预应力孔道压浆密实度检测的重要性

发布时间： 2022-09-15 14:48:36

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陆通

检测

预应力孔道压浆密实度检测的重要性

前言

introduction

对于后张法预应力混凝土桥梁，孔道压浆不饱满引起的预应力筋的锈蚀会极大地降低有效预应力。要确保预应力钢绞线在桥梁使用过程中长期发挥作用，其施工质量必须符合设计要求，而孔道灌浆的质量是重要的影响因素之一。

因此，要保证饱满的预应力孔道压浆，以确保预应力筋避免过早遭受腐蚀十分必要，但这也一直是施工控制的难点问题。工程上为了更有效地发挥预应力筋的作用，预应力梁的灌浆孔道一般按照主拉应力线的方向配置，因此，常常会形成中间低两端高的U字形。

如果灌浆不密实，水和空气的进入使得处于高度张拉状态的预应力筋易发生腐蚀，造成有效预应力降低的现象。严重时，预应力筋会发生断裂，从而极大地影响桥梁的耐久性与安全性。此外，灌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，从而影响预应力混凝土桥梁的承载力和使用寿命。

预应力孔道压浆实例图

为了加强孔道灌浆密实度的质量控制和检测，国内外相继开展了一些研究，提出的检测方法主要包括冲击回波法、探地雷达法、超声相阵法等。其中，冲击回波等效波速法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，即可有效判定灌浆缺陷的有无和类型。

冲击弹性波的检测原理

冲击弹性波测试原理和方法分析

在被测对象孔道的一定区域内采用特制的刚性小锤（或激振锥）激振产生入射波动信号，通过分析入射波动信号在遇到缺陷，或者阻抗差异较大的反射面时出现的反射波动信号与入射波动信号进行叠加后产生的特征变化，同时通过对叠加信号的拾取和分析，并以特征变化为主要依据判断被测对象孔道的内部是否存在灌浆缺陷。基于以上原理，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，目前冲击弹性波的通常采用定性测试与定位检测两种方法：

（1）定性检测原理及测试方法

定性检测是指在预制梁还未完全封锚前，利用激振锤或者激振锥对梁板端头露出的钢绞线或者锚具进行激振，在一端激发信号，另一端接收信号，通过分析应力波在孔道内传播的波速及频率等参数的变化，定性判断孔道内的整体灌浆质量。

该方法测试效率高，但测试精度和对缺陷的分辨力相对较差，一般适用于对漏灌、管道堵塞等灌浆事故的筛选检测。定性检测示意图如下图所示。

定性检测示意图

由于空洞等缺陷通常发生在孔道的上方，因此通常只需测试最上方的预应力筋即可。在一次测试过程中，可同时完成上述四种方法（FLEA、FLPV、PFTF、波形特征对比法）的测试。

（2）定位检测方法及原理

其基本原理在于：沿孔道轴线的位置，以扫描的形式逐点进行激振和接收信号，当孔道内存在灌浆缺陷时，应力波会在缺陷发生处提前反射，或沿着波纹管孔道周边混凝土进行传播，导致信号特性发生变化，通过分析激振信号从波纹管及对面梁侧反射信号的有无、强弱、传播时间等特性，来判断测试点下方波纹管内缺陷的有无及形态。弹性波在不同缺陷处的传播方式如下图。