超聲法檢測混凝土缺陷作業(yè)指導(dǎo)書

作業(yè)指導(dǎo)書 批 準(zhǔn) 人： 頒布日期： 實施日期： 審 核： 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 1 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 編 寫： 目 錄 1 適用范圍 . 3 2 檢測目的 . 3 3 檢測依據(jù) . 3 4 檢測設(shè)備 . 3 5 抽檢數(shù)量 . 4 6 檢測前準(zhǔn)備 . 4 7 檢測方法 . 5 8 檢測步驟 . 13 9 檢測分析處理 . 17 10 檢測報告 . 17 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 2 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布 日期： 2008 年 06 月 01 日 超聲法檢測混凝土缺陷 一、 適用范圍 本作業(yè)指導(dǎo)書適用于超聲法檢測混凝土的缺陷。 缺陷檢測系指對混凝土內(nèi)部空洞 和 不密實區(qū)的位置 和 范圍、裂縫深度、表面損傷層厚度、不同時間澆注的混凝土結(jié)合面質(zhì)量、鋼管混凝土中的缺陷進行檢測。 二、 檢測目的 采用帶波形顯示功能的超聲波檢測 儀， 測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度（簡稱聲速），首波幅度（ 簡稱波幅 ） 和接收 信號主頻率（簡稱主頻）等聲學(xué)參數(shù)并根據(jù)這些參數(shù)及其 相對 變化，判斷混凝土中的缺陷情況。 三、 檢測依據(jù) 超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程 CECS21： 2000； 建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50344-2004。 四、 檢測設(shè)備 超聲波檢測儀 。 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 3 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 五、 抽檢數(shù)量 依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50344-2004 的 3.3.13 規(guī)定的樣本最小容量限定值抽檢。如下表： 建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測的最小樣本容量 檢測批 的容量 檢測類別和樣 本最小容量 檢測批 的容量 檢測類別和樣 本最小容量 A B C A B C 2 8 2 2 3 501 1200 32 80 125 9 15 2 3 5 1201 3200 50 125 200 16 25 3 5 8 3201 10000 80 200 315 26 50 5 8 13 10001 35000 125 315 500 51 90 5 13 20 35001 150000 200 500 800 91 150 8 20 32 150001 500000 315 800 1250 151 280 13 32 50 500000 500 1250 2000 281 500 20 50 80 - - - - 注：檢測類別 A適用于一般施工質(zhì)量的檢測，檢測類別 B適用于結(jié)構(gòu)質(zhì)量或性能的檢測，檢測類別 C適用于結(jié)構(gòu)或性能的嚴(yán)格檢測或復(fù)檢。 六、 檢測前準(zhǔn)備 6.1收集資料 了解工程概況，結(jié)構(gòu)型式， 成型工藝等情況， 收集 施工組織設(shè)計 施工日志 等相關(guān)工程資料。 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 4 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 6.2制定檢測方案，確定設(shè)備 6.2.1 檢測方案內(nèi)容 工程概況，檢測方法及其依據(jù)，抽樣 方案，測點的布置 方法，測點間距，所需的機械或人工配合，試驗周期 等 。 6.2.2檢測所需儀器設(shè)備 超聲波檢測儀、換能器、電源線、盒尺等。 七、 檢測方法 7.1裂縫深度檢測 7.1.1 平面檢測法 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個可測表面，估計裂縫深度又不大于500mm 時，可采用 單 面平測法。平測時應(yīng)在裂縫的被測部位，以不同的測距，按 跨 縫和不跨裂縫布置測點（布置測點時應(yīng)避開鋼筋的影響）進行檢測，其檢測步驟為： （ 1）不跨縫的聲時測量：將 T 和 R 換能器置于裂縫附近同一側(cè)，以兩個換能器內(nèi)邊緣間距 l 等于 100、 150、 200、 250mm ，分別讀取聲時值（ ti），繪制“時 距”坐標(biāo)圖，或用回歸分析的方法求出聲時與測距之間的回歸直線方程： 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 5 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 li=a+bti 每測點超聲波實際傳播距離 li=l +|a| 式中： li 第 i 點的超聲波實際傳播距離（ mm）； l 第 i 點的 R、 T 換能器的內(nèi)邊緣間距（ mm）； a “時 距”圖中 l軸的截 距或回歸直線方程的常 數(shù)項 （ mm）。 不跨縫平測的混凝土聲速值為： V=（ ln - l1） /（ tn-t1） （ km/s） （ 1） 或 V=b（ km/s） （ 2） ln、 l1 第 n點和第 1點的測距； tn、 t1 第 n 點和第 1 點讀取的聲時值（ us） b 回歸系數(shù) （ 2）跨縫的聲時測量 將 T、 R 換能器分別置于以裂縫為對稱的兩側(cè)， l取 100、 150、200mm 分別讀取聲時值 ti0， 同時觀察首波相位的變化。 （ 3）平測法檢測，裂縫深度應(yīng)按下式計算： 1)/(2 20 iiici lVtlh (3) ni cihc hnm 1/1 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 6 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 式中： li 不跨縫平測時第 i 點的超聲波實際傳播距離（ mm）； hci 第 i 點計算的裂縫深度值（ mm）； 0it 第 i點跨縫平測時的聲時值（ us）； mhc 各測點計算裂縫深度的平均值（ mm）； n 測點數(shù)； （ 4）裂縫深度的確定 跨縫測量中，當(dāng)在某測距發(fā)現(xiàn)首波反相時，可用該測距及兩個相鄰的測量值按式（ 3）計算 hci值，取此三點 hci的平均值作為該裂縫的深度值（ hc） 跨縫測量中如難于發(fā)現(xiàn)首波反相，則以不同測距按式（ 3）、式（ 4）計算 hci及其平均值 mhc。將各測距 Li與 mhc相比較，凡測距Li小于 mhc和大于 3mhc， 應(yīng)剔除該組 數(shù)據(jù)，然后取余下 hci的平均值，作為該裂縫的深度值 hc。 7.1.2 雙面斜測法 當(dāng)結(jié)構(gòu)的裂縫部位具有兩個相互平行的測試 表面時，可采用雙面穿透斜測法檢測。測點布置如下圖，將 T、 R 換能器分貝置于兩測試表面對應(yīng)測點 1、 2、 3的位置，讀取相應(yīng)聲時值 ti、波幅值 Ai及主頻率if。 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 7 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6平面圖1 2 3 4 5 6立面圖1234 裂縫深度判定：當(dāng) T、 R換能器的連線通過裂縫，根據(jù)波幅、聲時和主頻的突變，可以判定裂縫深度以及是否在所處斷面內(nèi)貫通。 7.1.3 鉆孔對測法 鉆孔對測法適用于大體積混凝土，預(yù)計深度在 500mm以上的裂縫檢測。 被檢測混凝土應(yīng)允許在裂縫兩側(cè)鉆測試孔。 所鉆測試孔應(yīng)滿足下列要求 ： 孔徑應(yīng)比所用換能器直徑大 5 10mm； 孔深應(yīng)不小于比裂縫預(yù)計深度 深 700mm。經(jīng)測試如淺于裂縫深度，責(zé)應(yīng)加深鉆孔； 對應(yīng)的兩個測試孔（ A、 B），必須始終位于裂縫兩側(cè)，其軸線應(yīng)保持平行； 兩個對應(yīng)測試孔的間距宜為 2000mm，同一檢測對象各對測孔河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 8 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混 凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 間距應(yīng)保持相同； 孔中粉末碎屑應(yīng)清理干凈； 如 下 圖，宜 在 裂縫一側(cè)多鉆一個孔距相同但較淺的孔，通過 B、C 兩孔測試無裂縫混凝土的聲學(xué)參數(shù)。 平面圖 1 - 1 剖 面 圖ABCc 裂縫深度檢測應(yīng)選用頻率為 20 60kHz 的徑向振動式換能器。 測試前應(yīng)先向孔中注滿清水，然后將 T、 R換能器分別置于裂縫兩側(cè)的對應(yīng)孔中，以相同高程等間距（ 100 400mm）從上到下同步移動，逐點讀取聲時、波幅和換能器所處的深度。 以換能器所處深度（ h）與對應(yīng)的波幅值（ A）繪制 h-A 坐標(biāo)圖。隨換能器位置的下移，波幅逐漸增大，當(dāng)換能器下移至某一位置后，波幅達(dá)到最大并基本穩(wěn)定，該位置所對應(yīng)的深度是裂縫深度值 hc。 7.2不密實區(qū)和空洞檢測 7.2.1 測試方法選擇 根據(jù)被測構(gòu)件時間情況，選擇布置換能器。 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo) 書 第 9 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 當(dāng) 構(gòu)件具有兩對互相平行的測試面時，可采用對測法。在測試部位兩對互相平行的測試面上，分別畫出等間距的網(wǎng)格（網(wǎng)格間距：工 業(yè)與名用建筑為 100 300mm，其它大型結(jié)構(gòu)物可適當(dāng)放寬），并編號確定對應(yīng)的測試位置。 當(dāng)構(gòu)件只有一對相互平行的測試面時，可采用對測和斜測相結(jié)合的方法。在測位 兩個相互平行的測試面上分別畫出網(wǎng)格線，可在對測的基礎(chǔ)上進行交叉斜測。 當(dāng)測距較大時，可采用鉆孔或預(yù)埋管測法。在測位預(yù)埋聲測管或鉆出豎向測試孔，預(yù)埋管內(nèi)徑或鉆孔直徑宜比換能器直徑大 5 10mm，預(yù)埋管或鉆孔間距宜為 2 3m，其深度可根據(jù)測試需要確定。檢測時可用兩個徑向振動式換能器分別置于兩測孔中進行測試，或用一個徑向振動式與一個厚度振動式換能器，分別置于測孔中和平行于測孔的側(cè)面進行測試。 7.2.2 數(shù)據(jù)處理 測位混凝土聲學(xué)參數(shù)的平均值（xm）和標(biāo)準(zhǔn)差（xs）應(yīng)按下式計算： nxm ix / )1/()( 22 nmnxs xx 式中 iX-第 i點的聲學(xué)參數(shù)測量值； 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 10 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 n -參與統(tǒng)計的測點數(shù)。 7.3 混凝土結(jié)合面質(zhì)量的檢測 7.3.1 測點的布置 hc 使各測試范圍覆蓋全部結(jié)合面或有懷疑的部位。 各 對 T-R1和 T-R2換能器連線的傾斜角測距應(yīng)相等。 測點的間距視構(gòu)件尺寸和結(jié)合面外觀質(zhì)量情況而定，宜為 100 300mm。 7.3.2按布置好的測點分別測出各測點的聲時、波幅和主頻道。 7.3.3數(shù)據(jù)處理及判斷 將同一測位各測點聲速、波幅和主頻道分別進行統(tǒng)計和測定。 當(dāng)測點數(shù)無法滿足統(tǒng)計法判斷時，可將 T-R2的聲速、波 幅等聲學(xué)參數(shù)與 T-R1進行比較，若 T-R2的聲學(xué)參數(shù)比 T-R1顯著低時，則該點可判斷為異常測點。 當(dāng)通過結(jié)合面的某些測點的數(shù)據(jù)被判為異常，并查明無其他因素影響，可判定混凝土結(jié)合面在該部位結(jié)合不良。 7.4混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測 測試前應(yīng)查明結(jié)合面的位置及走向，明確被測部位及范圍，構(gòu)件河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 11 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 的被測部位應(yīng)具有使聲波垂直或斜穿結(jié)合面的測試條件。 7.4.1 測點布置 （ 1） 使測試范圍覆蓋全部結(jié)合面或有懷疑的部位； （ 2） 各對 T-R1（聲波傳播不經(jīng)過結(jié)合面）和 T-R2（聲波傳播經(jīng)過結(jié)合面）換能器連線的傾斜角測距應(yīng)相等； （ 3） 測點的間距視構(gòu)件尺寸和結(jié)合面外觀質(zhì)量情況而定，宜為 100300mm. 7.4.2 按布置好的測點分別測出各點的聲時、波幅和主頻率。 7.5表面損傷層檢測 檢測時，根據(jù)構(gòu)件的損傷情況和外觀質(zhì)量選取有代表性的部位布置測位；構(gòu)件被測表面應(yīng)平整并處于自然干燥狀態(tài)，且無接縫和飾面層。 7.5.1測點布置 表面損傷層檢測宜選用頻率較低的厚度振動式換能器 測試時 T 換能器應(yīng)耦合好，并保持不動，然后將 R 換能器依次耦合在間距 30mm 測點位置上，讀取相應(yīng)的聲時值，并測量每次 T、 R 換能器內(nèi)邊緣之間的距離。每一測位的測點數(shù)不得少于 6個，當(dāng)損傷層河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 12 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日 期： 2008 年 06 月 01 日 較厚時，應(yīng)適當(dāng)增加測點數(shù)。 當(dāng)構(gòu)件損傷厚度不均勻時，應(yīng)適當(dāng)增加測位數(shù)量。 7.6 鋼管 混凝土缺陷檢測 7.6.1檢測方法 鋼管混凝土檢測應(yīng)采用徑向?qū)y的方法； 應(yīng)選擇鋼管與混凝土膠結(jié)良好的部位布置測點； 布置測點時，可先測量鋼管實際周長，再將圓周等分，在鋼管測試部位畫出若干根母線和等間距的環(huán)向線，線間距宜為 150 300mm； 檢測時可先作徑向?qū)y，在鋼管混凝土每一環(huán)線上保持 T、 R 換能器連線通過 圓心，沿環(huán)向測試，逐點讀取聲時、波幅和主頻； 對于直徑較大的鋼管混凝土，也可采用預(yù)埋聲測管的方法檢測。 八、 檢測步驟 8.1現(xiàn)場檢測 準(zhǔn)備 搜集工程相關(guān)的資料。 復(fù)核 方案計算所得的測點間距等相關(guān) 測試用到的 數(shù)據(jù) ，然后進一步完善測試方案。 根據(jù)測試方案 及現(xiàn)場情況布置 測點 ，并做好標(biāo)記 。 同時，準(zhǔn)備好所用的儀器、設(shè)備、工具等。檢查校對儀器， 換能器必須有良好的耦合狀態(tài) ，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。 測位混凝土表面應(yīng)清潔、平整，必要時可用砂輪磨平或用高強河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 13 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 度的快凝砂漿抹平。抹平砂漿必須與混凝土粘結(jié)良好 。 每對測點的連線盡量不要與附近的鋼筋軸線平行，如無法避免， 應(yīng)使兩個換能器連線與該鋼筋的最短距離不小于超聲測距的 1/6。 混凝土處于自然干燥狀態(tài)。 8.2現(xiàn)場 檢測 按照 事先制定好的 檢測方案的 開展 現(xiàn)場檢測工作 。 8.2.1開機 用儀器專配的連接電纜分別將發(fā)射換能器和接收換能器與主機的 “ 發(fā)射 ” 接口和 “ 接收 ” 接口相連。 檢查電源是否為 220V，然后 打開 檢測儀器 。 8.2.2 現(xiàn)場測試 將 發(fā)射和接收 換能器耦合在測點上，兩個探頭須垂直于構(gòu)件的表面且探頭軸心應(yīng)該在一條直線上。 打開儀器后，按【 2】鍵進入檢測界面，按【 1】鍵進行參數(shù)設(shè)置，需要調(diào)整參數(shù)為：測距 ， 設(shè)置完畢后，按【返回】鍵存盤、返回主界面。 按【采樣】鍵進行采樣，按【采樣】鍵停止采樣，按【確定】鍵數(shù)據(jù)存盤；重復(fù)此過程至一測試面檢測完畢。 河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 14 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 8.3成果保存與輸出 8.3.1成果保存 將測試結(jié)果存儲于儀器中，以便進行后續(xù)處理和存檔。 8.3.2文件傳輸 將儀器存儲的文件傳輸?shù)接嬎銠C上進行備份或分析處理 8.4檢測過程中的注意事項 8.4.1 安全事項 儀器及換能器應(yīng)輕拿輕放，避免與硬物碰撞；如聲測管為鋼管時還應(yīng)注意避免信號線與管口摩擦，以免劃傷信號線。現(xiàn)場檢測人員應(yīng)注 意安全，有危險可能發(fā)生時應(yīng)采取相應(yīng)保護措施或停止作業(yè)。 現(xiàn)場指揮以儀器操作員為主。輔助人員應(yīng)聽從儀器操作員安排。 現(xiàn)場檢測應(yīng)注意文明施測，檢測現(xiàn)場應(yīng)注意安全。 8.4.2 儀器操作注意事項 超聲檢測分析儀可自動判讀首波；首波一般朝下；當(dāng)儀器不能自動判讀首播或自動判讀有誤時，當(dāng)采用游標(biāo)操作，手動判讀首波；“上、下、左”鍵可調(diào)整游標(biāo)，手動判定聲時、波幅讀數(shù)顯示在檢測河 北 博 瑞 建 工 技 術(shù) 有 限 公 司 作業(yè)指導(dǎo)書 第 15 頁 共 17 頁 第 A 版 第 0 次 修訂 主題： 超聲法檢測混凝土缺陷 頒布日期： 2008 年 06 月 01 日 主窗口游標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)。 “ +、 -”鍵可調(diào)整波形大小，必要時可對波形進行放大或縮 小處理； 儀器連接完畢后，應(yīng)核對端口與換能器是否接對；嚴(yán)禁發(fā)射與 接收接反； 數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)據(jù)存盤時，儀器會發(fā)出“嘟”的一聲，證明