橋梁預應力管道壓漿質量快速無損檢測研究

張玉恩 付雅麗

摘 要：在新時期現代化建設方針落實的過程當中，居民的生活需求日益增長，為提高社會生產生活的效率，越來越多的橋梁工程投入建設。橋梁工程對于城市的發展來說有著巨大的推動作用，提高了交通的便利性，有助于城市整體經濟效益與社會效益的提升。為了保證橋梁施工建設的質量，目前使用最為廣泛的預應力技術能夠保證橋梁施工質量以及其耐久性。本文主要針對橋梁預應力管道壓漿質量檢測進行了詳細的分析。

關鍵詞：橋梁施工;預應力;壓漿質量檢測

1 無損檢測技術的概念及其特點

（1）無損檢測技術是指利用光纖、超聲波、雷達等先進技術手段，通過評估激勵源（如聲、光、電）進入建筑工程結構時產生的變化，來判斷結構是否存在缺陷和瑕疵。與傳統檢測技術相比，無損檢測不會影響被檢測對象的結構完整性，適用于檢測運營道路和橋梁結構。（2）無損檢測可以完全覆蓋待測范圍，第一時間檢測出結構內部的潛在問題可預測性好。

2 提高橋梁預應力管道壓漿質量檢測的措施

2.1 孔道材質

在公路工程中，孔道主要采用2類波紋管，即金屬和PVC波紋管。盡管PVC波紋管在與混凝土間粘結性能等方面要低于金屬波紋管，但由于其施工方便因而也得到了廣泛的應用。由于阻抗的關系，兩類波紋管對彈性波的反射不同，從而對壓漿密實度缺陷的檢測也有一定的影響。根據彈性波的反射理論，機械阻抗R、VA（即密度、波速與面積的乘積）的變化決定了反射信號大小和相位。金屬管壁、PVC管壁、混凝土、缺陷的阻抗大小順序為：金屬>混凝土>PVC>缺陷空洞。因此，金屬波紋管處對彈性波是逆向反射，PVC和缺陷則是正向反射。由于管壁很薄，會出現金屬波紋管的反射和缺陷處的反射互相抵消，而PVC與缺陷的反射則是相互增強的現象。如圖1。

所以，不能僅憑缺陷處的反射信號的強弱來判斷，而是要結合等效波速法，即梁底部（壁面）反射信號的傳播時間進行綜合考慮。如表1。

2.2 定位檢測

選取的激振錘對壓漿密實度檢測精度和分辨力有很大的影響。激振錘激振得到的彈性波具有自振周期。該自振周期與彈性波速的乘積一半，即為對應于自振周期的壁厚（對應壁厚）。對于C50預應力混凝土梁，各激振錘得到的彈性波自振周期及對應壁厚約為表2所示：

根據實際壁厚與對應壁厚的關系，可以分為以下3種情形：（1）當實際梁厚大于上表中對應壁厚時，在頻譜圖上就會出現兩條線：如圖2。

（2）當實際梁厚接近表中對應壁厚時，其自振信號與梁底反射信號會形成共振（也被稱為“縱波共振”），此時在頻譜上僅出現一個對應的峰值。該峰值可能偏向梁底反射時間，也可能偏向自振周期。

（3）當實際梁厚小于表中對應壁厚時，其自振信號與梁底反射信號可能形成反向疊加，從而削弱梁底的反射。因此，在通常情況下，選取激振錘使其對應壁厚小于實際梁厚是必要的，同時當對應壁厚與波紋管中心位置接近時，容易引起誤判。根據研究結果和經驗表明，根據測試對象的壁厚，激振錘選取相應規格。當對測試結果有疑慮時，換次選激振錘再次測試是必要的。

對于定性檢測，由于傳播的距離長，信號衰減大，因此，需要激發波長較長的彈性波信號。為此，要求激振裝置本身質量大、碰撞面的曲率半徑小。在定位檢測時，需要激發適合的波長。因此，根據測試壁厚，采用不同直徑的激振錘。對于單純的IE法，采用較小的激振錘激發短波長的彈性波一般有利于提高對壓漿缺陷的分辨力。而對于等效波速法，由于需要識別梁底部的反射波，則需要波長較長的彈性波測試較厚的梁。

2.3 檢測時間要求

壓漿材料齡期對其固化程度有很大的影響。當壓漿料固化程度不足時，其在檢測時的表象就類似于壓漿缺陷。因此，應當在壓漿料的剛性接近乃至超過構件混凝土的剛性時進行檢測。但這樣所需的齡期往往很長，為檢測、施工作業帶來不便。另壓漿料的固化受溫度影響很大，在檢測時根據天氣條件應適當增加齡期，以保證壓漿材料的強度至少達到混凝土強度的80%以上。否則，壓漿材料尚未充分硬化，其反應則類似缺陷，容易引起誤判。

2.4 混凝土質量控制

混凝土澆筑很重要，施工前要做好一切準備。為了提高工程作業的合格率和整體施工質量，需要提前對外部環境的隱患進行科學預測，并制定相應的解決方案，例如根據不同的周圍環境，制定具體的材料維護對策。當外界溫度較高時，為了防止混凝土材料的熱變形，有必要定期澆水，澆水的時間間隔應結合實際情況，注意的是，澆水時要嚴格要求使用的水質，保證混凝土材料表面保持濕潤，不能影響水泥的高抗硫酸鹽性能。當室外溫度較低時，不宜用澆水來保持水分。混凝土材料需要覆蓋，以防止水蒸發。如用保溫材料保溫養護，可以用泡沫板全覆蓋實現。要加強混凝土變形的質量控制，最大限度地降低混凝土變形的風險必須及時檢驗原材料，以確保進場材料的質量符合設計及規范要求，及時監控材料，確保材料安全儲存。混凝土攪拌前，應測量碎石的粉化狀態和細砂內部的實際含水量后才能進行混凝土的實際配比，以確保現場攪拌混凝土的強度符合設計要求。模板材料的選擇和安裝對混凝土澆筑也有重要影響，檢查模板材料的強度和密封性能，模板一般選用鋼模板。混凝土澆筑時，試塊應及時留置，在同等條件下養護，并做好試驗和檢驗工作。由此可見，混凝土質量控制應從混凝土配合比、材料監控、工藝養護等方面進行管理，以確保混凝土澆筑后的實際強度達到設計值。

2.5 加強技術人員的能力水平

預應力管道壓漿質量檢測具有很強的專業性，必須由具有檢測技術能力的人員進行，以保證檢測結果的準確性。因此，需要定期對檢測人員進行專業培訓。一方面要培養技術人員的專業能力，學習先進的無損檢測技術，借鑒優秀的檢測經驗，以促進實際檢測中檢測水平的提高。另-方面，要明確技術人員的能力水平，使優秀的技術人員能夠承擔更多的測試任務。但是，能力水平不足的人需要加強對檢測技術的研究，以避免在檢測過程中對檢測結果造成誤判。

3 結束語

綜上所述。本文已經對橋梁施工過程中壓漿質量檢測技術進行了詳細的分析，明確了壓漿質量檢測過程中無損檢測技術的應用，切實的提高了壓漿質量檢測結果的可靠性，有利于提高橋梁在使用過程中的耐久性。

參考文獻：

[1]DB53T 811-2016，橋梁預應力管道注漿密實度檢測技術規程[S].

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