预应力灌浆密实度测试技术(纵向预应力孔道灌浆密实度检测)

预应力孔道灌浆密实度检测要点与传统的混凝土桥梁相比，预应力混凝土桥梁因其承载能力强、刚度大和造型美观等优点被广泛应用于高速公路桥梁工程建设中。

但目前在桥梁预应力施工过程中，会产生孔道压浆不密实的问题，引发预应力混凝土桥梁病害。

孔道压浆是指将某一固定比例外加剂添加至水泥浆内，把形成的混合物从孔道一端压入，另一端排出（此时为浓浆），之后再做封闭处理。

该过程主要是利用混合混凝土浆体比重大的特点，把孔道内的气体挤出道外，并用浆液将孔道充满，进而达到保护预应力筋的目的。

此外，充满整个孔道的浆液在完全固结后能够对钢绞线施加较大的握裹力，同样能够起到保证预应力桥梁结构稳定安全的目的。

若压浆不密实，就会缩短预应力钢绞线的使用寿命和使用效率，严重的可能发生安全质量事故。

因此，孔道的压浆密实度对预应力混凝土桥梁的后期工作性能非常重要，其质量的优劣与预应力钢绞线的使用质量及其使用年限息息相关，其施工质量决定着整个结构施工的安全与稳定。

在桥梁的预应力孔道中，压浆体是否密实直接决定梁体结构是否完整与可靠。

所以必须采用合理的检测手段，才能保证检测结果的准确性。

1、冲击回波法冲击回波法是在预应力孔道处的混凝土表面利用一个瞬时的机械冲击产生低频的应力波，应力波传播到结构内部被构件底面或缺陷表面反射回来，并在构件表面、内部缺陷表面或构件底部之间来回反射产生瞬时共振，其共振频率能在振幅谱中辨别出来，然后通过对反射回来的应力波进行时域分析与频域分析，就能确定预应力孔道灌浆不密实区域。

冲击回波法检测桥梁预应力孔道施工质量隐患时，对预应力孔道缺陷类型定性检测效果较好，但定量检测效果不理想。

2、射线辐射法射线辐射法是利用不同物质对射线的吸收率有所差异的原理来进行测试的，即充填密实的部分对射线的吸收率高，透射射线的感光度较低，而有空洞的部分则相反，对射线的吸收率低，透射射线的感光度较高，因此只要采用感光胶片来检测透射射线的强度并通过感光胶片感光的浓淡程度就可以检测出预应力孔道灌浆的密实程度。

孔道灌浆密实度检测注意事项
孔道灌浆密实度检测是预应力钢绞线在桥梁运营期间能否正常发挥作用的重要影响因素之一。

以下是一些主要的检测方法和注意事项：
冲击回波法：利用一个瞬时机械冲击产生的低频应力波，在构件内部缺陷表面、构件底部产生反射，通过频谱分析提取反射回波频率。

但此法还是局限于定位检测，在具体的定性、定量检测方面还有待进一步研究。

探地雷达法：脉冲电磁波信号遇到介电常数不同的界面时，会产生反射，根据有无反射信号可以判断介质分布。

但用探地雷达检测孔道灌浆质量局限性还是较大，检测效果还有待进一步验证。

超声波法：利用超声波检测孔道灌浆密实度的方法来源于检测混凝土缺陷。

通过诸多学者大量的试验测试，用超声波检测孔道灌浆密实度是可行的，并得出波幅值是判断孔道灌浆密实度的主要依据。

射线法：射线与射线有较强的穿透性与直线性。

但其测试设备较为庞大，测试费用高，且有一定的危险性，因此不适宜大范围使用。

全长衰减、全长波速：全长衰减法主要通过能量（振幅）判断灌浆越密实度。

全长波速法通过测试弹性波经过钢绞线的传播时间，并结合锚索距离计算出弹性波经过锚索的波速。

预应力孔道灌浆密实度定性检测概述作者：景明成丁文海林燕生来源：《中国科技纵横》2020年第03期摘; 要：预应力混凝土梁因其出色的经济性和安全性在桥梁工程中应用广泛。

其中孔道灌浆密实性结果对预应力混凝土桥梁的承载力和耐久性有很大影响。

定性测试通过在一端激发信号，另一端接收信号，可同时完成能量、频率、波速的采集，通过三者与灌浆密实性的相关性可以对孔道灌浆质量进行判定。

定性检测效率高，受到广大检测人员的欢迎，但因其对缺陷的分辨力较差，一般仅适用于管道堵塞等灌浆事故的排查、漏灌，在本文中对定性检测的适用性和局限性进行分析，以备检测人员根据检测对象和检测目的合理使用定性检测方法。

关键词：孔道灌浆密实度;定性检测;能量;频率中图分类号：U445.57; ; ; 文献标识码： A; ; ; ;文章编号：1671-2064（2020）03-0000-000 引言预应力混凝土梁因其具有极其出色的经济性和安全性，在现代桥梁工程中得到了极其广泛的应用。

预应力孔道注浆密实度在很大程度上决定了预应力混凝土桥梁的承载力和耐久性[1]。

普遍认为预应力孔道灌浆的目的主要有：通过灌浆体使得钢绞线与周围混凝土形成一个整体，改善应力分布，提高构件的承载力;排除孔道内的水和空气，防止预应力钢绞线被腐蚀，保证构件的耐久性。

但是因为各种原因导致的孔道灌浆不密实，容易引起水和空气的进入使得处于高度张拉的钢绞线易发生腐蚀，造成有效预应力降低。

严重时，钢绞线会发生断裂，极大地影响桥梁的耐久性、安全性。

此外，压浆质量缺陷还会导致混凝土应力集中，进而改变梁体的设计受力状态，从而影响桥梁的承载力和使用寿命，还会造成安全隐患和垮桥等恶性事故[2]。

本文以冲击弹性波理论[3]为基础，针对孔道灌浆密实度检测中的定性检测方法进行研究，对灌浆定性检测[4]的适用性及局限性进行分析，以备检测人员根据检测对象和检测目的合理使用定性检测方法。

1 定性测试方式比较目前常见的定性测试方式有单端激振和双端激振。

预应力管道压浆密实度定位测试新技术一、引言预应力钢绞线要在桥梁使用过程中确保长期发挥作用，达到设计要求，孔道压浆的质量效果是重要的影响因素之一。

如果压浆不密实，水和空气的进入使得处于高度张拉状态的钢绞线材料易发生腐蚀，造成有效预应力降低。

严重时，钢绞线会发生断裂，从而极大地影响桥梁的耐久性、安全性。

此外，压浆质量缺陷还会导致混凝土应力集中，进而改变梁体的设计受力状态，从而影响桥梁的承载力和使用寿命。

灌浆不密实不仅对预应力混凝土桥梁的耐久性有很大的影响，而且对桥梁的即时承载力也有相当的影响。

王一等人在模型试验和数值分析的基础上，指出，对于全空管道，其开裂荷载较全密实孔道低10%左右，而最大挠度则可能增加50%。

因此准确的确定孔道压浆不密实位置，并采用适当的方法对其进行修补，对提高桥梁的承载力及耐久性有重要意义。

而桥梁的预应力体系非常复杂，首先是波纹管保护层厚度不同的现浇梁和预制梁，其次是管道材质包括塑料波纹管和铁皮波纹管。

因此基于以上的2方面原因，对测试媒介及信号分析方法有较高的要求。

四川升拓研发预应力多功能检测仪（SPC-MATS）在原有冲击回波的基础上从测试方法、信号处理等方法创新，经过大量的工程实际应用，其测试效率、精度达到了工程应用标准。

现从该方法的测试原理、典型验证案例、影响因素等方面进行介绍。

二、冲击回波等效波速法（IEEV）基本原理根据在波纹管位置反射信号的有无以及梁底端的反射时间的长短，即可判定灌浆缺陷的有无和类型。

当管道灌浆存在缺陷时，有：灌浆密实灌浆有缺陷未灌浆图2-1 冲击回波等效波速法IEEV测试原理（1） 激振的弹性波在缺陷处会产生反射（IE 法的理论基础）；（2） 激振的弹性波从梁对面反射回来所用的时间比灌浆密实的地方长。

因此，等效波速（2倍梁厚/梁对面反射来回的时间）就显得更慢（IEEV 法的理论基础）；（3） 当激振信号产生的结构自由振动的半波长与缺陷的埋深接近时，缺陷反射与自由振动可能产生共振的现象，使得自由振动的半波长趋近于缺陷埋深（即共振偏移，IERS 法的理论基础）。

桥梁预应力孔道注浆密实度无损检测技术规程桥梁预应力孔道注浆密实度无损检测技术规程随着城市化进程的不断加速，桥梁的建设成为了城市发展的重要组成部分。

而桥梁的安全性和稳定性则直接关系到人民群众的生命财产安全。

因此，桥梁的建设和维护显得尤为重要。

预应力孔道注浆是桥梁建设中常见的一种加固方法。

在施工过程中，通过在混凝土构件内铺设钢筋或钢缆，并在预应力孔道内注入浆液，使其固化后形成预应力，从而提高混凝土构件的承载能力和抗震能力。

然而，由于施工操作的复杂性以及注浆浆液的质量控制问题，预应力孔道注浆质量并不稳定，密实度不够，导致注浆后混凝土构件的承载能力和耐久性不足。

为了解决这一问题，提高预应力孔道注浆质量，保障桥梁的安全性，无损检测技术应运而生。

这种技术可以通过非破坏性检测方法，对预应力孔道注浆质量进行评估，指导施工操作，保证注浆质量。

无损检测技术的具体实施步骤如下：1. 确定检测位置：在进行无损检测前，需要先根据桥梁设计图纸确定预应力孔道位置，并在预应力孔道上标记出检测位置。

2. 安装检测仪器：检测仪器包括测压计、测量管、压力表等，需要按照说明书正确安装并接线。

3. 检测前准备：在进行无损检测前，需要将注浆孔道表面清洗干净，并确保注浆浆液已经固化。

4. 检测过程：将测量管插入预应力孔道内部，将压力表和测压计与测量管相连，通过压力表施加压力，测量管内的浆液流动情况。

根据流动情况，可以判断注浆密实度。

5. 检测结果分析：根据测量结果，可以计算出注浆密实度，判断注浆质量是否符合要求。

如果注浆密实度不足，需要进行重新注浆或者其他加固措施。

桥梁预应力孔道注浆密实度无损检测技术是一种非常实用的技术手段，可以对注浆质量进行评估，保证桥梁的安全性和稳定性。

在实际工程中，需要严格按照技术规程操作，确保检测准确性和可靠性。

附件1：预制梁预应力孔道压浆密实度检测分析报告一、检测目的预应力钢绞线要在桥梁使用过程中确保长期发挥作用，达到设计要求，孔道压浆的质量效果是重要的影响因素之一。

如果压浆不密实，水和空气的进入使得处于高度张拉状态的钢绞线材料易发生腐蚀，造成有效预应力降低。

严重时，钢绞线会发生断裂，从而极大地影响桥梁的耐久性、安全性。

此外，压浆质量缺陷还会导致混凝土应力集中，进而改变梁体的设计受力状态，从而影响桥梁的承载力和使用寿命。

二、检测方法㈠无损检测：使用SPC-MATS预应力混凝土梁多功能检测仪对孔道进行检测，对采集的数据进行分析处理，根据处理后的频谱信号进行压浆密实度及缺陷位置的判定。

㈡钻孔验证：无损检测后，为验证其准确性，在梁板两端端头最不利点的侧面开孔，采取以下方式进行验证。

1.用工业内窥镜对孔内情况观察。

2.穿丝：即用铁丝看能否穿过，一般适用于较长的缺陷。

3.挂钩：用小钩去挂钢绞线。

若能钩住钢绞线即表明存在较大的缺陷。

三、检测结果预制梁预应力孔道压浆密实度检测结果汇总表检测结果缺陷情况统计表A级：注浆饱满或波纹管上部有小蜂窝状气泡，与钢绞线不接触；B级：波纹管上部有空隙，与钢绞线不接触；C级：波纹管上部有空隙，与钢绞线相接触；D级：波纹管上部无砂浆，与钢绞线相接触并严重缺少砂浆。

D级又可细分为D1、D2和D3级，分别对应于大半空、接近全空和全空。

A级B级C级D1级D2级D3级压浆密实度分级示例四、问题分析㈠试验检测不规范：工地试验室未严格按《公路桥涵施工技术规范》及《浙江省公路桥梁预应力孔道压浆技术指南》进行日常压浆浆液的质量检测。

1.工地试验室对于压浆料质量的控制能力较弱，检测项目少，依赖第三方委托的结果，没有时效性，试验人员没有充分掌握预应力孔道压浆技术的试验理论知识和实际操作能力。

2.未进行30min、60min流动度，现场沉积率检测，不能发现浆液可能存在的沉淀、离析、泌水等不合格现象。

3.未进行竖向膨胀率、压力充盈度、充盈度试验，不但不能发现浆液实际膨胀情况，而且可能存在的收缩问题。

预应力管道压浆密实度定位测试新技术一、引言预应力钢绞线要在桥梁使用过程中保证长期发挥作用，达到设计规定，孔道压浆旳质量效果是重要旳影响因素之一。

如果压浆不密实，水和空气旳进入使得处在高度张拉状态旳钢绞线材料易发生腐蚀，导致有效预应力减少。

严重时，钢绞线会发生断裂，从而极大地影响桥梁旳耐久性、安全性。

此外，压浆质量缺陷还会导致混凝土应力集中，进而变化梁体旳设计受力状态，从而影响桥梁旳承载力和使用寿命。

灌浆不密实不仅对预应力混凝土桥梁旳耐久性有很大旳影响，并且对桥梁旳即时承载力也有相称旳影响。

王一等人在模型实验和数值分析旳基本上，指出，对于全空管道，其开裂荷载较全密实孔道低10%左右，而最大挠度则也许增长50%。

因此精确旳拟定孔道压浆不密实位置，并采用合适旳措施对其进行修补，对提高桥梁旳承载力及耐久性有重要意义。

而桥梁旳预应力体系非常复杂，一方面是波纹管保护层厚度不同旳现浇梁和预制梁，另一方面是管道材质涉及塑料波纹管和铁皮波纹管。

因此基于以上旳2方面因素，对测试媒介及信号分析措施有较高旳规定。

四川升拓研发预应力多功能检测仪（SPC-MATS）在原有冲击回波旳基本上从测试措施、信号解决等措施创新，通过大量旳工程实际应用，其测试效率、精度达到了工程应用原则。

现从该措施旳测试原理、典型验证案例、影响因素等方面进行简介。

二、冲击回波等效波速法（IEEV）基本原理根据在波纹管位置反射信号旳有无以及梁底端旳反射时间旳长短，即可鉴定灌浆缺陷旳有无和类型。

当管道灌浆存在缺陷时，有：灌浆密实灌浆有缺陷未灌浆图2-1 冲击回波等效波速法IEEV测试原理（1）激振旳弹性波在缺陷处会产生反射（IE法旳理论基本）；（2）激振旳弹性波从梁对面反射回来所用旳时间比灌浆密实旳地方长。

因此，等效波速（2倍梁厚/梁对面反射来回旳时间）就显得更慢（IEEV法旳理论基本）；（3）当激振信号产生旳构造自由振动旳半波长与缺陷旳埋深接近时，缺陷反射与自由振动也许产生共振旳现象，使得自由振动旳半波长趋近于缺陷埋深（即共振偏移，IERS法旳理论基本）。

预应力管道灌浆检测方法介绍摘要：在预应力混凝土梁的制作中，预应力管道灌浆的密实度质晟保证重要的因素之•: 否则，会加速结构的劣化，严重时其至造成安全隐患和垮桥等恶性啡故，从而造成社会绍济的损失。

因此本文在大量的研究皋础z I••提出了预应力管道灌浆定性检测、定位测试等行之有效的新方法。

关键词：注浆饱满度、全氏衰减法、全氏波速法、传递函数法、定位测试、冲击回波、孔道灌浆质最1引言预应力钢绞线要在桥梁使川过程中确保氏期发挥作用，达到设计要求，孔道压浆的质最效果是乖要的影响因素之一。

如果压浆不密实，水和空气的进入使得处于高度张拉状态的钢绞线材料易发生腐蚀，造成冇效预应力降低。

严重时，钢绞线会发生断裂，从而极大地彫响桥梁的耐久性、安全性；此外，压浆质鼠缺陷还会导致混凝上应力集中致使破坏，进而改变梁体的设讣受力状态，从而影响桥梁的使用塔命。

建于1953年的英国Ynys-Gwas桥梁于1985年突然倒塌，建于1957年的美国康涅狄格州的Bissell大桥于1992年炸毁重建。

英原因均在于预应力钢筋锈蚀导致桥的安全度下降。

我国某高速公路三座预应力梁桥，纵向预应力孔道中无压浆的截面占调査总数的14. 5%,横向预应力无压浆截面则占到47. 6%。

氏期以來，研究人员开发了多种测试方法。

按测试所采用的媒介來分，大致可以分为：1）基于放射线（X光）的检测方法;2）荃于电磁波的检测方法（如电磁雷达）：3）茶于超声波的检测方法：4）基于冲击弹性波的检测方法一般来说，基于X光成像的检测技术稍度较舄,但测试设备复杂，检测成本高, 难以大范用检测。

电磁雷达则受钢筋影响大，对缺陷不敏感、测试将度低。

超声波法和冲击弹性波法尽管从理论匕能够检测灌浆密实度，但迄今为止尚无简捷可徐的、实川化的针对灌浆密实度的无损检测技术和设备。

在此，我们综合了国内外以及我们研发的多种技术，提出新的灌浆密实度检测方法，梵授大的特点在于既可以快速定性测试，也能够对有问题的管道进行缺陷定位，从而达到了测试效率和梢度的最优化。

预应力混凝土桥梁孔道压浆密实度检测技术说到桥梁，大家肯定不会觉得陌生，不管是大桥、小桥，还是高速公路上的高架桥，都是我们日常生活的一部分。

它们不光是为了方便咱们出行，更多时候是为了支撑起人们的梦想和交通的脉络。

不过，你知道吗？这些桥梁可不是随便搭个木板架起来就行的，尤其是那种预应力混凝土桥梁，背后可有不少讲究。

今天呢，我们就来聊聊一个比较专业，但其实也不那么复杂的事——预应力混凝土桥梁孔道压浆的密实度检测技术。

先来个简单的科普，大家也许有点不太理解“孔道压浆”是啥意思。

预应力混凝土桥梁内部有一个“洞”，专业点叫做“孔道”，这孔道里面放了钢筋，然后在后续施工中，通过压浆技术将水泥浆、沙浆或者类似的浆体压进去。

这个压浆的过程就是为了让钢筋和混凝土更好地“粘合”，形成一个牢固的整体。

听起来是不是很简单？实际上，这个过程中的“密实度”非常重要。

如果浆体没能完全填充孔道，桥梁的稳定性就会受到影响，严重时甚至会导致桥梁的结构问题。

所以，检测孔道压浆的密实度，基本上就是在看这个压浆到底做得怎么样，是不是让钢筋和混凝土紧密结合，确保桥梁的安全性。

检测孔道压浆密实度可不是随便做的，得有技术！没错，大家可以想象一下，检测方法有点像给桥梁做体检。

这个“体检”不仅要精准还得细致。

比如，有些技术可以通过超声波，利用声波传播的速度差来判断压浆的质量；有些技术通过注入压力、查看浆体流动的状况来判断密实度。

每一种方法都有自己的“优势”，但最重要的一点就是，得精准，得靠谱。

这就像你做菜时，要按份量加料，否则做出来的菜味道就会差。

说到这里，大家是不是会觉得，检测压浆密实度这么“高大上”，是不是需要非常复杂的设备？其实也不尽然。

说白了，检测的核心目的就是要知道压浆到底做得好不好，是不是牢固。

像超声波检测这一类方法，虽然看起来很高端，实际上它就像是用声音“探测”桥梁内部的状态。

说白了，它就是给桥梁做了个“X光”。

不过，这可不是拿个设备一照就行。

预应力灌浆密实度检测技术--横（竖）向预应力孔道灌浆密实度检测1.测试意义：横向及竖向预应力在现浇梁中也有较为普遍的应用。

此类预应力锚索（杆）往往只有一端露在外面，因此基于弹性波诱发的自由振动及能量衰减特性，开发了相应的测试方法。

预应力混凝土梁多功能检测仪（SPC-MATS）2.测试方法与原理：横（竖）向预应力孔道灌浆密实度的检测方法与岩锚杆测试类似。

横向预应力灌浆质量无损检测示意图所不同的是，在桥梁中，横向预应力常常采用的是锚索。

与锚杆相比，在锚索中传播的弹性波衰减及振动干扰更大，因此不能套用岩土锚杆的检测方法。

2.1测试方法的理论基础1)基于振动频率的测试方法对于横向预应力锚索，外力激振后会引起钢绞线的自由振动。

当未灌浆时，钢绞线处于自由状况，其自振频率较高。

而灌浆饱满时，由于附加质量的影响，其自振频率会有明显的降低。

【注意】若钢绞线未充分张拉，或者未灌浆部分过长时，其自振频率反而可能降低。

因此，结合张力测试是有必要的。

2)基于能量衰减的测试方法对于横向预应力锚索和竖向预应力锚杆，外力激振信号的衰减速度与灌浆密实度有较大的关系。

当未灌浆时，锚索（杆）中的弹性波逸散面小，能量衰减慢，因此其振动持续时间长。

而灌浆饱满时，弹性波逸散面大，能量衰减快，因此其振动持续时间短。

测试原理2.2参考基准值下表是我们给出的参考基准值。

表3-2-1 灌浆指数的基准值注-1方法项目全灌浆时值无灌浆时值基于振动特性卓越周期（ms） 1.20.8基于能量衰减持续时间（ms）10 15注-1：参考现场验证试验所定，不同部位、不同长度的锚索的基准值有所不同；3.试验验证某现浇梁，对灌浆前和灌浆后的横向预应力锚索孔道的灌浆密实度进行了验证试验。

试验结果和代表性的波形如后所示。

露出锚头测试结果：序号测试对象锚索编号卓越周期（ms）持续时间（ms）灌浆指数1横向预应力钢绞线未灌浆hxbd-1 0.618 13.802 0.0682 hxbd-2 0.437 14.018 0.0333 hxbd-3 0.672 11.009 0.0864 hxbd-4 0.847 11.276 0.305平均0.643512.5260.123 5横向预应力钢绞线灌浆hx5-3m1-11.211 11.678 0.5106hx5-4m1-11.137 15.284 0.1477hx5-6m1-11.561 11.695 0.772平均 1.303 12.885 0.476典型波形/图形（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。