钢管混凝土密实度检测方案模板

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存在密实度问题的钢管混凝土加固方案研究

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本文所采用的方法可以为矩形钢管混凝土施工提供参考。
Ｑ浆孔
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２缺陷检测及结果
２．１测点布置
钢管混凝土的超声波检测与一般混凝土检测有所不
Ｏ
图１试件测点及注浆孔（加固用）布置
ａ —一
作者简介：汪博（１９８１一），女，硕士研究生，工程师。通讯地址：江苏省南京市建邺区江东中路１０９号３１２室
（２１ Leabharlann ０１７）。２．２检测结果
图２为被测试件的声速分布，试件边缘的声速实际是根据相邻测点声速值外推得到的，并不是该位置的真实声
收稿日期：２０１４一Ｏ１ — ２０
２５６ｌ建筑施工第３７卷第３期
３．５龙骨安装及调整
铝板次龙骨与主龙骨通过螺栓连接。龙骨安装完毕后，必须进行标高和平整度的检查。采用拉通线的方法对龙骨进行检查验收，超过３ｍｍ偏差的龙骨均应进行调整，
１概述
钢管混凝土通过在钢管中填充混凝土，使之处于三向受压状态之下，从而使混凝土抗压强度大幅度提高，钢管一混凝土这一组合结构的总体承载能力亦大大提高。通过提高柱的承载能力，可以减小构件尺寸、扩大可用空

钢管混凝土的密实度检测方法

钢管混凝土的密实度检测方法密实度是钢管混凝土结构中一个重要的质量指标，它直接影响结构的强度和耐久性。

因此，对钢管混凝土的密实度进行准确的检测至关重要。

本文将介绍几种常用的密实度检测方法，供读者参考。

1. 土工密实度法土工密实度法是一种简便直观的钢管混凝土密实度检测方法。

其原理是利用砂桩法或沉载法来检测地基土的密实度，通过比较钢管混凝土与地基土的密实度，间接评估钢管混凝土的密实度。

这种方法不需要破坏结构，测量结果较为可靠。

2. 直接测量法直接测量法是通过测量钢管混凝土内部空隙的大小来评估其密实度。

常用的方法有两种：测压法和放射性拱度法。

（1）测压法测压法是使用压力计测量钢管混凝土内部的压力，通过与标准值对比，判断密实度水平。

这种方法需要在钢管内部钻孔，将压力计安装在孔内，然后施加压力并记录测量值。

由于需要进行钻孔操作，可能会对结构造成一定程度的破坏。

（2）放射性拱度法放射性拱度法是借助放射性同位素来源的射线，通过测量射线通过钢管混凝土的路径是否产生弯曲，进而评估其密实度。

这种方法无需对结构进行破坏性操作，但需要专业的设备和技术人员，使用时需要注意辐射安全。

3. 声波速度法声波速度法是一种常用的无损检测方法，通过测量钢管混凝土中声波的传播速度来评估其密实度。

密实度越高，声波速度越快。

这种方法无需对结构进行破坏性操作，且测量结果准确可靠。

常用的设备有超声波仪器和雷达。

综上所述，钢管混凝土的密实度可以通过土工密实度法、直接测量法和声波速度法等方法来检测。

具体选择哪种方法取决于结构的特点和实际需求。

在进行密实度检测时，应选择适当的设备和方法，并严格按照相关标准进行操作，以确保结果的准确性和可靠性。

对于需要处理的问题或疑问，建议咨询专业人士以获得准确的解答。

钢管混凝土拱桥管内混凝土密实性的声波检测控制

波检测是钢管混凝土密实度和均匀性无损检测
的首选方案，目前该技术已经在钢管混凝土结构中得到了较为
２１年７００期总第１期４５
阮仁雷・管混凝土拱桥管内钢混凝土密实性的声波检ｉ！ｉ
：：
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受到钢管的套箍作用，混凝土三向受压，而使混凝土的抗压从强度等力学性能得以最大的发挥。但由于钢管内混凝土受材料及工艺措施的影响，常常会出现某些缺陷，如脱粘、空洞等，尤以脱粘现象为常见，这将影响钢管拱结构的质量［。目前，１］钢管混凝土拱桥中，关于管内混凝土的密实性检测通常采用声波透射法，然，超声法检测混凝土缺陷技术规程》ＣＣ虽《（ＥＳ２：００将钢管混凝土缺陷检测纳入标准，１２０）但其主要适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝土缺陷检测，且其对检测结果的处理与判断采用数理统计及差异判断方式。本文结合一工程实例，通过制作标定试件，并将标定数据与结构参数进行对比，进而判断结构是否存在缺陷，而实现通过超声透射法对从
管内混凝土密实性的检测控制。
８，５为成品索。吊杆间距６３全桥共４索面，２根吊杆。．ｍ，５
图１桥梁效果图
１工程概况
本工程桥梁采用下承式无推力梁拱组合体系，径组合跨
３ｍ＋ｌＯ３ｍ。拱肋矢高２ｍ，跨比为１５５Ｏｍ＋５０矢／。拱轴线采
近年来，钢管混凝土结构在公路桥梁领域已得到较多的采

GB 50628-2010《钢管混凝土工程施工质量验收规范》质量验收用表

5钢管混凝土工程质量验收5.0.1钢管混凝土子分部工程质量验收应按检验批、分项工程和子分部工程的程序进行验收。

5.0.2检验批质量验收合格应符合下列规定：1主控项目和一般项目的质量经抽样检验合格；2具有完整的施工操作依据、质量检查记录。

5.0.3分项工程质量验收合格应符合下列规定：1分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定；2分项工程所含检验批的质量验收记录应完整。

5.0.4钢管混凝土子分部工程质量验收合格应符合下列规定：1子分部工程所含分项工程的质量均应验收合格；2质量控制资料应完整；3钢管混凝土子分部工程结构检验和抽样检测结果应符合有关规定；4钢管混凝土子分部工程观感质量验收应符合要求。

5.0.5钢管混凝土子分部工程质量验收记录应符合下列规定：1检验批质量验收记录可按本规范表A.0.1～表A.0.7的规定进行；2分项工程质量验收记录可按本规范表B进行；3子分部工程质量验收记录可按本规范表C.0.1～表C.0.4的规定进行。

附录A钢管混凝土工程检验批质量验收记录A.0.1钢管构件进场验收检验批质量验收记录应符合表A.0.1的规定。

A.0.2钢管混凝土构件现场拼装检验批质量验收记录应符合表A.0.2的规定。

A.0.3钢管混凝土柱柱脚锚固检验批质量验收记录应符合表A.0.3的规定。

A.0.4钢管混凝土构件安装检验批质量验收记录应符合表A.0.4的规定。

A.0.5钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接检验批质量验收记录应符合表A.0.5的规定。

A.0.6钢管内钢筋骨架检验批质量验收记录应符合表A.0.6的规定。

A.0.7钢管内混凝土浇筑检验批质量验收记录应符合表A.0.7的规定。

表A.0.1钢管构件进场验收检验批质量验收记录表A.0.2钢管混凝土构件现场拼装检验批质量验收记录注：L柱底面到往端与梁连接的最上一个安装孔距；L1柱两端最外侧安装孔距离；L2柱底面到牛腿支承面距离；L3牛腿端孔到柱轴线距离。

表A.0.5钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接检验批质量验收记录附录B钢管混凝土分项工程质量验收记录分项工程质量应由施工项目经理部专业质量检查员填写，监理工程师（建设单位项目专业技术负责人（进行验收，并按表B记录。

钢管混凝土内部浇筑质量检测方法

钢管混凝土内部浇筑质量检测方法1概述钢管混凝土具有自重小、承载能力高、制作和施工方便等众多特点，现广泛的应用于高层（超高层）、桥梁和大跨度空间等建筑物的受力体系中。

但在施工过程中[1],由于工序控制得不严，难免会出现混凝土与钢管壁脱空或钢管内的混凝土不密实，出现蜂窝、离析等质量问题的风险。

因此，对加强钢管混凝土完整性的检验尤为重要。

（参考《建筑中文网》）2钢管混凝土缺陷情况1）局部混凝土密实度差。

由于施工时混凝土是在无振捣，无外压力情况下靠自落填满钢管,造成钢管底端混凝土中粗骨料集中，而钢管顶端往往砂浆较多,骨料较少，形成钢管上下两端的混凝土骨料不均匀, 造成局部密度差,抗压强度低。

2）蜂窝离析。

由于施工时混凝土的配比不合适，使水泥浆与粗骨料分离或靠混凝土自重使得填充不够密实，容易产生蜂窝离析现象。

有时钢管中的空气不能畅顺排出孔外，使得空气混充于混凝土中则产生很多小的孔洞，小孔洞集中时则易产生蜂窝。

3）孔洞。

施工中选料不细致，混凝土中出现大的砾石，在无振捣的情况下，大砾石附近容易出现孔洞;有时钢管壁内有障碍物使得混凝土塌落不畅或受阻则更易出现孔洞现象。

4）钢管壁与混凝土之间的收缩间隙。

此类问题普遍发生在钢管混凝土结构中，其严重程度取决于施工方法以及混凝土配比。

以坍落度大及收缩性大的混凝土尤甚。

但即便是和易性再好的混凝土，随着灌注后时间的推移也会或轻或重地产生此类缺陷，目前，这种钢管壁与混凝土之间的收缩间隙给予钢管混凝土结构本身的影响程度仍在深入的研究中。

3现有检测方法目前我国《钢管混凝土结构设计与施工规程》和《建筑结构检测技术标准》及《超声波检测混凝土缺陷技术规程》等现行的标准已经对钢管混凝土的内部质量如何进行检测给出了一些具体的做法。

目前国内外应用较为广泛的检测钢管混凝土内部质量方法主要有敲击法, 超声波检测法，射线检测法等。

3.1敲击法工地上最常用的混凝土质量检验方法就是敲击法，通过声音来分辨管内混凝土是否密实。

钢管柱混凝土浇筑专项施工方案

钢管柱混凝土浇筑专项施工方案一.主楼钢管柱概况本工程主楼柱网尺寸9ｍ×6.5ｍ,总高度135ｍ,为B级高度高层建筑。

总长度为52ｍ,总宽度为36ｍ。

设地下2层,地上31层,采用框架核心筒结构。

1至5轴与J至Y轴线共设28根直径700㎜,壁厚14㎜的钢管圆柱。

在地下室2层内（－8700㎜至±000有4 根椭圆柱,到±000以上开始分离）。

钢管柱内浇筑C60高强混凝土。

核心筒体1和核心筒体2,共有18根主梁与18根钢管柱上的牛腿连接。

在±000以下5轴与L、N、R轴有三根钢管柱上设钢筋混凝土抗剪环梁。

钢管柱同主梁和次梁与核心筒体紧紧相连,形成一个整体。

钢管柱每两层安装一次,高度为9ｍ,分别沿东北面、西南面从下至上逆时针收缩旋转,到屋面又恢复原状,每层结构平面均不相同,空间效果成螺旋上升造型。

建筑物造型状观。

二.钢管柱混凝土根据设计要求；1.混凝土为C60强度。

2.混凝土水灰比不大于0.45。

3.并适当加入膨胀剂、（减少混凝土收缩）和减水剂（满足塌落度）。

4.粗骨料粒径宜减小为5～30㎜。

5.塌落度不小于15㎝。

6.华西商混供应厂家根据设计要求对的C60混凝土进行配合比强度设计和试验。

混凝土配合比设计报告,交监理工程师和管理公司工程师审查,经监理工程师和管理公司工程师批准后方能使用。

三.钢管柱检查钢管柱安装完毕后,首先由钢结构安装单位的质量工程师,组织相关的工艺人员,对钢管柱的垂直度、中心线、标高、顶面不平度、各柱之间的尺寸、斜度、焊缝探伤,按规范要求进行严格检查。

检查合格后做好隐蔽验收记录和有关资料,再报监理工程师和管理公司工程师进行复验。

经监理工程师和管理公司工程师审核批准后才能浇筑混凝土。

四.钢管混凝土浇筑支架和路线浇灌混凝土钢管支架；围绕主楼28根钢管圆柱。

从1轴至5轴,J轴至Y轴线搭设,高度为500㎜、宽度为1500㎜的钢管支架,混凝土泵管布置在架子上。

[QC成果]提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率汇报

提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率文化广场项目QC小组一、工程概况1.1项目概况钢管砼组合柱是指由截面中部钢管砼和钢管外钢筋砼同时浇筑叠合而成的柱子。

近年来钢管混凝土结构在我国逐步得到推广，钢管混凝土具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。

工程外框筒采用钢管混凝土组合柱方式。

自地下一层起，共76根，钢管采用无缝钢管，非定尺加工，现场提供的钢管长度为8—12m，直径299mm，一层至六层层高5.1m、七层以上层高3.9m，混凝土强度等级为C60、C50。

二、QC小组简介东北传媒项目QC小组成立于2009年5月20日,小组自成立以来，积极组织各类技术攻关活动，反复进行生产实践，取得了一定成绩。

三、选择课题及理由四、现状调查本小组提前针对钢管内混凝土浇筑质量进行试验，为钢管混凝土组合柱施工质量问题调查提供数据。

高位抛落法进行钢管内混凝土浇筑试验本小组通过对本公司及当地近两年来工程的调查，同时邀请公司经验丰富的专家现场指导，较为全面的分析了施工过程中影响钢管混凝土组合柱施工质量的主要问题，并收集影响施工质量的问题信息100条,统计如下：钢管混凝土组合柱施工质量问题调查表吊装构件长度：钢管混凝土组合柱单根吊装钢管长度8-12米，且不定尺。

按成本控制要求，必须按出厂尺寸整根吊装。

吊装精度要求高：立柱水平中心线允许偏差仅为5mm 。

立柱垂直度，允许偏差长度的1/1000，且不大于15mm 。

工期紧：此工序在关键线路上，其吊装速率直接影响到总工期的完成时间。

选择课题：提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率质量要求高：本工程质量总目标为鲁班奖，重点工序更应加强控制。

组合柱作为结构主要传力和受力构件，应加强控制质量。

混凝土浇筑质量要求高：包括自由下落高度、振捣密实度、内外浇筑高度等都是施工质量控制的重点难点。

序号项目频数频率累计频率1 垂直度偏差45 45% 45%2 钢管柱内混凝土浇筑质量35 35% 80%3 接口焊接不合格11 11% 91%4 立柱间距偏差5 5% 96%5 其他 4 4% 100%6 合计100 100% 100%制表人：时间：2009年7月6日钢管混凝土组合柱施工质量问题排布图制图人：时间： 2009年7月6日由此排列图可以看出，垂直度偏差、混凝土浇筑质量是影响钢管混凝土组合柱施工质量的主要项目。

钢管柱混凝土柱密实度检测方案

钢管混凝土柱密实度检测方案编制人：审核人：批准人：时间：20**年月日检测单位：***有限公司审核人：批准人：时间：20**年月日总承包单位：***有限公司目录第一章工程概况 (1)第二章检测目的 (3)第三章检测依据 (3)第四章检测数量 (3)第五章检测方法 (8)第六章数据处理 (9)第七章检测相关要求 (10)第八章仪器设备配置 (11)第九章检测中的委托方相关配合工作 (11)第十章安全环境保护措施 (11)钢管混凝土柱密实度检测方案第一章工程概况1.1基本概况工程名称***项目工程地点-建设单位***有限责任公司设计单位***设计研究院地勘单位***建筑勘察设计有限公司监理单位***监理咨询有限公司施工单位***有限公司检测单位***有限公司1.2建筑概况***项目地处位置南面为***路，东临***路，其中项目西面2号楼正在进行主体结构施工，北面及东面3、4、5号楼已施工完成。

项目总建筑面积达289544.22平方米。

项目主要由2栋超高层及北侧宴会厅广场组成。

1号楼地下5层，地上79层。

2号楼地下5层，地上54层。

其中1号楼地下室5层为地下车库，F1～F5层主要功能为酒店及配套区，F6～F53层为办公楼区，按建筑高度分为低、中、高三个区，F54～F79层为酒店及配套区，其中每隔10层设置一避难层。

2号楼地下室5层为地下车库，F1～F54层主要功能均为办公楼区，按建筑高度分为低、中、高三个区，其中每隔10层设置一避难层。

1.3钢管柱概况本项目结构为无加强层的框架+核心筒结构，在同类结构类型中，为全国最高的无加强框架核心筒结构超高层。

本工程外框钢管柱随楼层增高尺寸逐渐收缩，其中1号楼钢管柱由直径1.8m壁厚35mm收缩至直径1.4m壁厚25mm。

2号楼钢管柱由直径1.4m壁厚30mm收缩至直径1.0m壁厚16mm。

1号楼钢管柱概况表楼层层数直径（mm）壁厚（mm）-3～坡底层4180035吊层～2层31800403～6层41800357~12层617503213～18层617003219～24层616503025～30层616003031～36层615502837～42层615002843～48层614502549～57层9140025合计62//2号楼钢管柱概况表楼层层数直径（mm）壁厚（mm）-3～2层71400303～7层51350308～12层513002513～17层512502518～22层512002223～27层511502028～32层511001833～37层510501638～42层5100016合计47//1.4钢管柱混凝土强度等级289544.22钢管柱混凝土强度等级划分为6个等级，分别为C70、C60、C55、C50、C45、C40。

钢管混凝土超声波检测

要全面真实地反映钢管混凝土的质量 ,不但测点要布设合理而且采集的信号还要有效。只有采集到有效信号才能对检测点处的钢管混凝土的质量进行有效分析和判断 ,否则分析判断的结果不能反映测点处钢管混凝土的真实质量。所以在采集信号时必须要保证测距一致 ,选择测试参数一致 ,换能器耦合性一致 ,排除干扰造成的异常信号 ,采集稳定的有效信号。采用数字化的声波仪保证了幅度读数的高可靠性。该次测试中 , RS - ST01C 声波仪的轻便、自动判读快速保证了高空作业的高效率。
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质量检测 2001 年第 2 期铁道技术监督
幅值、频率、波谱变化。超声波检测钢管混凝土就是根据超声波的声时、幅值、频率和的相对变化 ,对钢管混凝土的质量进行分析判断。
高钢管拱的强度 ,所以钢管混凝土的质量直接影响着钢管拱的抗压能力 ,有必要采取行之有效的方法 , 检测其完整性。
图2
由于钢管混凝土超声波检测工作国内开展的时间比较短 ,还不太被人所了解 ,笔者日前使用武汉岩海公司研制的一体化数字声波仪 RS - ST01C 通过对某高速公路 k20 + 554. 7～k20 + 698. 3 互通跨线钢管拱桥的 5 000 多对钢管混凝土物理点的检测 , 对钢管混凝土超声波检测有了一些粗浅的认识 ,现就自己的检测实践和学习研究的体会对钢管混凝土超声波检测的基本原理、前提条件、测点布置及信号采集、信号分类及分析作以下粗浅论述和大家讨论。
钢管混凝土超声波检测必须是在相同条件相对比较下进行。只有这样 ,才能根据声时、幅值及频率的相对变化来分析判断钢管混凝土的质量 ,否则 ,接收到的声时、幅值及频率变化信号没有可比性 ,无法对钢管混凝土的质量进行分析判断。所以在超声波检测钢管混凝土时 ,必须做到使用同一台仪器、同一档发射电压、相同规格的收发换能器 ,采用钢管外径为同一测距 ,选择相同测试参数 ,保证换能器耦合良好且一致。

浅谈钢管混凝土柱密实度的质量控制措施

浅谈钢管混凝土柱密实度的质量控制措施发布时间：2022-07-26T05:51:22.489Z 来源：《新型城镇化》2022年15期作者：许兆成[导读] 钢管混凝土的主要部件是钢管混凝土,钢管混凝土对混凝土的技术要求很高,混凝土按设计要求应该具有高强、膨胀稳定和良好的可施工性能。

因为混凝土时间长,且要求连续施工并一次完成,而掺加了膨胀剂的混凝土和易性明显下降,高强混凝土配水量低,非常难施工,质量无法得到保证。

这些问题造成实际工程中混凝土与钢管间的脱空状况比较普遍和突出,致使复合设计性能失效甚至产生结构稳定隐患。

许兆成苏州嘉盛建设工程有限公司江苏苏州 215128摘要：钢管混凝土的主要部件是钢管混凝土,钢管混凝土对混凝土的技术要求很高,混凝土按设计要求应该具有高强、膨胀稳定和良好的可施工性能。

因为混凝土时间长,且要求连续施工并一次完成,而掺加了膨胀剂的混凝土和易性明显下降,高强混凝土配水量低,非常难施工,质量无法得到保证。

这些问题造成实际工程中混凝土与钢管间的脱空状况比较普遍和突出,致使复合设计性能失效甚至产生结构稳定隐患。

本人以亲身经历见证了苏州嘉盛中心办公大楼从基础至封顶的全过程，自身总结了一些施工经验。

关键词：自密实混凝土；高抛法浇筑;混凝土密实度；1引言：嘉盛中心中区办公楼自地下室底板至三层楼面，共有36跟钢管柱，通过预埋M30锚栓与承载面连接，柱脚板与承载面之间填充C40无收缩灌浆料。

钢柱底标高-7.47/-9.170/-8.670/-6.970米，顶标高为9.950。

地下室顶板标高-1.15米，第一节钢柱超出地下室顶板1.95米，至0.8米标高。

其中28根圆钢管柱，直径1000mm~1200mm，壁厚40mm~55mm；8根方钢管柱，截面尺寸800mm×800mm，壁厚40mm~45mm，钢材材质为Q355B，内灌无收缩C50无收缩混凝土。

柱内沿高度方向，在对应于型钢梁的上下翼缘处或钢筋混凝土梁的上下边缘处，均设置水平加劲肋，加劲肋预留排气孔和200mm混凝土浇筑孔，共计约700方混凝土。

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钢管混凝土密实度检测方案
1．超声法检测混凝土缺陷的基本原理
利用超声脉冲法检测混凝土缺陷依据以下原理:
( 1) 超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时产生绕射, 可根据声时和声程的变化, 判别和计算缺陷的大小;
( 2) 超声脉冲波在缺陷界面产生散射和反射, 到达接受换能器的声波能量( 波幅) 显着减小, 可根据波幅变化的程度判断缺陷的性质和大小;
( 3) 超声脉冲波经过缺陷时, 部分声波会产生路径和相位的变化, 不同路径或不用相位的声波叠加后, 造成接收信号波形畸变, 可参考畸变波形分析判断缺陷;
( 4) 超声脉冲波中各频率成分在缺陷界面衰减程度不同, 接收信号的频率明显降低, 可根据接收信号主频或频率谱的变化分析判别缺陷情况。

当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时, 各个测点超声传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数一般无明显差异。

如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂缝等缺陷, 破坏了混凝土的整体性, 经过该处的超声波与无缺陷混凝土相比较, 声时明显偏长, 波幅和频率明显降低。

超声法检测混凝土缺陷, 正是根据这一基本原理, 对同条件下的混凝土进行声速、波幅和主频测量值的相对比较, 从而判断混凝土的缺陷情况。

2.超声法检测钢管混凝土缺陷
2.1检测原理
采用超声波检测是钢管混凝土密实度和均匀性无损检测的首选方案。

当前该技术已经在钢管混凝土结构中得到了较为广泛的应用。

采用超声波检测钢管混凝土的质量, 是由于超声波在混凝土中传播时它的声学参数发生变化, 而超声波的声学参数与核心混凝土的密实度、均匀性及其与钢管壁的粘结情况等有关。

根据超声仪接收信号的超声声时或声速、初至波幅度、接收信号的波形和频率的变化情况, 作相对比较分析判定钢管混凝土各类质量问题。

钢管混凝土超声检测方法如图1所示。

图1超声波检测系统方块图
检测钢管混凝土缺陷采用对穿检测法。

超声波沿钢管混凝土径向传播的时间t混和沿钢管壁半周长传播的时间t管的关系为:
= v R
t π
管
管
2
=
v
R
t
混
混
v
=
2v
t t
π
混
混
管
管
式中R—钢管的半径;
—超声波在钢管内混凝土中传播的速度;
v
混
—超声波在钢管中传播的速度。

v
管
在工程领域, 超声波在混凝土中的传播声速一般在4000～4900m/s, 钢材的声速大致为5700～5900m/s。

以最大值计算, 认为钢材中超声波传播速度为5900m/s, 那么只要在测试过程中所有测点的波速大于3756m/s, 便可认为检测时的超声波为直接穿透钢管混凝土的。

2.2缺陷判断
硬化的钢管混凝土中如果存在缺陷, 超声脉冲经过这种结构材料传播的声速比相同材质的无缺陷混凝土传播的声速为小, 能量衰减大, 接收信号的频率下降, 波形平缓甚至发生畸变, 综合这些声学参量, 评定混凝土的质量状况。

超声参量的变化与钢管混凝土的质量有关, 实际上是与核心混凝土的密实度、均匀性及其与钢管内壁结合脱粘或局部空壳有关, 钢管混凝土缺陷判断的依据, 从原理上可作如下解释: ( 1) ”声时”或声速变化
当混凝土或表层存在缺陷时, 在超声波发—收通路上形成了不连续的介质, 即缺陷的孔、缝或疏松的空间充有较低阻抗的气体或水, 超声波传播通路上遇到这些缺陷, 将绕过缺陷向前传播, 在探测距离内, 超声波纵波在复核介质中传播的平均”声时”, 或绕射到达所需的时间将比超声纵波在密致的混凝土中直接传播所需
要的”声时”长, 反映了存在缺陷的混凝土的超声波传播的声速为小, 对测法的换能器一旦顺着密致-缺陷-密致区域的混凝土扫测, 声速则是从大-小-大过渡变化的。

( 2) 接收信号能量衰减
由于混凝土存在缺陷, 不连续介质则构成固-气、固-液的截面, 使投射的声波产生不规则的散射, 相对于无缺陷密致的混凝土而言, 接收到得超声波能量损失较大, 即接收信号的首波幅度下降, 反应了声能的衰减。

超声波在混凝土中传播, 垂直射到充气缺陷的界面上, 其能量近乎100%反射, 也就是说超声波绕射到达的信号是极其微弱的。

( 3) 信号频率变化
混凝土的组织构造的非均质性, 加上内部缺陷, 使探测脉冲在传播的过程中发生反射、折射, 高频成分的能量衰减比低频的快, 也就是说, 在探测的过程中高频部分消失比较快, 因此, 混凝土超声检测接收信号的频率总是比发射的探测频率或经过相同测距的无缺陷混凝土收到的频率低, 故测定接收信号频率的变化或作频谱分析, 借以判断混凝土质量情况是个有效的参量。

( 4) 信号波形变化
由于超声波在缺陷的界面上复杂的反射、折射, 使声波传播的相位产生差异, 迭加的结果导致接收信号的波形发生畸变, 同质量正常的钢管混凝土的探测波形的比较信号波形变化具有很强的可比性。

因此, 根据探测波形的重视性, 能够作为判断钢管混凝土质
量的依据之一。

以上诸参量, 除超声声速和声时、接收信号频率变化( 采用游标测读计算或作频谱分析) 能够作量化的检测判断, 声能衰减和波形变化, 由于受人为、耦合状况以及检测面平整度等随机性的影响, 在当前的技术条件小, 尚只能作定性和经验性的判断, 但其有效性是毋庸置疑的。

钢管混凝土的质量主要针对混凝土的质量及其与钢管胶结紧密程度, 特别是后者。

一旦两种介质结合不良, 而超声诸参量均较敏感, 往往有以超声波在钢管壁传播的混响为背景的接收波形发生严重畸变的图像。

3．桥塔密实度检测方案
桥塔采用直径为3m的钢管混凝土, 且钢管内多有剪力钉加强环以及施工用钢筋爬梯等。

考虑到钢管混凝土体积较大, 混凝土本身是一种非均质材料, 再加上管内的其它各种设施, 若直接采用超声仪沿钢管直径进行对测, 波传播路径较长, 在传播中产生复杂的反射、折射等, 接收到的波信号就比较弱。

这不利于我们对钢管混凝土质量进行合理判断。

因此在钢管中埋入5根声测管, 以更可靠的检测钢管内混凝土的浇筑质量。

声测管在钢管中布置如图2。