孔道灌浆缺陷定位检测仪.docx
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孔道灌浆缺陷定位检测仪
孔道灌浆缺陷定位检测仪
（宁波升拓检测技术有限公司浙江宁波 NCＩT）
一、概述:
由升拓集团研发生产的孔道灌浆缺陷定位检测仪主要应用于桥梁、隧道等预应力锚索（杆）的灌浆密实度检测。
可对孔道密实度灌浆缺陷进行定位和判别类型。
不仅可测试ＰVＣ波纹管，也可测试铁皮波纹管,并可用于测试纵向、竖向和横向孔道。
具备2维等值线快速成像等机能、三维切片（3DS）、弹性波雷达扫描（EＷＲ）、层析解析（CＴ）、打球法、诱发振动法等技术。
本设备采用双方向发振减小弹性波动信号测试误差的方法，并获得国家发明专利
二、技术参数
1.平台：
分离便携式平台；
2.操作系统:
wｉnｄｏwｓ；
3.工作温度:
-１０~50℃
4.采样精度:
浮点插值补偿至２4位
5.最大采集频率:
５００KHz，可调
6.最小采样间隔：
２ｕs，可调
7.最大采集点数：
２0,000个,可调
8.显示／分辨率：
液晶显示1366*768
9.测试信号:
振动加速度信号
10.噪声处理:
平滑/LPF／BＰＦ/HPF／合成增幅，采用消减冲击弹性波激振残留信号以识别反射波信号的方法
11.不受孔道长度限制，任意孔道长度均适用
12.频谱分析:
ＦFT/MEM/相关分析
13.统计处理:
各种平均、偏差处理以及异常信号的自动抽取
14.信号处理：
积分处理、频谱分析、相关分析、积算处理
15.图形处理:
等值线、浓淡图、弹性波雷达扫描（EWR）
16.孔道缺陷测试范围:
表层-0.５m
17.检测缺陷精度：
小于3mｍ
18.孔道缺陷测试方法：
等效波速法（IEEV）
19.同屏表示最大波形条数：
300（波形采集点数204８，采样间隔４us）
20.可接收信号通道数:
２通道,两个通道功能可互换，即可作为触发通道也可作为接收通道。
21.数据采集:
支持触控、无线双操控,以及单点、连续双模采样
22.支持GPS定位（选配）
23.提供数据库管理服务
三、发明专利:
1.冲击弹性波激励残留信号的消减及反射信号的抽出技术，ZＬ２00910082851.4；
2.一种基于弹性波能量逸散率的桥梁预应力孔道灌浆密实度的测试方法；20０910１9782８.X；
3．一种桥梁预应力孔道灌浆密实度无损检测方法,ZL201110３4２9１1.9；
4.采用双方向发振减小弹性波动信号测试误差的技术,ZL20０510021８51.5。
四、奖项荣誉：
1.中国市政工程协会市政科技专业委员会鉴定预应力孔道灌浆密实度无损检测技术;
2.预应力孔道灌浆密实度无损检测技术荣获公路学会三等奖。
3.预应力混凝土结构孔道压浆无损检测技术获市政工程科学技术奖二等奖
五、测试原理
为了准确测试纵向预应力梁管道（双端锚头露出）的灌浆缺陷,同时兼顾测试效率,因此我们采用了基于冲击弹性波的多种方法进行测试。
具体请参考下表。
灌浆密实度测试项目一览表
方法
测试方案
备注
定位类型测试
冲击回波等效波速法（IＥＥＡ）
在每个管道上沿间距为0.2m进行测试，孔道正上方激振。
（参考图）
定位测试,确定缺陷的具体位置
定位测试
沿着管道的上方或侧方,以扫描的形式连续测试（激振和受信）,通过反射信号的特性测试管道内灌浆的状况。
灌浆密实度的定位测试
定位测试原理和方法
1） 定位测试（改良冲击回波等效波速法:
IEＥV）的基本原理
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：
改良冲击回波法ＩEEV测试原理
（1）激振的弹性波在缺陷处会产生反射;
（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。
２）定位测试（IＥＥＶ）的特点
（１）ＩＥEV法测试精度高,但相对速度较慢;
（２） 测试精度与壁厚/孔径比（D/Φ ）有关，D／Φ越小，测试精度越高;
（3）当边界条件复杂（拐角处）或测试面有斜角（如底部有马蹄时），测试精度会受较大的影响。
马蹄形部位的测试方法
２.１缺陷类型及规模的识别
根据反射信号及等效速度的特点，利用IEEV法不仅能够检测缺陷的位置，还可以推断灌浆缺陷的类型（空洞型：
对应Ａ级;松散型:
对应Ｂ、Ｃ、D级）和规模大小。
表 缺陷类型的区分
在附录-1中，提供了根据IＥEＶ 法的扫描图形识别缺陷类型的色板。
对于空洞型缺陷,由于水和空气的进入，使得钢绞线容易产生锈蚀，通常需要对空洞部位加以注浆。
另一方面,对于松散型缺陷,尽管其强度较低,但仍具有一定的隔水隔气能力,一般不需要专门的注浆修补。
详细请参见附录－2。
冲击回波法的基本概念在9０年代即被提出。
我们通过改进频谱分析方法和增加“等效波速”专利技术,从而大幅提高了该方法的测试精度和应用范围。
附录-1灌浆密实度定位检测参考色版
IＥＥＶ法测试图形说明
下图为一典型的IEEV法测试图形。
其中:
1）横轴（水平轴）表示弹性波一个来回的时间（单位:
mｓ）;
2）纵轴（垂直轴）表示测试的测点位置；
3）红、黄色部分表示能量集中区域。
其与激振点平面的距离
按下式计算：
（2－1）
其中，
是弹性波P波的反射速度,为透过法或单面传播法测得的波速的96%左右。
弹性波反射走时
附图1-1典型的ＩEEＶ法解析画面
缺陷类型的说明
1）松散型：
灌浆料强度和刚性较低，较为松散,但仍保持连续性，对钢绞线能起到保护作用;
2）空洞型:
有空洞,容易侵入空气和水。
根据空洞截面的大小，又可以分为小规模空洞和大规模空洞。
此外，缺陷的长度则可以从IEEV解析画面的纵方向上量出。
附图1－2缺陷的类型示意
缺陷类型的判断
1）健全部位
（1）混凝土材质均匀,板的厚度一致
附图1－３ 健全部位的云图（色版-1）
（2）板的厚度有变化
附图1-４健全部位的云图（色版－2）
2）松散型缺陷（ＰVC波纹管）或空洞型缺陷（铁皮波纹管）
附图1-5松散型缺陷部位的云图（色版-３）
3）空洞型缺陷
（1）小规模
附图1-6 小规模空洞型缺陷的云图（色版-4）
附图1-7小规模空洞型缺陷的云图（色版-5）
（2）大规模
附图1-8大规模空洞型缺陷的测试画面（色版-6）
附图１-9大规模空洞型缺陷的云图（色版-7，铁皮波纹管）
测试对象及位置的影响
在ＩEEV法测试时，对于预应力混凝土梁的顶板和底板,通常采用从上表面激振、拾振的方式。
而对于腹板,则需要采用从侧面激振和拾振的方式。
由于灌浆缺陷一般位于管道的上方,因此，从上表面激振、拾振的方式对缺陷的分辨力更高。
不同的测试方向对色版的适用性略有区别。
附表1-1不同测试方向的缺陷判别
上下方向（顶、底板）
侧方向（腹板）
色版-1
健全
健全
色版-2
健全
健全
色版－3
松散型
松散型/小规模空洞
色版－4
小规模空洞
小规模空洞/大规模空洞
色版－5
小规模空洞
小规模空洞/大规模空洞
色版-6
大规模空洞
大规模空洞
ﻬ附录-2 灌浆缺陷钻孔验证及处理建议
1、 钻孔验证及其注意事项
当采用IEＥV法定出缺陷位置后，常常在此位置进行钻孔。
一方面可以起到验证的作用，另一方面可以作为补浆孔以便处理。
其中，缺陷验证可采用如下方法:
（1）肉眼观察或用内窥镜观察;
（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C类以上缺陷;
但在钻孔时也要注意,
（1）对于纵、横向波纹管，其缺陷往往在管的上部。
对于梁底板等需要从下往上进行钻孔时，应加以留意。
特别是有部分灌浆料沉积在底部时,容易遗漏灌浆缺陷；
（2）对于竖向波纹管,其缺陷可能在管内的四周。
对于竖向波纹管,单钻一个孔往往不能发现缺陷；
（3）对于纵、横向波纹管，管壁下外侧与混凝土间也有可能出现脱空现象;
2、灌浆缺陷处理
对缺陷根据缺陷的类型、规模和长度,我们提出如下处理建议:
附表2-1灌浆缺陷处理建议
缺陷类型
管道类型
缺陷位置
缺陷长度
处理的必要性
松散型缺陷
各类管道
-
－
一般不必处理
空洞型小缺陷
平直管道
－
2０cm以下
一般不必处理
超过20cm
宜处理
弯曲管道
正弯矩（下弯）
应处理
负弯矩（上弯）
20cm以下
一般不必处理
超过20cm
宜处理
空洞型大缺陷
各类管道
-
-
应处理
灌浆缺陷处理可采用钻孔灌注的方法,
1）灌注材料：
优先采用原灌浆料。
条件不具备时,可采用环氧树脂或聚氨酯等;
2）钻孔位置、数量:
一般需要两个，位于查明的灌浆缺陷的两端;
3）灌浆工艺:
从低处孔进浆，高处孔出浆。
六、产品配置:
孔道灌浆缺陷定位检测仪ＳBA-LFV
序号
部件名称
规格型号
数量
备注
一、仪器主体
1
仪器主机
1台
2
平板电脑
1台
二、工具
1
加速度传感器
S３１SC
1个
2
激振系统
1套
３
线缆
１批
４
其他工具
1套
三
软件系统
1套
四
附件
1套
七、工程案例
1.部分案例一览表
孔道灌浆密实度质量检测仪部分工程案例一览表
序号
项目名称
委托单位
测试内容
测试地点
测试时间
波纹管灌浆密实度
1
无砟铁轨关键技术研究
西南交通大学
★
四川·成都
2010.0７
２
九江长江公路大桥预应力Ｔ梁模型压浆质量检测
江西省交通厅九江长江公路大桥项目建设办公室
★
江西·九江
2010.1
3
中铁大桥局集团一公司象山港大桥及接线工程桥梁锚杆灌浆密实度检测
中铁大桥局股份有限公司象山港大桥及接线工程第7合同段
★
浙江·宁波
2０10.12
4
高速铁道快速制梁关键技术研究
铁道部工程管理中心中铁四局
★
安徽·合肥
2０11.04
５
梁厂预应力梁质量检测
山西省交通质量监督站
★
山西·晋城
2０11.0７
6
张家口城北绕城高速路制梁场综合验证测试
张家口交通局
★
河北·张家口
2011.0７
７
蓟运河大桥
天津市政研究院
★
天津
2011.０7
8
某高速公路
攀枝花质监站
★
四川·攀枝花
2011．7
9
晋中龙城高速
山西质检站
★
山西·太原
2011.7
1０
沈阳沈北绕城高速沈北制梁场综合验证测试
中铁四局
★
辽宁·沈阳
2011．08
11
梁厂预应力梁质量检测
湖南省交通科学研究院
★
湖南·株洲
2０11.0８
12
湖南浏醴高速梁场测试
湖南省交通科学研究院
★
湖南·醴陵
２0１１.０8
１3
杭州绕城高速
杭州市交通质量监督站
★
浙江·杭州
2011.0８
1４
上海某高速公路
上海建科院
★
浙江·杭州
2０1１．08
１５
室内模型试验
山西交科院
★
山西·太原
20１1.09
16
大同十里河大桥
大同交通局
★
山西·大同
２011.09
17
某高速
广西大学
★
广西·南宁
2011.0９
18
上海某大桥检测（国内首座鱼脊式大桥）
上海同丰工程咨询有限公司
★
上海
2０１1．1１
19
广西某高速公路
华中科技大学
★
广西·南宁
2011．11
2０
河南省桃花峪大桥
河南省交科院
★
河南·郑州
20１１．1２
２1
南青铁路
华中科技大学检测中心
★
广西·南宁
20１1.１2
2２
某高速公路
山东水利勘测设计院
★
山东·济南
20１１.12
23
103国道
峨眉山
★
四川·峨眉
2０12.０１
２４
某高速公路
西昌质检站
★
四川·西昌
2012.2
２5
西宁绕城高速
中交第一勘察设计研究院
★
青海·西宁
201２.3
２6
渭河特大桥
陕西通宇
★
陕西·西安
２012.３
27
实验室模型测试
陕西交通建设集团
★
陕西·西安
2012.3
2８
洛卢高速
河南省交通科学研究院
★
河南·郑州
2012.03
２9
某高速公路
四川凉山州公路局检测中心
★
四川·西昌
２01２．０3
30
渝箭大桥
重庆交科院
★
四川·内江
20１2.０4
3１
室内模型测试
重庆质检站
★
重庆
2012.0４
３2
新津某梁场
成都市交通运输委员会交通建设质量监督站
★
四川·成都
201２.04
３3
东风大桥
天津质检站
★
天津
２01２.０５
34
铜黄高速
陕西高速检测
★
陕西·铜川
２01２.05
3５
模型梁验证试验
河北工业大学
★
天津、承德
2012．０6
36
某桥梁灌浆密实度
甘肃交通科学研究院（岩土所、桥梁所）
★
甘肃、兰州
20１2．07
37
仁赤高速
重庆交通大学
★
贵州·赤水
2012.07
38
武汉大学水工实验室
武汉大学，长江水利委员会,武汉理工大学，铁四院。
★
湖北·武汉
2012.０7
3９
承秦高速
石家庄鸿森岩土工程检测有限公司
★
河北·承德
２0１2．０７
40
清东陵高速
中铁十二局
★
河北·遵化
2０12.08
４1
常熟3环路
江苏省交通科学研究院股份有限公司
★
江苏·南京
２012.1
42
阳明滩大桥
哈尔滨工业大学
★
黑龙江·哈尔滨
2０1２.１
4３
某钢拱混凝土桥及预应力混凝土梁
甘肃交通科学研究院
★
甘肃·兰州
2０１2.１１
４4
无锡某商场预应力横梁注浆密实度检测
上海建筑科学研究院
★
江苏·无锡
20１2.11
4５
广明高速２标
佛山质检站
★
广东·佛山
20１2.１1
46
注浆密实度实验梁检测
湖南省交通科学研究院
★
湖南·长沙
2012.11
47
昆明绕城高速
云南华阳检测公司
★
云南·昆明
20１2.12
48
宁波某大桥
浙江省质检站
★
浙江·宁波
2０12.12
4９
昆石高速
云南路电工程检测技术有限公司
★
云南·昆明
201３.2
50
武昆高速
云南航天路检测有限公司
★
云南·昆明
20１３.３
51
昆明三环路
云南华阳工程检测有限公司
★
云南·昆明
20１3.3
52
浙江钱江通道南连接线
浙江交工集团
★
杭州
201３.0４
53
钢混结合段注浆密实度检测
交通部公路科学研究院
★
温州
２013.0４
54
实验梁检测
陕西交建公路工程试验检测有限公司
★
西安
２０1３．0４
5５
梅大高速灌浆及张力检测
重庆交科院
★
广东·梅州
２013.06
５6
检测中心试验室灌浆密实度检测
西安公路研究院
★
陕西·西安
2013.０7
5７
北江大桥灌浆密实度、张力检测
广州交通建设集团
★
广东·广州
2０１３．0７
58
南水北调中线邯郸段灌浆密实度检测
水电八局洺河渡槽项目部
★
河南·邯郸
2013.08
５9
贵州清织高速某标段灌浆密实度检测
贵州交通科学研究院
★
贵州·贵阳
2013.09
60
山西大西高速垮高速连续现浇梁预应力波纹管灌浆密实度检测
水电三局大西高铁山西项目部
★
山西·大同
2013.１１
6１
慈溪某试验场地灌浆、张力检测
浙江交通科学研究院
★
浙江·慈溪
2013．11
62
龙瑞高速某标段
云南省交通规划勘察设计研究院
★
云南·芒市
2013．11
63
蒙河高速某标段
云南云岭高速检测咨询有限公司
★
云南·蒙自
２0１3.12
6４
穗莞深城际轨道预应力孔道注浆密实度检测
武汉大桥局桥科所
★
广州·东莞
2014.03
６5
重庆机场快速灌浆密实度检测
重庆涪陵高速
★
重庆
2014.04
6６
对西安某高速灌浆密实度测试
陕西通宇
★
陕西•西安
2014.０5
６7
贵州市惠水县涟水大桥索力检测
贵阳顺康路桥
★
贵州•贵阳
２014.０６
６8
巴中通江群众文化活动中心预应力检测
巴中通江群众文化活动中心
★
四川·巴中
20１４.06
６9
温州灌浆密实度检测
温州公路院
★
浙江·温州
20１4.０7
70
湖南龙永高速灌浆演示
长沙理工检测中心
★
湖南·长沙
2０1４．0９
71
武汉预应力灌浆演示
武汉华中科技大学土木检测中心
★
湖北·武汉
2014.05
72
中交四航局灌浆技术交流
中交四航局研究院结构所
★
广东·广州
20１4.０5
73
灌浆密实度质量测试
石家庄铁道大学
★
河北·白沟镇
2014.06
74
灌浆演示
贵州交通工程质量监督局
★
贵州·贵阳
２0１4.03
75
中交二航局灌浆密实度模型实验演示
中交二航局
★
贵州·遵义
2014.05
76
孔道压浆质量检测
广东建科院
★
广东·广州
2014.0８
７7
温州灌浆密实度检测
温州公路院
★
浙江·温州
201４.1
78
广州梅大高速边坡锚索检测
重庆交科院
★
广州•梅州
2014.6
79
现场灌浆密实度指导
陕西交建
★
陕西·西安
2014．０５
80
灌浆密实度现场指导
西安公路院
★
陕西·西安
２01４．０5
81
现场检测
交通部公路工程检测中心
★
北京市
2０1４.08
８2
工法灌浆模型测试演示、房屋剪力墙灌浆演示
江苏方建工程质量鉴定检测有限公司
★
江苏·南京
２０１4.4
８3
温州交投实验室灌浆密实度培训
温州信达检测
★
浙江·温州
2０1４．05
８４
演示和售后灌浆（福建省地规课题）
福建省交通质监局
★
福州·福建
2014.0８
８５
上海孔道灌浆检测
上海市政工程检测中心
★
上海市
2014.０9
86
灌浆密实度质量测试
浙江交科工程检测
★
杭州、龙泉
２014.08
87
云南石红高速灌浆测试
云南石红高速中心试验室
★
云南·昆明
20１4.０8.
88
河北桥隧灌浆技术交流
河北省交通规划设计院·桥梁所
★
河北·石家庄
2014．０8.
89
福州桥梁灌浆检测
福州捷程
★
福建·福州
20１4．09
９0
灌浆模型梁检测
浙江质监局交科公司
★
浙江·杭州
２014.08
91
灌浆密实度质量检测
浙江交通建设集团
★
浙江·杭州
2０１４.０９
92
灌浆模型梁检测
云南云岭高速咨询有限公司
★
云南·昆明
２0１４.1
93
温州灌浆密实度检测
公路院温州
★
浙江·温州
2014．１
94
安徽合肥高速集团灌浆技术演示
合肥高速集团
★
安徽·合肥
２014.1
95
安徽省交通厅灌浆密实度招标现场技术演示及讲解
安徽省交通厅
★
安徽·合肥
2014.１
９6
山东德州青岛市政灌浆仪器现场指导（技术支持）
青岛市政
★
山东·青岛
2014.1
9７
山东高速集团德州灌浆现场演示及技术指导
山东高速
★
山东·德州
2０14．1
98
山东济南建筑科学研究院灌浆密实度及混凝土多功能演示
山东建科院
★
山东·济南
2０14.1
9９
灌浆演示
沈铁高速公路改扩建工程中心试验室
★
辽宁·沈阳
2014.1
100
某高速灌浆和张力检测
云南云岭高速咨询有限公司
★
云南·昆明
2０1４.１
101
灌浆技术交流
宁波大学
★
浙江·宁波
2０14．１
１０2
灌浆试验检测
贵阳灌浆检测试验
★
贵州·贵阳
20１4．1
10３
模型梁灌浆演示
四川公路规划设计院
★
四川·成都
2014.1１
１０４
广州建科院灌浆演示
广州市建筑科学研究院
★
广东·广州
201４.12
１05
福州湄渝高速莆田段A1２标灌浆密实度及预应力检测
福建福州
★
福建·福州
２01４.1２
106
灌浆技术交流
云南省公路科学研究院桥梁室
★
云南·昆明
20１4.1２
107
工程检测:
雷达灌浆检测
水电五局
★
四川·成都
２014．1２
10８
灌浆设备检测
河北广通道桥检测有限公司
★
河北·石家庄
2015．01
1０9
孔道灌浆质量测试
浙江交通科学工程检测
★
浙江·杭州
2015.01
110
模型灌浆演示
云南公科所综合检测室
★
云南·昆明
2015.01
1１1
灌浆密实度瓯江大桥检测 （课题）
浙江交通厅交科检测
★
浙江·杭州
2015.0１
11２
孔道压浆密实度地方规程试验数据
华中科技大学、宜昌规范项目
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湖北·武汉
2０15．０1
１13
廊坊某高速预制场 灌浆售后
河北广通道桥检测有限公司
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河北·廊坊
20１5.01
114
灌浆密实度技术交流
北京中交４公局
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北京市
２015.01
1１５
安徽济祁高速孔道压降密实度对比试验大赛
安徽公路检测中心
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安徽·合肥
201５．01
１16
演示孔道灌浆
顺康路桥
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贵州·铜仁
２0１5.02
117
沈丘大桥灌浆密实度检测演示
河南交院检测加固有限公司
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河南·郑州
2０15．02
118
灌浆密实度检测演示
河南
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重庆市
２015．02
119
杭州机场高速某梁场灌浆密实度
杭州公科路桥技术有限公司
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浙江·杭州
2015.02
12０
检测中心灌浆、岩锚技术支持
陕西高速检测有限公司
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陕西·西安
2015.0２
121
技术支持
陕西高速
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陕西·西安
２015．３
１2２
济宁运河大桥现场测试及验证灌浆演示
山东公路检测中心（济宁）
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山东·济宁
2015．３
12３
灌浆技术交流
浙江交通职业技术学院路桥学院
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浙江·杭州
2015.03
124
灌浆检测
河南郑州中铁大桥局
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重庆市
2015.0３
125
灌浆演示
重庆交大
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重庆市
2015.０3
１２６
预应力混凝土梁，功能灌浆和张力
上海建科学院
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