声波无损检测技术标准26四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型27四、执行进展情况及主要成果1、模型分为A、B两类，A模型为测试并标定注浆质量等级，B模型为模拟实际情况。2、模型A、B的尺寸均为长度20.00米，宽度0.50米，高度1.60米，每个模型里面四根波纹管，从下到上依次编号为“A-L1”、“A-L2”、“A-L3”、“A-L4”和“B-L1”、“B-L2”、“B-L3”、“B-L4”。3、模型A缺陷全部分布在梁体中间，缺陷大小不一样，分别为5%，10%，15%，20%四类。4、模型B设计了多种类型的缺陷，缺陷大小分别为0.05m，0.1m，0.15m，0.2m，0.3m，0.4m，0.5m，0.6m，0.7m，缺陷分布在梁端与梁中之间，四根波纹管的总的空浆率是相同的，为5%。四、检测技术标准及仪器标定模型28四、执行进展情况及主要成果模型A1、模型A-L1具体为中间5%一段空浆，对应质量标准的“A级”。2、模型A-L2具体为中间10%一段空浆，对应质量标准的“B级”3、模型A-L3具体为中间15%一段空浆，对应质量标准的“C级”。4、模型A-L4具体为中间20%一段空浆，对应质量标准的“D级”。模型B1、模型B-L1具体为注浆全部密实，标准注浆质量波纹管，用于标定仪器测试参数。2、模型B-L2具体为中间5%两段空浆，用于标定两段注浆不密实位置固结波速。3、模型B-L3具体为中间5%三段空浆，用于标定三段注浆不密实位置固结波速。4、模型B-L4具体为中间5%四段空浆，用于标定四段注浆不密实位置固结波速。四、检测技术标准及仪器标定模型29四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型30四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型31四、执行进展情况及主要成果模型A模型B四、检测技术标准及仪器标定模型32四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型33四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型Ⅴ段Ⅳ段Ⅲ段Ⅱ段Ⅰ段22222100.580%截面脱空60%截面脱空40%截面脱空20%截面脱空10%截面脱空34四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型35四、检测技术标准及仪器标定模型36四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型37四、执行进展情况及主要成果四、检测技术标准及仪器标定模型38五、现场测试应用39桥梁A四、执行进展情况及主要成果五、现场测试应用40四、执行进展情况及主要成果录像一录像二录像三五、现场测试应用41谢谢！电话：[phone]网址：龙士国湘潭天鸿检测科技有限公司