预应力体系综合检测技术方案

,書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,書式設定,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,预应力体系综合检测技术方案,内容,研发背景,应用领域简介,锚索（杆）张力测试,预应力梁管道灌浆密实度检测,弹性模量,/,壁厚测试,锚杆长度测试,研发背景,关键课题未解决,锚索（杆）的现有张力无法测试,管道灌浆密实度检测技术不成熟,联合国内外顶级机构（日本,SRE,、上海建科院、杭州交通质监局、北京星通联华科技等），历时多年，开发了多项独创技术并建立了完整的技术体系；,多项大规模原型验证，保证测试精度。,直接影响预应力梁、边坡的安全,应用领域简介,预应力桥梁,岩锚,金属锚固体,测试项目与方法,灌浆密实度,快速定性,张 力,锚固力,精确定位,几何尺寸,壁厚,（预应力梁）,长度,（岩锚索杆）,混凝土材质及,内部缺陷,弹性模量,内部强度,内部缺陷,空洞蜂窝,岩土锚索,埋入长度,混凝土预应力梁,灌浆密实度,全长衰减法,全长波速法,传递频率法,材质,内部缺陷,岩土锚杆,反射法,锚固力,等效质量法,埋入长度,反射法,锚固力,等效质量法,灌浆密实度,单面反射法,等效波速法,锚固力,等效质量法,壁厚,反射法,弹性波雷达,单面传播法,锚杆（索）张力测试,意义,日本道路公团调查结果，约有,30%,的岩锚完全失效（,20,年以上）,桥梁中预应力的失效极其危险,因堵塞、管壁变形而钢绞线不连续,部分钢绞线不连续,锚杆（索）张力测试,意义,日本道路公团调查结果，约有,30%,的岩锚完全失效（,20,年以上）,桥梁中预应力的失效极其危险,现存方法（频率）的问题点,仅适合中、低应力区域,本公司方法（等效质量法）,等效质量法的基本概念,对于悬索类，弦体自由，其张力与振动的固有频率相关。,激振直接在弦体上（如钢琴）,对于锚索、杆类，弦体固定在灌浆材料中，弦体不自由；,无法直接在弦体上激振,；,低张力下，弦的固有振动频率低,高张力下，弦的固有振动频率高,弹簧支撑,钢材,-,钢材,弹簧支撑,钢材,-,混凝土,/,岩体,等效质量法的基本概念,低张力时，振动体系小,低张力时，振动体系大,锚头,-,垫板,-,板后实体的整体振动体系；,张力增加,振动质量增大,/,刚性增加,提出“等效质量”理论,已申请国家发明专利,等效质量法的基本概念,张力测试（等效质量法）概念图,测试波形图,张力响应关系的回归,张力检测验证实例（,-,贵阳某大桥）,因施工问题，造成张力可能大幅不足,现场验证结果,锚索编号,T1Z-1-D9,T1Y-2-D9,T2Z-1-D9,实际张力（,KN,）,1757.7,测试结果（,KN,）,1756.7,1666.9,1642.8,相对误差,-0.06%,-5.17%,-6.54%,锚索编号,TJ-BYH-1,TJ-BYH-2,实际张力（,KN,）,2349.5,锚具,垫板：,9KG(,方形,),锚头：,7.8KG,（圆形）,测试结果（,KN,）,2302,2430,相对误差,-2.02%,3.43%,张力验证测试结果（,12,束）,张力验证测试结果（,9,束）,预应力检测要求及流程,要求,锚头露出,标定,对同类型锚固结构,；,3,点以上不同张力；,标定时要求千斤顶离开,测试,根据标定试验，确定测试参数；,根据测试参数，进行张力测试,预应力检测意义,定量测试预应力的现有数值,分析预应力损失情况；,分析边坡安全性；,定性测试各个锚固点的质量,在众多锚固点中找出薄弱点；,防止钢绞线不连续等恶性事故。,预应力梁孔道灌浆密实度检测方法,意义,定性测试,全长波速法（,FLPV,）,全长衰减法（,FLEA,）,定位测试,冲击回波等效波速法（,IEEV,）,P,波传递函数法（,PFTF,）,验证事例,预应力梁孔道灌浆密实度测试,意义,1985,年,12,月，,Ynys-Y-Gwas,桥（英国南威尔市）,1992,年，,Bissell,大桥（美国）,我国某高速公路三座预应力梁桥，纵向预应力孔道中无压浆的截面占调查总数的,14.5%,，横向预应力无压浆截面则占到,47.6%,我国某特大桥梁（跨度为,330m,）的开孔检验中，发现全部检查点均存在压浆不密实的问题。施工阶段，部分检查位置的钢绞线已经开始生锈,灌浆密实度定性检测概念,随着灌浆密实度的增加，沿锚索传播的弹性波的能量衰减增加，造成表现波速下降。,定性测试（全长衰减法,FLEA,）,密实度测试（全长衰减法,FLEA,）,弹性波衰减（振幅）率充填度的相关关系,激振信号,充填良好,充填不良,受信信号,定性测试（全长波速法,FLPA,）,灌浆密实度,1,维钢棒,P,波波速,3,维混凝土,P,波波速,实测钢绞线波速,弹性波波速,充填度测试（等效波速法）概念,图,定位测试（冲击回波等效波速法,IEEA,）,当出现灌浆不密实区域时，通过该区域的弹性波波速会出现下降。,D,H,A,A,D,H,D,H,A,A11,A21,b1,b2,灌浆密实度度测试场景（,IEEV,法）,充填度测试（等效波速法）概念,图,充填度测试场景（等效波速法）,定位测试（,P,波传递函数法,PFTF,）,对锚索两端，因,位置较高，容易产生泌水，从而产生空洞；,但梁两端一般壁厚较厚，,IEEV,法测试分辨率显著降低。,灌浆不密实区域,壁厚厚，钢筋密集。,泌水（灌浆不密实）,定位测试（全长传递频率法,FLTF,）,灌浆密实,钢绞线周围缺乏约束，产生自由振动；,受信信号初动部分频率较高,钢绞线周围有灌浆材料约束，不易自由振动；,受信信号初动部分频率较低,根据受信与激发信号的初动部分的传递函数，可推测锚头附近的灌浆密实度；,灌浆密实度检测验证实例（,-,九江模型梁）,九江大桥，原尺寸模型,5,个管道：塑料,2,，铁管,3,管号,N1,N2,N3,N4,N5,大约平均高度（,m,）,1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,设计缺陷长度,(m),2.5,0,0.5,0.8,0,FLVP,的波速（,km/s,）,4.476,4.433,4.446,4.530,4.598,FLEA,的振幅比,0.138,0.057,0.147,0.229,0.060,FLEA,的衰减率,86.2%,94.3%,85.3%,77.1%,94.0%,测试结果,有缺陷,正常,有缺陷,有缺陷,正常,在灌浆密实度整体较高时，全长波速法适用困难；,位置越低，波速越高，表明混凝土质量越好；,全长衰减法效果明显；,结合传递函数法测试效率高,测试及验证结果,除去底部盲区外，其余部分全部测出,灌浆密实时，信号经过管道在底部的反射时间,灌浆不密实时，信号经管道壁绕射在底部的反射时间,N1,管,0m-3mMEM,频谱等值线图,冲击回波等效波速法,IEEA,测试图形,波速较低的灌浆不密实区域,灌浆密实度检测验证实例（,-,合肥模型梁）,高铁梁场，腹板原尺寸模型，,3,个孔洞，无管壁,2,号梁设计缺陷位置图,测试结果,验证结果（合肥模型,2#,梁）,预埋缺陷,灌浆密实度检测要求及流程,要求,锚头露出,全长法检测,全长波速法（,FLPV,）：是否灌浆、有无大范围空洞；,全长衰减法（,FLEA,）；是否有小范围不密实；,传递频率法（,FLTF,）：在管道两端是否有不密实,等效波速法（,IEEV,）测试,确定缺陷位置；,在全长法检测中发现问题时实施；,适用于梁厚较薄、厚度均匀的位置,弹性模量测试的意义及要点,各种方法可直接测试的均为动弹性模量,弹性模量本身也为重要的质量指标（铁道桥梁要求强度、模量双控）,对配比相同的混凝土、弹性模量与强度间有很好的相关关系,弹性波测试的动弹性模量与静弹性模量间有良好的相关关系,:,对于圆柱形试件大约大,6-7%,超声波测试得到的波速大约大,10-40%,不同的弹性波测试方法（透过、表面、反射）得到的结果有一定的差异，需要修正,钢筋的影响需要修正,应用在在施工质量检测、已有结构物的健康诊断等,受钢筋影响不可忽视。钢筋修正技术已申请专利,试件,/构件的,测试方法,验证结果,弹性模量的验证,相对误差绝对值的平均为,3.7%,，最大误差为,2.33GPa,，平均误差为,1.27GPa,。,弹性模量,测试,的,应用,龄期的影响,位置的影响,验证结果,强度的推定,Ec-Sc,的相关系数达到,0.94,；,在,C15-C60,范围内，与“混凝土规范”几乎完全重合,混凝土材质测试的特点,可针对构件、试件，适应于几乎所有的混凝土结构；,可测试材料内部和不同的范围；,测试精度高：,针对不同的条件，可选用最适合的方法；,不同方法之间的测试结果可相互转换，具有唯一性；,岩锚长度测试,测试原理及测试例,主要问题,岩锚长度测试例,主要问题：,P,波的诱发（锚杆弯曲时，易诱发其他类型的弹性波）,总 结,可提供综合解决方案,申请多项发明专利,系列产品,预应力混凝土梁多功能检测仪,预应力锚索（杆）张力检测仪,锚索（杆）,灌浆密实度检测仪,岩锚多功能,检测仪,感谢您的聆听,Thank you,！,