DB21/T 3179-2019 基于声波层析成像的桥梁混凝土质量检测技术规程
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下列符号适用于本文件:
Va 平均波速; Vi 网格内单元位置的波速: M 网格内单元总数; Rb 波速离散度; a 标准差; Rs 合格面积率; Sn 达到标准值以上的单元所占的面积; Sm 网格总面积; V 直接量测的钢筋混凝土构件波速值; Ve 可在波强曲线中得到对应强度的混凝土波速换算值; Vst 钢筋波速: α 钢筋在混凝土中所占体积比,
4.1为了规范声波层析成像法在混凝土质量无损检测中的正确应用,保证检测结果的可靠性和提高检测 结果与其他方法结果的可比性,制定本规程。 4.2采用声波层析成像法检测混凝土质量,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
5.1.2高分辨数值采集器应符合下列规定:
5.1.3检波器应符合下列规定
(1)频带宽宜采用20Hz~16kHz,可采用磁吸、粘接与混凝土接触; (2)实测频带与标称频率相差应在土10%范围内
5.1.4震源应符合下列规定:
(1)震源激发的声波频率应在20Hz~10kHz范围内; (2)震源激发的冲击力宜不小于500N。
5.1.5处理软件应符合下列规定:
(1)具有测点坐标编排的功能: (2)具有计算各单元内射线的正交性与射线密度的功能: (3)具有波形显示、初时校正、走时读取、网格设计、波速反演等功能
5.2检测设备的计量检定
(1)新购置的检测设备启用前; (2)检测设备超过检定有效期限; (3)检测设备遭受严重撞击或其它损害
5.3.1检测设备应按下列方式进行维护:
(1)检测设备每月应通电一次,每次不少于1小时; (2)检测设备需存放于通风、阴凉、干燥处,无论存放或工作,均需防尘; (3)在搬运过程中必须防止碰撞或剧烈振动; (4)检波器的耦合面应避免磨损
6.1.1检测前应进行下列准备工作:
(1)调查、收集检测项目的相关资料: (2)制定检测方案; (3)核查检测设备状态:
6.1.2调查、收集的资料宜包括下列内容
(1)工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称: 息服 2)检测目的与要求; 3)混凝土原料品种和规格; 4)混凝土浇筑和养护情况; 5)混凝土结构或构件的尺寸、设计强度和配筋施工图
(1)工程概况、结构构件设计及施工情况; (2)检测依据、目的及委托方要求; (3)检测人员及仪器设备; (4)测区划分、测点布置。
(5)测试方法、步骤、数量、位置及进度; (6)其他配合工作。 6.1.4检测部位混凝土表面应清洁、平整。
6.1.6进行混凝土质量检测时,现场检测应符合下列规定:
(1)测区的范围应不小于目标检测区域; (2)每个测区的测点,宜按等间距网格状布置; (3)应标明测点的编号和位置; (4)检波器应与混凝土检测表面保持紧密贴合; (5)布置好检波器后,应用震源按顺序依次敲击激发点; (6)现场记录表宜按本规程附录C填写
3.2.1根据检测目的和现场检测条件,可选择表面层析成像法、截面层析成像法两种检测方法。表面 层析成像法,测区应布置在同一可测面上;截面层析成像法,测区应布置在结构或构件的横截面上。 6.2.2为得到可靠的检测结果,观测排列应符合附录D的完备性评价技术要求。
(1)若测区用一个排列能够覆盖,首选L型排列,即接收点等间距布置在测区的相邻两边,呈L 形;激发点等间距布置测区的另外两边,也呈L型。测点布置呈封闭状。在表面层析成像和截面层析成 象检测中都可采用。L型排列布置如图6.1所示。 (2)若测区较长,布置单个排列不能覆盖,应设计多排列组合进行检测。从一端开始布置排列直 至布满测区,两个排列中间应该有交叠部分,重复布置等同测区宽度的测点。其测区布置如图6.2所示。 (3)当受检测现场条件所限,截面层析成像检测无法采用L型排列时,可采用一字型排列,其测 区布置如图6.3所示。W (4)若测区边界为圆形,可采用圆型排列,其测区布置如图6.4所示。即接收点沿圆边界等间距 布置,激发点也沿圆边界布置
(a)表面层析成像检测布置示意图
b)截面层析成像检测布置示意图 图6.1L型排列布置示意图
图6.2表面层析成像检测组合排列布置示意图
图6.3截面层析成像检测一字型排列布置示意图
图6.4圆型排列布置示意图
1一圆柱形混凝土构件;2一初始震源激发点,按顺时针顺序激发;3一测区; 4一初始检波器接收点,按顺时针顺序排列;5一采集器 (单位:m)
7.1.1数据处理前应对射线走时进行检验,舍去走时长度小于100个采样时间间隔的射线,作为无效 射线。 7.1.2数据处理前校验有效射线的总数是否大于单元总数。 7.1.3根据有效射线,计算射线的正交性和射线密度,
7.2.1数据处理应符合下列规定:
1数据处理应符合下列规定: (1)进行初始时间校正,确定声波出发的准确时间; (2)当自动走时读取所对应的位置与直达波前言有差异时,应手动读取走时; (3)自动进行射线追踪,形成走时方程; (4)可采用联合代数代法进行波速反演
集处 可对钢筋的影响予以消除。
8.4.1检测工作完成应出具检测报告,宜包括下列主要内容:
附录A (规范性附录) 混凝土桥梁质量检测
A.1.1本方法适用于矩形梁、箱梁、T形梁、 工字梁、槽形梁等混凝土结构构件质量检测
B.1声波层析成像法检测流程,如图B.
B.1声波层析成像法检测流程,如图B.1所示
附录 B (规范性附录) 声波层析成像法检测流程图
图B.1声波层析成像法检测混凝土质量流程图
附录 C (资料性附录) 声波层析成像法检测现场记录表
附录C (资料性附录) 声波层析成像法检测现场记录表
表C.1声波层析成像法检测现场记录表
为得到可靠的检测结果,必须满足如下完备性评
(1)接收点间距和激发点间距应该相等,不宜大于50cm; (2)观测排列的射线总数应大于网格节点总数,网格图D.1如所示; (3)观测排列中网格的射线密度应大于15,射线密度图D.2如所示; (4)观测排列中各网格的射线正交性应大于0.98,射线正交性图如图D.3所示。 D.2可通过缩小测点间距或增加观测排列改善观测排列的完备性。 D.3如观测排列不满足完备性评价的要求,其检测结果可靠性差。
图D.1网格划分与单元分布
图D.3射线正交性图
E.2波速与弹性模量的关系:
E.2波速与弹性模量的关系
V..混凝土的纵波速度 .拉梅常数; .剪切模量; 混凝土的密度。
E.3波速与抗压强度的关系
表C.1.混凝士波速与强度的实验结果对照表
附录F (资料性附录) 混凝土质量检测结果表
表F.1混凝土质量检测结果表
为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: (1)表示很严格,非这样做不可的: (2)正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。 (3)表示严格,在正常情况下均应这样做的: (4)正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。 (5)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: (6)正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。 (7)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
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