錨桿無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用
以重慶市黃花園嘉陵江大橋?yàn)槔榻B錨桿無(wú)損檢測(cè)儀RSM-SBT在橋梁豎向預(yù)應(yīng)力檢測(cè)中的應(yīng)用方法、注意事項(xiàng)及其局限性，為今后橋梁豎向預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)度和灌漿密實(shí)度的檢測(cè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。
一、工程概況
黃花園大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為1024.32m的5跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。左右幅分離，每幅箱梁為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，箱梁頂寬15m，梁寬7m，梁高4.3m~13.8m。設(shè)計(jì)荷載:汽車-超20級(jí)，掛車-120，人群荷載3.5kN/㎡,地震烈度:按七度設(shè)防，該橋1996-12-26開(kāi)工，1999年竣工。
二、該橋豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋主要病害
根據(jù)養(yǎng)護(hù)單位的歷年檢查，黃花園大橋箱梁底面豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋脫落情況較為嚴(yán)重，箱梁底面脫落的預(yù)應(yīng)力鋼筋分別在2004年、2008年和2010年進(jìn)行過(guò)３次集中整治處理。2011年２月又在橋面發(fā)現(xiàn)多處坑槽，疑似豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋露頭。
三、檢測(cè)方法及結(jié)果
? ? ? 1. 錨桿無(wú)損檢測(cè)儀的基本理論
利用聲頻應(yīng)力波（簡(jiǎn)稱聲波)對(duì)露頭豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行灌漿飽滿度無(wú)損檢測(cè)。若預(yù)應(yīng)力管道中存在注漿不密實(shí)段，則復(fù)合桿件的截面積及波阻抗發(fā)生變化，在波阻抗差異界面將產(chǎn)生反 射應(yīng)力波，桿中反射應(yīng)力波的相對(duì)能量強(qiáng)度與注漿密實(shí)度差異程度有關(guān)。一般密實(shí)度越好，反射波的能量越強(qiáng)，衰減越慢；不 密實(shí)區(qū)段越多，則波阻抗界面越多，反射應(yīng)力波越多。當(dāng)桿端頭被激發(fā)應(yīng)力波后，錨桿端頭的應(yīng)力波動(dòng)能為
其中，反射波能量
式中：ｍ為單位質(zhì)量；ｖ為錨桿端頭質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度；E0為桿端入射波能量，固定激發(fā)方式時(shí)可視為常量。
如果以桿長(zhǎng)作為變量代替時(shí)間變量，得到
? ? ? 2. 試驗(yàn)標(biāo)定
結(jié)合本次檢測(cè)具體情況，進(jìn)行本次標(biāo)定試驗(yàn)。本次標(biāo)定有：①對(duì)桿體波速進(jìn)行標(biāo)定，用來(lái)指導(dǎo)本項(xiàng)目實(shí)際的實(shí)測(cè)桿長(zhǎng)計(jì)算；②對(duì)鋼筋中間機(jī)械接頭的不同狀態(tài)進(jìn)行模擬，確定本次實(shí)際檢測(cè)的桿底信號(hào)位置和機(jī)械接頭位置。針對(duì)試驗(yàn)標(biāo)定內(nèi)容，設(shè)置５個(gè)工況，其中工況１是進(jìn)行桿體波速標(biāo)定，其余工況是進(jìn)行接頭（套筒）狀況模擬，見(jiàn)圖１。標(biāo)定試驗(yàn)部分波形如圖２所示。
通過(guò)本次標(biāo)定試驗(yàn)，可得出：
１）桿體波速為5200m/s；
２）在中間套筒接頭密實(shí)的情況下，可以測(cè)得整個(gè)鋼筋體系的桿長(zhǎng)（即上下兩根鋼筋），中間的套筒接頭在信號(hào)中沒(méi)有明顯反應(yīng)；
３）儀器對(duì)桿底擴(kuò)徑（即工況４）沒(méi)有相應(yīng)的反應(yīng)信號(hào)；
４）對(duì)于中間套筒處，機(jī)械接頭不密實(shí)的情況下，儀器可得到第１段鋼筋的反射信號(hào)，未測(cè)到底部第２段鋼筋的響應(yīng)信號(hào)。
? ? ? 3. 檢測(cè)結(jié)果
根據(jù)標(biāo)定結(jié)論和參數(shù)，對(duì)５根豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行檢測(cè)，其中４根墩頂長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋由于受鋼筋本身機(jī)械接頭的影響，不能對(duì)其整體質(zhì)量做出判斷；跨中較短的１根預(yù)應(yīng)力鋼筋被評(píng)定為合格。
四、注意事項(xiàng)及局限性
１）測(cè)試前，對(duì)桿體波速和桿系波速進(jìn)行標(biāo)定十分重要的，各橋使用的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋規(guī)格不同、?材質(zhì)不同，其相應(yīng)的波速也不同；
２）測(cè)試過(guò)程中，對(duì)測(cè)試的預(yù)應(yīng)力鋼筋頭，必須進(jìn)行打磨，從而是探頭和待檢鋼筋較好的耦合；
３）對(duì)每根預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)采集多個(gè)波形，對(duì)采集的波形進(jìn)行初步判斷，各次采集的波形一致較好方可；
４）測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)避免車輛通過(guò)或大型機(jī)械作業(yè)， 從而避免采集的波形受到干擾。
５）較長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋，中間可能有套筒接頭， 若上下兩端鋼筋接觸不好，儀器很難測(cè)出下面一段鋼筋的波形，這也是這種方法的局限性。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)采用錨桿無(wú)損檢測(cè)儀對(duì)重慶市花黃園嘉陵江大橋的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的檢測(cè)，是對(duì)鋼筋長(zhǎng)度和灌漿密實(shí)度檢測(cè)方法的一次大膽創(chuàng)新和探索，實(shí)踐證明錨桿無(wú)損檢測(cè)儀對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的長(zhǎng)度和密實(shí)度檢測(cè)是可行的，同時(shí)也具有一定的局限性。
六、 MC-5320錨桿檢測(cè)儀
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