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摘要:随着当前我国建筑现代化工程科学检测技术的不断进步与经济飞速发展,超声波平测法质量检查用于大型桥梁和隧道裂缝结构质量的新检测技术也日益先进。目前针对钢筋混凝土大型桥梁和隧道采用的超声波无损雷达检查探地技术主要类型有雷达回弹探地法、超声波平测法、冲击法和回波探地法以及超声探地法和雷达回波法等。本文主要讲解超声波平测法在大型桥梁和隧道裂缝检测中的应用。
关键字:超声波平测法;大型桥梁;隧道裂缝检测;应用;技术;
1 检测原理
1.1 超声波平测法应用原理
当各种超声波在不同的声波介质中同时进行声波传播时,将随之产生各种反射、折射、散射、围绕和强度衰减等不同现象,当声波接收器看到声波换能器上所有能够接受的是超声波源的信号时,振幅、波形或其它频率单位都会随之发生一个相应地位的改变。超声波在钢筋混凝土中进行传播的使用过程中所可能遭受的各种裂缝,也将直接引起裂缝反射、折射、绕线噪音和穿线等各种物理现象,超声波在产生噪音时的深度延伸,根据产生噪音时的深度改变来通过推测计算出其在裂缝中的深度。我们需要及时确定第一次超声波的是否发生和何时到达。另外一个重要方面的那就是如何确定临床超声波学的学科类别。
1.2 混凝土裂缝深度检测原理
在对检测混凝土基层裂缝内部采用微型超声波声学检测仪信号进行声学检测时,对采用超声波检测信号的各种声学测量参数(主要就是传播于检测混凝土内部,包括主要的频率、波幅、传播深度声速及其发声时等)经过分析使用微型超声波信号检测仪(这种超声波信号能够准确表征各种波形)实时进行声学测试和测量分析,从而基本实现了各种声学测量参数的频率变化正常情况下传播深度的准确计算得到,并在这个研究基础上通过研究和设计完成了对检测混凝土内部裂缝传播深度的准确计算。检测波的距离误差是泛指在实际裂缝检测中,混凝土整体裂缝中直接涉及的,无论是在可以跨越各个波的裂缝中涉及都会直接接触,受到不同检测波和混凝土整体裂缝的检测深度不同检测范围等诸多方面的因素影响,超声波因为在未经过长时间检测中将距离直接传递传送给检测超声波的检测能量,这样会逐步得到减弱,造成了根据分析和测量计算出现后续的裂缝波形而且会带来一定量的误差;并且由于检测超声波的后续波形,因为直接受到了能量过小的波和收发式超声换能器之间裂缝间距的过大影响而容易产生出现严重裂缝畸变的检测情况,导致根据裂缝中的深度不同测量实验结果的分析精度和测量准确性有所下降(由于不断增大的裂缝噪音系数和声时器在测量时的错误等而引起)。所以在进行检测各种钢隧道筋混凝土层与大型桥梁裂缝的连接深度时时还需要注意确保其所选择的时距检测换能方式裂缝间距正确,基于不同时距检测方法的超声波换能检测仪器还可以在与钢筋裂缝对称连接处两侧分别同时放置三种声波换能器,如果在裂缝进行不同声速平测方法计算时以不同要求值所求取的声速传播于各块检测试块的不同声速检测值依据作为计算基础,而计算值的依据则很快极有可能就会导致检测裂缝的声速检测和在工作进行过程中所需要计算的精准度和复杂度的显著大幅上升。检测时通过它的bs-1881法(符合英国国家标准)的广泛应用使它可以有效地大大降低了音频测试计算复杂性的技术要求,使得测试计算结果受到不同频率音频和其他声速速度数值的不同干扰出现问题时也同样能够快速得到有效地精确避免。
2 超声波平测法结果分析
单面平测方法是通过不同的跨缝检测方式来测量得出的超声波正常地在混凝土中传播,然后将其和大型构件和隧道跨缝检测时的噪音相对应性数据进行了比较,各个实验试块的分析和计算结果显示如下:
通过对实际使用试块情况进行大量数据的统计分析和综合计算,可以准确得到以上每一种類型试块的整体裂缝现象深度统计实测值和裂缝理论实测值进行相对比较。综合以上的数据分析和统计图表结果可知,所有能测得各种类型裂缝的断层深度都通常是在裂缝理论线数值附近上下方向波动,其中顶面的正反向裂缝由于该各种裂缝周围的断层混凝土较均匀,计算用该方法分析所得的各种裂缝断层深度的误差平均值和该裂缝理论线数值之间的深度误差数值相比,误差较小,均匀值控制在10%之内。
3 混凝土裂缝处理方法
环氧水泥砂浆的基层充填法是及其基体表面进行耐磨性冲刷裂缝处理的一种技术方式,适用于各种水泥砂浆基层裂缝深度大约在400mm以内的基层混凝土防渗裂缝防水处理,采用了环氧结构胶与补强剂联合加固及基层防渗裂缝处理等技术措施,对用于水泥砂浆基层裂缝深度大约400mm以上时的混凝土防渗裂缝处理进行了彻底改善,最常见的方法就是采用化学环氧灌浆充填法与其基体表面进行耐磨性冲刷处理防渗裂缝处理的方法。在建筑生物质涂料水泥基层灌浆的设计施工中,首先我们认为应该切实地设计做好每个钻孔的裂缝处理,0~45°为了根据钻孔的合理利用角度确定区域,应该清晰地明确每个孔的裂缝间距宽度的数值,并以此数值作为计算依据后再来合理确定每个孔的间距宽度值。当孔内裂缝的孔口直径孔隙宽度大约在0.5~1.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过设置为0.3m左右;当每个孔内裂缝的孔隙成型率在2.0~3.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以被调整设定为1.0m左右;当每个孔内裂缝的孔隙宽度大约在1.0~1.5mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过设置为0.5m左右;当每个孔的裂缝孔隙宽度大约在1.5~2.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过调整设置为0.6~0.8m左右[6]。需要将二次灌浆后的管道排水孔和灌浆裂隙部件进行彻底处理清洗干净后再重新开始进行灌浆,保障其良好的灌浆强度和稳定加固作用。按照喷嘴钻孔的具体大小和灌浆深度也可选取一个直径φ12mm的小型灌浆用喷嘴。选取一种采用性能可靠的自动灌浆机为原材料,同时也将每次灌浆的用量及每次灌浆时的压力都对此予以严格控制。
4 结语
在建筑混凝土裂缝检测中运用超声波平测方法,能够直接实现全方位地检测裂缝状态,通过数据分析,我们不仅可以清楚地由此看出,在室外混凝土内部因为裂缝是一种材料混合水泥砂、石子及几种其他水泥材料进行各种水化学的反应而直接产生的一种二氧化硅酸盐与氧化碳酸钠,所以由此形成的裂缝边界复杂,可使由于超声波在室内混凝土空气中的声音传递时间路径因此变得曲折和相互交错,但是在室内没有任何存在缺陷的裂缝情况下,超声波在室内混凝土中的所传递的瞬间噪音和持续时间的数值基本上都会随着物体测距的距离增加而逐渐增大减小;而且当室内空气中仍然存在一定的缺陷裂缝时,超声波必须还需要通过采取"绕路"的技术手段,才可以能够通过进入空气中的没有任何缺陷的裂缝区域,这就可能会直接导致声音和时值值的变化幅度增大。另外通过对该系统实验所能收获的相关数据结果进行系统分析和综合计算得以可知,当试块裂缝被振动设置为素试块混凝土材料试块顶面时,顶面的试块裂缝被振动设置为非素试块时具有一定的振动噪音且此时值相对较大。通过以上的数据分析,表明我们既用电磁超声波进行检查的检测仪器还没有能够直接准确检测观察到钢筋混凝土的整体质量性能好坏,是否严密等相关性能。
参考文献
[1]袁海军.朱跃武.建设工程检测鉴定技术要点与典型案例.北京:中国水利水电出版社,2012.7.
[2]刘寒冰,杨勇,马立学等.超声波测量混凝土密实度在桥梁承载力评价中的应用[J].公路交通科技,2007,24(11):55-59,70.
关键字:超声波平测法;大型桥梁;隧道裂缝检测;应用;技术;
1 检测原理
1.1 超声波平测法应用原理
当各种超声波在不同的声波介质中同时进行声波传播时,将随之产生各种反射、折射、散射、围绕和强度衰减等不同现象,当声波接收器看到声波换能器上所有能够接受的是超声波源的信号时,振幅、波形或其它频率单位都会随之发生一个相应地位的改变。超声波在钢筋混凝土中进行传播的使用过程中所可能遭受的各种裂缝,也将直接引起裂缝反射、折射、绕线噪音和穿线等各种物理现象,超声波在产生噪音时的深度延伸,根据产生噪音时的深度改变来通过推测计算出其在裂缝中的深度。我们需要及时确定第一次超声波的是否发生和何时到达。另外一个重要方面的那就是如何确定临床超声波学的学科类别。
1.2 混凝土裂缝深度检测原理
在对检测混凝土基层裂缝内部采用微型超声波声学检测仪信号进行声学检测时,对采用超声波检测信号的各种声学测量参数(主要就是传播于检测混凝土内部,包括主要的频率、波幅、传播深度声速及其发声时等)经过分析使用微型超声波信号检测仪(这种超声波信号能够准确表征各种波形)实时进行声学测试和测量分析,从而基本实现了各种声学测量参数的频率变化正常情况下传播深度的准确计算得到,并在这个研究基础上通过研究和设计完成了对检测混凝土内部裂缝传播深度的准确计算。检测波的距离误差是泛指在实际裂缝检测中,混凝土整体裂缝中直接涉及的,无论是在可以跨越各个波的裂缝中涉及都会直接接触,受到不同检测波和混凝土整体裂缝的检测深度不同检测范围等诸多方面的因素影响,超声波因为在未经过长时间检测中将距离直接传递传送给检测超声波的检测能量,这样会逐步得到减弱,造成了根据分析和测量计算出现后续的裂缝波形而且会带来一定量的误差;并且由于检测超声波的后续波形,因为直接受到了能量过小的波和收发式超声换能器之间裂缝间距的过大影响而容易产生出现严重裂缝畸变的检测情况,导致根据裂缝中的深度不同测量实验结果的分析精度和测量准确性有所下降(由于不断增大的裂缝噪音系数和声时器在测量时的错误等而引起)。所以在进行检测各种钢隧道筋混凝土层与大型桥梁裂缝的连接深度时时还需要注意确保其所选择的时距检测换能方式裂缝间距正确,基于不同时距检测方法的超声波换能检测仪器还可以在与钢筋裂缝对称连接处两侧分别同时放置三种声波换能器,如果在裂缝进行不同声速平测方法计算时以不同要求值所求取的声速传播于各块检测试块的不同声速检测值依据作为计算基础,而计算值的依据则很快极有可能就会导致检测裂缝的声速检测和在工作进行过程中所需要计算的精准度和复杂度的显著大幅上升。检测时通过它的bs-1881法(符合英国国家标准)的广泛应用使它可以有效地大大降低了音频测试计算复杂性的技术要求,使得测试计算结果受到不同频率音频和其他声速速度数值的不同干扰出现问题时也同样能够快速得到有效地精确避免。
2 超声波平测法结果分析
单面平测方法是通过不同的跨缝检测方式来测量得出的超声波正常地在混凝土中传播,然后将其和大型构件和隧道跨缝检测时的噪音相对应性数据进行了比较,各个实验试块的分析和计算结果显示如下:
通过对实际使用试块情况进行大量数据的统计分析和综合计算,可以准确得到以上每一种類型试块的整体裂缝现象深度统计实测值和裂缝理论实测值进行相对比较。综合以上的数据分析和统计图表结果可知,所有能测得各种类型裂缝的断层深度都通常是在裂缝理论线数值附近上下方向波动,其中顶面的正反向裂缝由于该各种裂缝周围的断层混凝土较均匀,计算用该方法分析所得的各种裂缝断层深度的误差平均值和该裂缝理论线数值之间的深度误差数值相比,误差较小,均匀值控制在10%之内。
3 混凝土裂缝处理方法
环氧水泥砂浆的基层充填法是及其基体表面进行耐磨性冲刷裂缝处理的一种技术方式,适用于各种水泥砂浆基层裂缝深度大约在400mm以内的基层混凝土防渗裂缝防水处理,采用了环氧结构胶与补强剂联合加固及基层防渗裂缝处理等技术措施,对用于水泥砂浆基层裂缝深度大约400mm以上时的混凝土防渗裂缝处理进行了彻底改善,最常见的方法就是采用化学环氧灌浆充填法与其基体表面进行耐磨性冲刷处理防渗裂缝处理的方法。在建筑生物质涂料水泥基层灌浆的设计施工中,首先我们认为应该切实地设计做好每个钻孔的裂缝处理,0~45°为了根据钻孔的合理利用角度确定区域,应该清晰地明确每个孔的裂缝间距宽度的数值,并以此数值作为计算依据后再来合理确定每个孔的间距宽度值。当孔内裂缝的孔口直径孔隙宽度大约在0.5~1.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过设置为0.3m左右;当每个孔内裂缝的孔隙成型率在2.0~3.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以被调整设定为1.0m左右;当每个孔内裂缝的孔隙宽度大约在1.0~1.5mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过设置为0.5m左右;当每个孔的裂缝孔隙宽度大约在1.5~2.0mm之间时,其裂缝孔隙间距宽度大小一般可以通过调整设置为0.6~0.8m左右[6]。需要将二次灌浆后的管道排水孔和灌浆裂隙部件进行彻底处理清洗干净后再重新开始进行灌浆,保障其良好的灌浆强度和稳定加固作用。按照喷嘴钻孔的具体大小和灌浆深度也可选取一个直径φ12mm的小型灌浆用喷嘴。选取一种采用性能可靠的自动灌浆机为原材料,同时也将每次灌浆的用量及每次灌浆时的压力都对此予以严格控制。
4 结语
在建筑混凝土裂缝检测中运用超声波平测方法,能够直接实现全方位地检测裂缝状态,通过数据分析,我们不仅可以清楚地由此看出,在室外混凝土内部因为裂缝是一种材料混合水泥砂、石子及几种其他水泥材料进行各种水化学的反应而直接产生的一种二氧化硅酸盐与氧化碳酸钠,所以由此形成的裂缝边界复杂,可使由于超声波在室内混凝土空气中的声音传递时间路径因此变得曲折和相互交错,但是在室内没有任何存在缺陷的裂缝情况下,超声波在室内混凝土中的所传递的瞬间噪音和持续时间的数值基本上都会随着物体测距的距离增加而逐渐增大减小;而且当室内空气中仍然存在一定的缺陷裂缝时,超声波必须还需要通过采取"绕路"的技术手段,才可以能够通过进入空气中的没有任何缺陷的裂缝区域,这就可能会直接导致声音和时值值的变化幅度增大。另外通过对该系统实验所能收获的相关数据结果进行系统分析和综合计算得以可知,当试块裂缝被振动设置为素试块混凝土材料试块顶面时,顶面的试块裂缝被振动设置为非素试块时具有一定的振动噪音且此时值相对较大。通过以上的数据分析,表明我们既用电磁超声波进行检查的检测仪器还没有能够直接准确检测观察到钢筋混凝土的整体质量性能好坏,是否严密等相关性能。
参考文献
[1]袁海军.朱跃武.建设工程检测鉴定技术要点与典型案例.北京:中国水利水电出版社,2012.7.
[2]刘寒冰,杨勇,马立学等.超声波测量混凝土密实度在桥梁承载力评价中的应用[J].公路交通科技,2007,24(11):55-59,70.