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2012年8月一、孔道压浆饱满度检测的意义二、孔道压浆饱满度检测流程三、孔道压浆饱满度检测原理四、孔道压浆饱满度工程检测实例五、孔道压浆饱满度检测方法优缺点分析六、下一步试验需要进一步验证的内容在整个后张法预应力结构体系中，张拉筋束后进行的孔道压浆是其施工中的关键工序之一。孔道压浆的作用主要有:1.把钢材封闭在一种碱性环境里，防止锈蚀;2.填充套管以避免水进入孔道进一步引起冰冻;3.在力筋和结构混凝土之问提供粘结力;4.使混凝土截面完整.所以良好的孔道压浆质量可提高后张法预应力结构的安全性和耐久性，延长结构的使用寿命。1985年12月位于英国南威尔士的Ynys-y-Gwas桥突然倒塌。这座桥建于1953年，是一座跨径为18.3m的单跨、分节段施工的后张法预应力混凝土桥梁。桥梁倒塌时，中问的9根工梁全部损坏，纵向接缝和横向缝处的预应力钢索严重锈蚀。事后英国运输与道路研究实验室(TRRl)对倒塌原因做了进一步深入的调查。检查的工梁中24根纵向管道，其中的18根管道灌浆密实或只有小孔隙，4根管道存在使钢妊束暴露在空气中的大孔隙，还有两根管道在一定长度内中空，最大的孔隙通‘常出现在曲线管道的锚固端;检查的14根横向预应力管道中，8根管道灌浆密实或只有小孔隙，3根管道存在使钢妊束暴露在空气中的大孔隙，另外三根管道儿乎全部是空的。预应力孔道压浆（48小时后）注浆饱满度普查及注浆质量等级评定（穿透法无损检测技术）压浆饱满度80%-100%等级：优良不处理压浆饱满度60%-80%等级：较差，缺陷类型判定超声法检测技术、IES冲击回波法、升拓预应力混凝土梁多功能检测仪复测（包含定位功能）空洞缺陷缺陷定位补浆处理蜂窝缺陷不处理压浆饱满度60%以下等级：差，缺陷定位补浆超声检测技术、IES冲击回波法、升拓预应力混凝土梁多功能检测仪复测（包含定位功能）快速定位打眼，二次压浆孔道压浆饱满度质量检测流程图穿透法是将两个探头分别置于试件的两个相对面，一个探头发射超声波，另一个探头接收透射法，根据超声波穿透试件后的时间、能量变化情况来判断试件内部质量。如试件内无缺陷；声波穿透后衰减小，则接收信号较强；如果试件内有小缺陷存在，声波被缺陷遮挡，使之在缺陷后形成阴影，接收探头只能收到较弱信号；若试件中缺陷面积大于声束截面时，全部声波束被缺陷遮挡，则接收探头收不到发射信号。这种根据接收探头接收到的超声波能量大小（即缺陷遮挡声能造成的声阴影大小）来评定缺陷量值大小的检测方法，称为穿透法。穿透法的质量评定综合体现在波速的差异上，一般情况下波纹管的波速介于混凝土和钢绞线的波速之间（4.1km/sVp4.8km/s）。图2穿透法检测示意图穿透法预应力孔道灌浆质量等级评定表注浆饱满度质量级别孔道内缺陷特征处理措施80%~100%优良没有超5cm的空洞，有较少无规律分布的蜂窝状空洞不处理60%~80%较差有较多蜂窝状空洞或管状空洞，直径多为0.5cm~2cm或者有大于5cm，小于50cm单个或多个空洞缺陷采用超声检测方法复测孔道，进一步识别病害特征类型，根据缺陷类别采取工程处理措施低于60%差有长于50cm~80cm以上的多个缺陷缺陷定位，补浆穿透法现场检测图在该超声波检测过程中采用对测法，将发射端与接收端分别放在梁体两侧同一水平位置处，通过发射与接收声波，可以检测到首波，从而可以得到声波在梁体中的速度。当波纹管含有空洞时，声波会改变传播路径，超声波法检测缺陷质量评定表判定系数质量分析处理措施α≦2.13%注浆质量较好不做处理2.13%α6.50%注浆质量较差不做处理α≥6.50%注浆质量差补浆处理当小锤或者冲击器作为激振源在混凝土表面冲击来产生应力波，然后由放置在冲击器附近的接收传感器接收反射回来的压缩波。经过主机分析用于计算混凝土的厚度、探测内部的孔洞、裂缝、剥离等缺陷。对于无缺陷的平板、路面，冲击回波试验中就会得到一个板底面的发射波，这样在已知压缩波的波速时，就可以计算板的厚度。测线布置现场检测1、定性测试原理（全场衰减法FLEA）利用锚索两端露出的钢绞线进行测试，测试效率高。由于空洞等缺陷通常发生在孔道上方，因此通常只需要测试最上方的钢绞线即可。一般情况下，能量较小，如果孔道灌浆密实度较高，能量在传播过程中逸散的越多，衰减较大。如果孔道灌浆密实度较低，能量在传播过程中散逸较少，衰减较小。因此，通过精密的测试能量的衰减，就可以推测灌浆质量。采用双方向激振技术（专利号：ZL200510021851.5)可以大幅度提高能量衰减的测试精度。全长衰减法测试示意图2、定位测试根据定性测试的结果，对有缺陷的管道再利用冲击回拨等效波速法（IEEV）对管道灌浆缺陷进行定位测试。IEEV法利用在波纹管上部激振时，根据弹性波的反射特性来判断缺陷的具体位置。当管道灌浆存在缺陷时，激振的弹性波在缺陷处会产生反射，激振的弹性波从梁底部反射回来所用的时间比灌浆密实的地方长，即用梁长得到的等效波速慢。冲击回波法测试原理定性测试现场测试图定位测试现场测试图承德试验梁-试验梁1试验梁1：𝐿×𝑊×𝐵=15𝑚×1.5𝑚×0.6𝑚。试验梁1在浇筑前即在试验梁内部放入大小、位置不同的木箱作为预埋缺陷植入梁体内，用冲击回波法、超声波法测定预埋缺陷，试验梁1波纹管压浆饱满。实验结论：超声波法测定结果较为明显，冲击回波法测定效果不明显，只有测区1#效果比较理想。原因分析：对于冲击回波法，测定板厚小于45cm的梁效果比较明显，对于板厚大于45cm的梁由于信号衰减过快，及混凝土内部不均匀造成的多次反射，造成信号夹杂的杂波过多，无法分析。试验梁1-1#测区平面图试验梁1-1#测区三维图试验梁1-1#测区红色及白色部位为缺陷位置，与预埋缺陷在位置和大小上均一致，测试效果良好。试验梁1-2#测区平面图试验梁1-2#测区三维图试验梁1-2#测区无法分辨缺陷位置，考虑原因是试验梁厚度过大，无法分析。承德试验梁-试验板试验板压浆前三维图试验板压浆前平面图从上图中可以看出试验板边上的两根波纹管显示厚度比中间三根厚。试验板压浆后三维图试验板压浆后平面图压浆后波纹管颜色变浅，但空管依然两边的波纹管比中间三根显示要厚，且中间的波纹管为空管，但在图形上显示不明显。原因分析：天气较冷，环境温度最低可致零下十几度，现场没有保温措施，可能造成试验板内部混凝土有细小裂纹，波纹管内部浆体凝固效果差。出浆口测线布置图测线布置：L×W=1.2m×1.8m。测试方向：自梁底板向顶板方向。出浆口三维图出浆口平面图预计缺陷区域预计缺陷区域结果分析：2#波纹管第10测线-第80测线波纹管颜色与周围混凝土颜色差异较大，预计该位置为缺陷较大区域，建议进一步打孔验证。出浆口打孔验证打孔验证结论：两个孔处均为空管，试验结果正确。打孔位置进浆口测线布置图测线布置：L×W=0.9m×0.5m；测试方向：自底板向顶板方向。进浆口平面图进浆口三维图测试结果分析：各波纹管厚度值与周围混凝土厚度值差异较小，预计为饱满或基本饱满。进浆口打孔验证打孔验证结论：波纹管内未发现空管，结论与测试结果一致。梁号梁类型三维图三维俯视图说明Y2-3箱梁1#：80-100cm处不饱满，其他部位饱满。2#：10-60公分不饱满，其他部位饱满。3#：饱满Y7-3箱梁（未张拉）Y2-4箱梁1#：10-20cm不饱满，其他部位饱满。2#：10-40cm不饱满，其他部位饱满。3#：20-50cm基本饱满，其他部位饱满。1#2#3#1#2#3#1#2#3#Y2-4（另一面）箱梁1#：10-40cm基本饱满，其他部位饱满。2#：10-20cm基本饱满，其他部位饱满。3#：10-20cm基本饱满，其他部位饱满。Y13-3T梁（未张拉）均为空管Y17-2T梁基本饱满1#2#3#1#2#Y5-5T梁（未张拉）Y5-1T梁1#：饱满2#：基本饱满Y7-5T梁1#：10-40cm基本饱满，其他部位饱满。2#：10-20cm不饱满，20-50cm基本饱满，其他部位饱满。1#2#1#2#Y2-3箱梁1#：基本饱满。2#：10-30cm不饱满，其他部位饱满。Z4-2箱梁1#：10-30cm不饱满，其他部位饱满。2#：饱满。Y8-11#：10-30cm不饱满，其他部位饱满。2#：10-60cm基本饱满，其他部位饱满。1#2#1#2#1#2#Z6-51#：190-180cm不饱满，180-160基本饱满，其他部位饱满。2#：190-170基本饱满，其他部位饱满。2-5箱梁1#：10-80cm基本饱满，其他部位饱满。2#：10-30cm基本饱满，其他部位饱满。Y14-3箱梁1#：10-60cm不饱满，其他部位饱满。2#：10-30cm基本饱满，其他部位饱满。3#：50-90cm基本饱满，其他部位饱满。1#2#1#2#1#2#3#Y11-2箱梁1#：10-40cm基本饱满，其他部位饱满；2#：10-20cm不饱满，20-50cm基本饱满，其他部位饱满；3#：10-20cm不饱满，20-70cm基本饱满，其他部位饱满。Y14-5箱梁1#：10-30cm基本饱满，其他部位饱满。2#：饱满。3#：20-40cm基本饱满，其他部位饱满。Y10-3T梁不能分清。Y19-1箱梁1#：饱满。2#：10-50cm不饱满，50-120cm基本饱满，其他部位饱满。3#：饱满。Y6-3箱梁1#：饱满；2#：10-100基本饱满，其他部位饱满；3#：10-30cm不饱满，10-150cm基本饱满，其他部位饱满。Y7-3箱梁1#：饱满；2#：饱满；3#：不饱满。1#2#3#1#2#3#测线及测点布置图IES测线布置：L×W=1.0m×1.3m；IES测试方向：自底板向顶板方向。超声波法测点布置：1~3测点为混凝土测点，4~14测点为波纹管测点。IES测线超声波法测点穿透法测试结果分析压浆日期梁型长度单孔压浆饱满率(%)质量级别备注2011.10.430m箱梁29.45m86.00优良94.70优良91.50优良92.70优良93.80优良89.50优良IES及超声波检测78.70较差IES及超声波检测90.90优良IES及超声波检测测试结果分析：7#孔压浆饱满率小于80%，建议IES或超声波法定位缺陷位置。IES测试三维图IES测试平面图测试结果分析：7#波纹管第10-40测线、第100-第130测线波纹管压浆基本饱满。超声波法测试结果采点编号采点位置声速(km/s)波幅(dB)判定系数评定等级1混凝土4.95112.40－－2混凝土4.91112.30－－3混凝土5.01112.54－－4波纹管4.56100.906.99差5波纹管4.4398.989.58差6波纹管4.53100.417.58差7波纹管4.55100.987.19差8波纹管4.59101.346.39较差9波纹管4.71102.623.99较差10波纹管4.57101.446.79差11波纹管4.55100.427.19差12波纹管4.5199.767.98差13波纹管4.79103.602.40较差14波纹管4.72102.783.79较差15波纹管4.73103.303.59较差16波纹管4.75103.293.19较差17波纹管4.75103.293.19较差检测结论：7#孔梁板端头存在两节长度分别不小于40cm与20cm的基本饱满位置。测试结果分析：此孔道有3处缺陷，分别为距离测试起点处0m处①缺陷长度约0.8m；1.2m处②缺陷大小约0.3m；2.0m处③缺陷大小约0.4m。下一步计划破坏梁体，进行验证。优点：测试速度快，测试方便，不受空间和梁厚的限制。缺点：1、因为得出的饱满率是整根波纹管的平均值，不能很好的定位缺陷位置；2、对于饱满率介于60%-80%的波纹管内部缺陷类型不能判定。优点：透射性强，较厚的梁体也可以测试，测试结果比较准确。缺点：1、测试过程复杂，需要先确定波纹管的位置才能测试；2、对于箱梁等类型的梁体因为受到空间的限制，不能很好的完整测试。3、对于重叠的波纹管不能很