钢管混凝土拱桥管内混凝土密实性的声波检测控制

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1、■标准与检测2010年钢管混凝土拱桥管内混凝土密实性的声波检测控制阮仁雷（宁德市建设工程质量监督站，福建宁德352100）摘要本文通过一工程实例具体说明如何采用声波透射法实现对钢管混凝土拱桥管内混凝土密实性的检测控制。关键词钢管混凝土拱桥；超声波Detectionofdensityofconcreteforconcrete-filledsteeltubearchbridgesbyultrasonicwaveRUANRen-leiAbstract：Thispaperpresentsamethodofdetectingdensityofconcreteforconcrete-filledstee

2、ltubearchbridgebyultrasonicwavemethodthroughaspecificexample.Keywords：concrete-filledsteeltubearchbridge；ultrasonicwave近年来，钢管混凝土结构在公路桥梁领域已得到较多的采用，这主要是由于其在荷载作用下，核心混凝土受到钢管的套箍作用，混凝土三向受压，从而使混凝土的抗压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[1]。目前，钢管混凝土拱桥中，关于管内混凝土的密实性检测通常

3、采用声波透射法，虽然，《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21:2000）将钢管混凝土缺陷检测纳入标准，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，且其对检测结图1桥梁效果图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，从而实现通过超声透射法对管内混凝土密实性的检测控制。1工程概况本工程桥梁采用下承式无推力梁拱组合体系,跨径组合35m+100m+35m，拱肋矢高20m，矢跨比为1/5。拱轴线采用二次抛物线线形。全桥分四榀拱肋，拱肋断面采用矩形桁架式钢管结构。截面高2.5m、宽1.6m

4、，上下弦杆采用D600×10mm钢管，内填C50混凝土；腹杆管采用D299x9mm空钢管。图2桥梁建成实景图桥面主体结构采用预应力混凝土纵横梁体系，系梁采用2.1基本原理预应力混凝土箱梁结构，主墩支点处梁高为2.65m。主跨内横采用超声波检测是钢管混凝土密实度和均匀性无损检梁间距6.3m，采用预应力混凝土T型梁结构，梁高1.7m，腹测的首选方案。目前该技术已经在钢管混凝土结构中得到了板厚度30cm。锚跨内横梁间距5m，采用预应力混凝土T型较为广泛的应用。采用超声波检测钢管混凝土的质量，是由梁结构，梁高1.7m，腹板厚度30cm。吊杆采用Φ7高强度低于超声波在混凝土中传播时它的声学参数发生变化

5、，而超声松弛平行钢丝，外裹双层PE，两端配可调节式带球铰的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OVMDS（K）7-85，为成品索。吊杆间距6.3m，全桥共4索面，的粘结情况等有关。超声波检测钢管混凝土质量就是根据超52根吊杆。声波的四大主要参数-声时（或声速）、幅值、频率和波形的相2声波透射检测原理及方法对变化，对钢管混凝土的质量进行分析判断。·42·第4期（总第117期）标准与检测■2.2超声波传播路径为了更准确地把握超声波法检测钢管混凝土质量的可钢管混凝土由钢管和混凝土组合而成，核心混凝土外包靠性，在现场进行了各种试验段模型以确定本工程条件下的了一层钢管，声波在钢管混凝土

6、构件中的传播与在单一的钢各种声学参数，为成桥后的钢管混凝土质量检测提供可靠的管或混凝土构件中的传播方式有了不同。声波在钢管混凝土对比参数。各种试块分别为：①与主拱各弦管同规格的空钢构件中的传播可以通过多种路径到达另一端的信号接收换管，即D600×10mm钢管；②无缺陷的钢管混凝土；③钢管壁能器，其主要的传播方式有4种（见图3）。与混凝土脱离但间隙较小的同规格钢管混凝土；④钢管壁与混凝土脱离且间隙较大的同规格钢管混凝土；⑤混凝土内部有孔洞的同规格的钢管混凝土；⑥与管内同规格的单一混凝土构件。其中①和⑥试验段主要用于确定本桥两种构件的声速等声学参数。试验结果经归纳表现为：（1）声波通过空钢管及单

7、一混凝土构件时，首波明显，波形无畸变，脉冲包络呈圆弧线，空钢管条件下波幅较大，混凝图3超声波在钢管混凝土中的传播方式土构件下波幅较小。超声波在混凝土中的传播速度各试验段根据现阶段的施工工艺及水平，管内混凝土的浇注及泵表现为4200～4500m/s,在空钢管中的传播速度各试验段表现送已经比较成熟，内部出现大孔洞、大范围疏松、离析的可能为5200～5500m/s性不大，最容易出现的问题是受混凝土本身自重、收缩徐变