《公路工程水泥混凝土缺陷陣列 超聲法檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》

ICS93010

CCSP66

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/JSJTQXXX—2024

水泥混凝土內(nèi)部缺陷

陣列超聲法檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

Technicalcodefortheinspectionofinternaldefectsincementconcretebyarray

ultrasonictestingmethod

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施

江蘇省交通企業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/JSJTQX××—2024

水泥混凝土內(nèi)部缺陷陣列超聲法檢測(cè)技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了陣列超聲法檢測(cè)水泥混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)準(zhǔn)備、檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析判斷

和檢測(cè)報(bào)告。

本文件適用于公路、水運(yùn)工程領(lǐng)域水泥混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的陣列超聲法檢測(cè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

本文件無(wú)規(guī)范性引用文件。

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

陣列超聲法arrayultrasonictestingmethod

基于陣列式排布探頭實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接受，并采用相應(yīng)算法形成混凝土內(nèi)部圖像的方法。

3.2

基準(zhǔn)波速度referenceS-wavevelocity

超聲波在測(cè)試材料中的傳播速度，砂漿為2000km/s~2500km/s，混凝土為2500km/s~2800km/s。

3.3

點(diǎn)掃描point-scan

對(duì)某一定點(diǎn)進(jìn)行超聲信號(hào)的發(fā)射與接受。

3.4

面掃描section-scan

針對(duì)聲速方向平行且與構(gòu)件的被測(cè)表面垂直的剖面，將超聲波反射信號(hào)進(jìn)行二維平面成像處理。

注：橫坐標(biāo)代表掃查的位移方向，縱坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。

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3.5

體掃描volume-scan

針對(duì)待測(cè)構(gòu)件表面一定深度范圍內(nèi)體積，將超聲波信號(hào)進(jìn)行三維成像處理。

注：橫坐標(biāo)代表掃查的位移方向，縱坐標(biāo)代表位移垂直方向，豎坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。

4檢測(cè)設(shè)備

4.1陣列超聲檢測(cè)設(shè)備應(yīng)包括主機(jī)、探頭、掃查裝置、軟件和附件等，上述各項(xiàng)應(yīng)成套或單獨(dú)具有產(chǎn)

品出廠合格文件。

4.2主機(jī)換能器產(chǎn)生的超聲波頻率范圍宜為10kHz~90kHz，實(shí)測(cè)頻率與標(biāo)稱頻率之差應(yīng)不大于標(biāo)稱頻

率的5%。

4.3主機(jī)接收器增益范圍宜為0dB~80dB。

4.4主機(jī)聲時(shí)最小分辨率應(yīng)不大于0.1μs，傳感器脈沖延時(shí)宜為6ms~200ms，且可調(diào)節(jié)。

4.5探頭與檢測(cè)面接觸方式應(yīng)為干耦合方式。探頭應(yīng)為陣列式排布，可支持多組探頭擴(kuò)展以提高單次

檢測(cè)范圍。通道數(shù)宜不少于8個(gè)，每通道傳感器數(shù)量宜不少于3個(gè)。

4.6主機(jī)應(yīng)具有面掃描和體掃描查看功能，應(yīng)能存儲(chǔ)、調(diào)出檢測(cè)圖像，圖像顯示清晰、穩(wěn)定，并能將

存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)制到外部存儲(chǔ)空間中。

4.7陣列超聲檢測(cè)設(shè)備操作溫度范圍宜為-10℃~50℃，濕度不宜大于95%。不宜在機(jī)械振動(dòng)和高振

幅電噪聲干擾環(huán)境下使用。

4.8陣列超聲檢測(cè)設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行性能指標(biāo)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)周期由使用單位決定。當(dāng)儀器固件升級(jí)或配件

更換后，應(yīng)校準(zhǔn)合格后使用。

5檢測(cè)準(zhǔn)備

5.1檢測(cè)前，宜取得下列有關(guān)資料：

a）工程名稱；

b）檢測(cè)目的與要求；

c）混凝土原材料品種和規(guī)格；

d）混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)情況；

e）構(gòu)件尺寸和配筋施工圖或鋼筋隱蔽圖；

f）構(gòu)件外觀質(zhì)量及存在的問(wèn)題。

5.2檢測(cè)前，應(yīng)編制檢測(cè)方案。檢測(cè)方案應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：

a）工程概況、構(gòu)件設(shè)計(jì)及施工情況；

b）檢測(cè)依據(jù)、目的及委托方要求；

c）檢測(cè)人員及儀器；

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d）測(cè)區(qū)選擇與測(cè)線、測(cè)點(diǎn)布置；

e）測(cè)試方法、步驟及進(jìn)度。

5.3檢測(cè)前，應(yīng)核查儀器狀態(tài)。

5.4混凝土齡期不應(yīng)小于7d，構(gòu)件厚度不宜小于50mm，超聲剪切橫波速度應(yīng)為1000m/s~4000m/s。

5.5檢測(cè)區(qū)域應(yīng)符合下列規(guī)定：

a）根據(jù)檢測(cè)要求和測(cè)試操作條件確定；

b）當(dāng)構(gòu)件只有一個(gè)可測(cè)表面時(shí)，即在該可測(cè)表面布置測(cè)區(qū)，見(jiàn)圖1a）所示。當(dāng)構(gòu)件具有兩個(gè)及以

上可測(cè)表面時(shí)，應(yīng)在非平行的兩可測(cè)表面分別布置測(cè)區(qū)，見(jiàn)圖1b）所示；

a）只有一個(gè)可測(cè)表面b）有兩個(gè)可測(cè)表面

圖1構(gòu)件表面測(cè)區(qū)設(shè)置示意圖

c）測(cè)區(qū)范圍距構(gòu)件邊緣最小距離不宜小于50mm，見(jiàn)圖2所示；

圖2測(cè)區(qū)范圍選擇示意圖

d）測(cè)區(qū)混凝土表面應(yīng)為原漿面，應(yīng)清潔、平整、干燥，必要時(shí)可采用砂輪磨平或用高強(qiáng)度快凝砂

漿抹平。抹平砂漿必須與混凝土粘結(jié)良好；

e）測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)至少按照兩個(gè)不同方向布置測(cè)線和測(cè)點(diǎn)，兩組測(cè)線方向宜垂直分布，見(jiàn)圖3所示；

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圖3測(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)線和測(cè)點(diǎn)的布置示意圖

f）當(dāng)要求獲得某一測(cè)線方向連續(xù)圖像或測(cè)區(qū)內(nèi)完整圖像時(shí)，探頭區(qū)長(zhǎng)度見(jiàn)圖4a），測(cè)線上相鄰測(cè)

點(diǎn)的間距不宜大于探頭區(qū)長(zhǎng)度，見(jiàn)圖4b）所示。滿足測(cè)試要求前提下，宜選擇較小測(cè)點(diǎn)間距以提高測(cè)

試精度；

a）探頭區(qū)長(zhǎng)度b）測(cè)點(diǎn)間距小于探頭區(qū)長(zhǎng)度

圖4測(cè)點(diǎn)間距布置要求示意圖

g）當(dāng)對(duì)某一測(cè)區(qū)或測(cè)線方向圖像無(wú)連續(xù)化要求時(shí)，測(cè)點(diǎn)間距可根據(jù)檢測(cè)要求選擇。

6檢測(cè)

6.1參數(shù)選擇

檢測(cè)前，在已知厚度構(gòu)件上，通過(guò)點(diǎn)掃描確定基準(zhǔn)波速度，檢測(cè)過(guò)程不應(yīng)再調(diào)整。

6.2檢測(cè)實(shí)施

6.2.1依照檢測(cè)方案將陣列超聲檢測(cè)設(shè)備的硬件及軟件置于檢測(cè)狀態(tài)，沿設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行掃查。

6.2.2測(cè)試位置應(yīng)與預(yù)設(shè)測(cè)點(diǎn)位置吻合良好，位置偏移不應(yīng)超過(guò)3mm。

6.2.3設(shè)備檢測(cè)工作過(guò)程中，應(yīng)保持設(shè)備穩(wěn)定，不應(yīng)人為移動(dòng)。

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6.2.4掃查過(guò)程應(yīng)保持探點(diǎn)耦合良好，若耦合不好，應(yīng)重新掃查該區(qū)域。

6.2.5檢測(cè)中出現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因，必要時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)校核。

6.2.6檢測(cè)原始記錄可參考附錄A填寫(xiě)。

7數(shù)據(jù)分析判斷

7.1檢測(cè)完成后，數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)存儲(chǔ)，并導(dǎo)出至軟件進(jìn)行處理和分析。

7.2采用面掃描時(shí)，應(yīng)集成內(nèi)各測(cè)線檢測(cè)結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。

7.3采用體掃描時(shí)，應(yīng)集成各可測(cè)表面或測(cè)試方向檢查結(jié)果綜合判定混凝土內(nèi)部缺陷位置及范圍。

7.4應(yīng)通過(guò)超聲圖像中不同顏色顯示的區(qū)域分析并判定缺陷位置及范圍。

7.5混凝土內(nèi)部缺陷判斷可按以下程序進(jìn)行：

a）首先，應(yīng)判斷構(gòu)件實(shí)際厚度與檢測(cè)厚度是否一致，宜選用線掃描模式，見(jiàn)圖4所示。若檢測(cè)厚

度與實(shí)際厚度不一致，則應(yīng)重新調(diào)整測(cè)試參數(shù)至二者數(shù)值接近；

注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向

圖4構(gòu)件厚度檢測(cè)結(jié)果示意圖

b）其次，應(yīng)調(diào)整參數(shù)至圖像明亮、清晰，應(yīng)根據(jù)超聲圖像顏色確定缺陷區(qū)域，見(jiàn)圖5所示。宜選

用面掃描模式圖像確定缺陷范圍及位置，見(jiàn)圖6所示。構(gòu)件淺部區(qū)域伴隨出現(xiàn)的缺陷二次投影成像應(yīng)避

免標(biāo)記為缺陷；

注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向

圖5體掃描模式下缺陷的確定示意圖

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注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。缺陷投影深度約為缺陷深度的2倍

圖6面掃描模式下缺陷的確定與測(cè)量示意圖

c）當(dāng)體掃描結(jié)果中缺陷圖像不顯著時(shí)，見(jiàn)圖7a）所示，可采用體掃描模式俯視圖觀察底邊緣圖

像，見(jiàn)圖7b）所示，當(dāng)圖像中存在顯著不連續(xù)區(qū)域時(shí)可判斷上位可能存在缺陷；

a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖

注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。

圖7根據(jù)構(gòu)件底邊緣超聲圖像輔助判斷內(nèi)部缺陷示意圖

d）當(dāng)體掃描結(jié)果中缺陷輪廓差異顯著時(shí)，見(jiàn)圖8a）所示，可根據(jù)檢測(cè)圖像簡(jiǎn)單判斷缺陷形狀，見(jiàn)

圖8b）所示；

a)體掃描模式三維圖像b）體掃描模式俯視圖

注：X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表位移垂直方向，Z坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。

圖8不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測(cè)結(jié)果示意圖

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e）可根據(jù)檢測(cè)圖像測(cè)量缺陷傾角，宜使用面掃描模式，見(jiàn)圖9所示。最大傾角不應(yīng)大于45°；

注：圖中X坐標(biāo)代表掃查的位移方向，Y坐標(biāo)代表超聲波傳播的深度方向。

圖9不同形狀內(nèi)部缺陷的檢測(cè)結(jié)果示意圖

f）采用合成孔徑聚焦技術(shù)（SAFT）分析檢測(cè)結(jié)果時(shí)，不宜根據(jù)檢測(cè)圖像直接測(cè)量缺陷厚度。

7.2.6對(duì)于判斷困難區(qū)域應(yīng)進(jìn)行局部破損法驗(yàn)證。

8檢測(cè)報(bào)告

8.1檢測(cè)報(bào)告應(yīng)結(jié)論明確、用詞規(guī)范、文字簡(jiǎn)練，對(duì)于容易混淆的術(shù)語(yǔ)和概念應(yīng)以文字解釋或圖例、

圖像說(shuō)明。

8.2檢測(cè)報(bào)告宜包括但不限于下列內(nèi)容：

a）委托單位名稱；

b）工程概況（工程名稱、結(jié)構(gòu)類型、工程規(guī)模、施工日期及現(xiàn)狀等）；

c）檢測(cè)目的；

d）檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；

e）檢測(cè)儀器名稱、型號(hào)、校準(zhǔn)日期；

f）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用的參數(shù)；

g）檢測(cè)示意圖（測(cè)區(qū)、測(cè)線和測(cè)點(diǎn)布置方案）；

h）檢測(cè)結(jié)果示意圖（所發(fā)現(xiàn)的缺陷位置及分布）；

i）檢測(cè)結(jié)論；

j）檢測(cè)人員、審核人員和批準(zhǔn)人員簽字；

k）檢測(cè)日期，報(bào)告發(fā)布日期；

l）檢測(cè)機(jī)構(gòu)的有效印章。

8.3檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)就委托方對(duì)報(bào)告提出的異議做出解釋或說(shuō)明。

8.4檢測(cè)原始記錄和報(bào)告應(yīng)歸檔留存，確保其具有可追溯性。

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附錄A

（資料性）

混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表

A.1原始記錄表

混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄可參考表A.1。

表A.1混凝土內(nèi)部缺陷原始記錄表

委托編號(hào)：

工程名稱

委托單位

檢測(cè)位置環(huán)境條件溫度：濕度：

混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土齡期

混凝土表面狀態(tài)檢測(cè)依據(jù)

儀器型號(hào)儀器編號(hào)

基準(zhǔn)波速度（m/s）

測(cè)試參數(shù)數(shù)字增益

模擬增益

測(cè)區(qū)位置選擇

測(cè)線、測(cè)點(diǎn)布置方案