用超声波定量探测钢管混凝土缺陷的工艺.pdfVIP

摘要：本文提出了一种用超声波首波声时定量检测钢管混凝土缺陷的一种方法， 该法使用简单，经试验验证测试精度满足工程要求。 关键词：超声波 钢管混凝土 缺陷 检测 用超声波定量探测钢管混凝土缺陷的研究 一、概述 非金属超声波探测技术是近年来发展非常迅速的一项实用技术，其基本原理 是用人工的方法在被测材料或结构中激发出一定频率的弹性波，然后以各种不同 M O 的频率在材料或结构内部传播并通过仪器接收。通过分析研究所接收的信号，就 C 可了解材料与结构的力学特性和缺陷分布情况。超声波探测对被测结构没有损 . 伤，而且简便易行，因此在土木建设工程中得到了越来越广泛的应用。非金属超 G 声波探测技术在国外起步较早，随着电子技术和仪器制造业的飞速发展，超声探 N 测仪的精度越来越高，而且体积也越来越小，用于探测混凝土的仪器和各种探测 O 方法也不断的涌现出来。到目前为止，已可以用超声波探测普通混凝土的内部空 L 洞、表层缺陷、裂缝深度、抗压强度等，也可探测钻孔灌注桩的施工缺陷。但探 U 测钢管混凝土中的缺陷要比探测素混凝土要复杂一些，这主要是因为外层钢管的 H 存在使超声波的传播受到影响而使得探测波形难于解释。从已发表的文章来看， Z 对于钢管混凝土内部缺陷只能定性地检测。如何利用超声波定量探测钢管混凝土 . 的灌注质量就成为施工和监理部门所关心的问题之一。我们通过理论分析和试验 W 研究，提出了一种利用超声波声时定量检测钢管混凝土中钢管与混凝土间缝隙宽 W 度的方法，经实际工程验证，完全满足工程检测的要求，现将此方法作一介绍供 W 同行参考。 网 二、问题的提出 龙 新疆库尔勒市**河大桥是一座１５０米跨径的中承式钢管混凝土拱桥，该桥 在我区是第一次修建，钢管内混凝土的灌注质量能否达到规范的要求需要用无损 筑 检测的手段进行探测。因此，我们承担了检测管内混凝土灌注质量的任务。按照 验收规范的要求，钢管内混凝土的填充度必须达到９８％以上。面对这一个有具 体数量要求的指标，必须要摸索出一套行之有效的检测方法，尤其在定量检测方 面要有所突破。纵观现有的检测方法，如前所说，都是一些大概、可能、差不多 的定性描述，只能判断有没有缺陷，而对缺陷的大小、裂缝的宽窄无法定量描述。 虽然前人有一些定量检测素混凝土缺陷的方法，但不能直接应用到钢管混凝土的 检测中去。这是因为外面有了一层钢管，它对超声波的传播就有了一定的限制。 超声波在传播过程中可以通过多种路径到达另一端。在超声探测中，首波的一些 特性参数具有很重要的参考价值。超声波的首波可以延径向穿过钢管－混凝土－ 钢管到达另一端，也可以沿着钢管壁到达另一端。超声探头接收到的声时是首波 到达的时间，如果声波沿钢管壁传播的时间小于延径向穿透钢管混凝土的时间， 则无法用超声波对其进行探测。下面就对这一现象进行说明并讨论超声探测的范 围。 设超声波径向传