DB36/T 1197-2019 桥梁预应力孔道压浆密实度检测规程

ICS93.040

P28

DB36

江西省地方标准

DB36/T1197—2019

桥梁预应力孔道压浆密实度检测规程

Procedureforevaluatingcompactiondensityofprestressedtunnelgroutingofbridges

2019-12-27发布2020-06-01实施

江西省市场监督管理局发布

DB36/T1197—2019

前言

本标准根据GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由江西省交通运输厅提出并归口。

本标准起草单位：江西省交通建设工程质量监督管理局、江西交通职业技术学院、江西交苑公路工

程试验检测中心、江西省交通工程质量监督站试验检测中心、抚州市起点实业有限公司。

本标准主要起草人：彭东领、王立军、朱木锋、邓超、李强、宋金博、谭显峰、温永华、唐钱

龙、丁海萍、赵大伟、刘吉睿、徐小信、谢理巍、魏子亮。

I

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引言

为了加强预应力混凝土桥梁结构质量控制，规范桥梁预应力孔道压浆质量检测评定，特制定本规程。

对预应力混凝土梁进行预应力孔道压浆密实度检测评定时，除应遵照本规程规定外，尚应符合国

家和行业现行相关标准及规范的规定。

II

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桥梁预应力孔道压浆密实度检测规程

1范围

本标准规定了桥梁预应力孔道压浆密实度检测的范围、规范性引用文件、术语、符号、基本要求、

检测工作流程和方法、质量评定、缺陷验证等。

本标准适用于公路桥梁预应力孔道压浆密实性的检测评定，其他行业的桥梁预应力孔道压浆施工质

量检测评定可参照本标准执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GJB1805数据采集设备通用规范

JB/T6822压电式加速度传感器

JJG338电荷放大器

JGJ/T411-2017冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程

3术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

冲击弹性波impactelasticwave

冲击作用下的质点以波动形式传播在弹性范围内产生的运动，亦称应力波。

3.2

压浆密实度theductgroutingcompactness

固化填充粘结物（如砂浆等）在有粘结预应力孔道中的密实程度。

3.3

定性检测qualitativedetecting

通过对梁体两端外露的预应力筋进行激振和拾振，分别记录预应力梁两端的检测数据，进而对整个

孔道的压浆密实度加以分析判断的检测方法。

3.4

定位检测positioningdetecting

1

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沿预应力孔道位置的走向按一定间距逐点激振和接收信号，基于压浆缺陷部位对弹性波传播和反射

特性的影响，通过测试其反射规律的变化，进而对所测位置压浆质量及其缺陷范围进行分析判断的检测

方法。

3.5

全长衰减法（FLEA）fulllengthenergyattenuationmethod

根据弹性波在压浆孔道中传播的能量比定性判断孔道压浆有无缺陷的分析方法。

3.6

全长波速法（FLPV）fulllengthP-wavevelocitymethod

根据弹性波在压浆孔道中的传播的速度定性判断孔道压浆有无缺陷的分析方法。

3.7

传递函数法（PFTF）P-wavefrequencytransformfunctionsmethod

根据弹性波在压浆孔道中的传播的频率变化定性判断孔道两端有无缺陷的分析方法。

3.8

综合压浆指数integratedfillingindex

基于全长波速法、全长衰减法、传递函数法三种分析方法得到的压浆密实度的定性综合指标。

3.9

压浆密实度指数compactnessindex

孔道压浆密实长度与孔道总长度的比值，分为检测区段压浆密实度指数和全孔道修正压浆密实度指

数。

3.10

冲击回波法（IE）impactechomethod

通过冲击方式产生瞬态冲击弹性波并接收冲击弹性波信号，通过分析冲击弹性波及其回波的波速、

波形和主频频率等参数的变化，判断混凝土结构的厚度或内部缺陷的方法。

[JGJ/T411-2017，定义2.1.1]

3.11

冲击回波等效波速法（IEEV）impactechoequivalentvelocitymethod

根据冲击弹性波信号绕射和反射特性判断孔道压浆缺陷位置的一种分析方法。

3.12

共振偏移法（IERS）impactechoresonanceshiftmethod

根据冲击弹性波信号在孔道检测面正上方检测的自振周期与压浆密实位置或附近混凝土检测的自

2

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振周期的差异性来判断孔道压浆缺陷位置的一种分析方法。

4符号

下列符号适用本文件：

Ｄ-为压浆密实度指数，在孔道长度中，压浆密实部分所占的比例；

Ｄe-为检测孔道的局部时，修正压浆密实度指数；

Ｄk-为当该孔道各检测区段中，压浆质量较好的连续区段的压浆密实度；

N-为定位检测的点数；

NJ-代表健全测点数；

Nx-代表小规模缺陷测点数；

ND-代表大规模缺陷测点数；

β-为测点的压浆状态；

Ld-为检测区段长度；

L0-是孔道长度基准值（一般取10m）；

L-为孔道全长；

If-定性检测综合压浆指数；

IEA-为根据FLEA法得到的分项压浆指数；

IPV-为根据FLPV法得到的分项压浆指数；

ITF-为根据PFTF法得到的分项压浆指数；

2

Ar、As-分别是接收端和激振端信号的振幅（m/s）；

Fr、Fs-分别是接收端和激振端信号的卓越频率（KHz）；

5基本要求

5.1一般规定

5.1.1公路桥梁预应力孔道压浆施工应做好质量控制工作。施工单位应按本规程对压浆密实度进行自

检，监理单位或建设单位应按本文件5.6的规定进行抽检。

5.1.2检测过程中需记录测试对象编号、孔道编号、锚头编号等能说明测试对象准确位置的信息。

5.2检测设备

5.2.1检测设备应适合于冲击弹性波信号采集与分析，主要包括激振装置、传感器、耦合装置、采集系统、显

示系统、数据分析系统等。

5.2.2检测设备计量性能应符合以下要求：

——标定幅值误差应在±5%范围之内；

——电信号测量误差应在±1.0%范围之内。

5.2.3检测设备硬件性能应符合以下要求：

——数模转换（A/D）卡通道应不少于2个，采样分辨率应不低于16bit，最大采样频率应不小于

500kHz，符合GJB1805的规定。

——传感器应采用压电式加速度传感器，频响范围应为0.1kHz～20kHz，符合JB/T6822的规定。

——放大器应采用电荷放大器，最大增益倍率宜不小于40Bd，且增益倍率可调，符合JJG338的

规定。

3

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5.2.4检测设备软件性能应符合以下要求：

——应适用于2个以上通道数据采集，具有自检和预触发功能；

——应具有滤波降噪功能，频响补偿功能，以及FFT、MEM频谱分析功能。

5.3传感器安装

5.3.1检测时应保证传感器与被测体紧密耦合，且接触面无浮浆、灰尘等异物。

5.3.2定性检测时传感器宜采用磁性卡座或机械装置与最上端的钢绞线耦合，并保证传感器轴线与钢

绞线轴线平行。

5.3.3定位检测时传感器应采用支座与检测对象表面耦合，支座应具有增加阻尼和控制按压力度的功

能。

5.4激振方式

5.4.1定性检测宜采用激振锥等能够激发长波长弹性波的激振方式。

5.4.2定位检测应根据检测对象的壁厚差异，按表1选取不同尺寸的激振锤进行激振；对测试结果不明

确时，宜换次选激振锤进行重新测试，再分析。

表1定位检测激振锤的选取依据

对象壁厚<20cm≥20cm,<40cm≥40cm,<60cm>60cm

首选激振锤D10D17D17D30

次选激振锤D6、D17D10D30D50

5.5适用条件

5.5.1压浆材料的强度应达到70%以上方可进行密实度检测。

5.5.2定性检测适用于两端钢绞线露出，长度不大于60m的预应力压浆孔道质量普查，否则应采用定

位检测法对孔道分段进行检测。

5.5.3定位检测适用于检测管道压浆缺陷的有无及其位置，以及沿测线方向缺陷的范围大小、缺陷类

型。测试对象的厚度不大于60cm，且底端反射明显，适用冲击回波等效波速法（IEEV）分析；测试对

象厚度大于60cm，或底端反射不明显，或测试方向存在多排孔道时，适用共振偏移法（IERS法）分析。

5.5.4定位检测适用于位置明确的预应力压浆孔道质量检测，且一般有如下适用条件，d为孔道直径，

T为埋置深度：

——当0.3<d/T<1.5时，且属于单排预应力孔道，能检测出沿测线方向缺陷的范围大小及类型；

——当d/T≥1.5时，或者0.3<d/T<1.5属于多排（2根管及以上）预应力孔道的，仅能检测出

距离测试面最近的孔道是否存在缺陷；

——当d/T≤0.3时，能检测出沿测线方向缺陷的范围大小，难以确定缺陷类型。

5.6检测频率

5.6.1对预制梁（板）桥，每座桥抽检桥跨数不少于总桥跨数的20%且不少于1跨。每跨抽检梁（板）

数不得少于该跨梁（板）总数的20%，抽检到的梁板应对全数孔道进行定性检测。

5.6.2对现浇梁（板）桥，每座桥抽检预应力孔道数不少于总孔道数的20%且不少于20个孔道，当孔道

总数不足20时，应全数检测。

5.6.3对各种梁型，改变了施工工艺或压浆材料，应对最初施工的3片预制梁或第1跨现浇梁前10个孔

道进行检测。

4

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5.6.4对综合压浆指数不合格的孔道应进行定位检测，定位检测长度不小于3m。

5.6.5抽检到的梁板或孔道无法进行定性检测时应采用定位检测，满足定位检测条件的孔道测试长度

应不小于3m。

5.6.6根据批次检测对象的孔道数量计算，若检测对象中有超过15%不合格时，应将定位检测的数量增

加1倍。

5.7抽样要求

5.7.1对梁体预应力孔道进行定位检测时，应优先选择孔道位置相对较高的锚头两端、负弯矩区、起

弯点等位置进行检测。

5.7.2对需要排查压浆施工事故的梁体、孔道，应逐一检测。

6检测工作流程和方法

6.1检测流程

6.1.1压浆密实度检测工作应按如下图1的流程进行。

图1压浆密实度检测流程

6.1.2检测前准备工作如下：

a)调查工程现场，收集工程设计图纸、压浆资料、施工记录等，了解预应力孔道位置走向、压浆

工艺及压浆过程中出现的异常情况等；

5

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b)对于定性检测，应将预应力孔道两端封锚砂浆凿除，并将锚具与露出的预应力钢束清洁干净，

使之能够通过强力磁座与传感器牢固粘结耦合；

c)对于定位检测，应依据设计图纸、施工记录，描绘出被测预应力孔道走向及测点位置，并使测

试区域及反射面内的混凝土表面平整、光洁。

6.2检测方法

6.2.1定性检测

6.2.1.1定性检测应按示意图2进行的现场布置。

图2压浆密实度定性检测示意图

元件：

S0、S1—加速度传感器；

A0、A1—电荷放大器；

Ch0、Ch1—数据通道。

6.2.1.2定性检测的按以下步骤进行操作：

a)按图2连接检测系统，按5.3的要求安装传感器，设置、标定试验参数，确认系统运行正常；

b)在管道的一端用激振锥激振，应使激振方向与预应力钢束走向平行，记录测试数据；

c)调整设备参数，在管道另一端激振并记录数据；

d)操作人员检查数据文件，确认数据完整、无异常情况后结束测试；

e)每片梁（板）检测后，均应在其无预应力孔道的区域对波速进行标定，应取三次测量的平均值

作为标定结果。

6.2.2定位检测

6.2.2.1定位检测应按示意图3进行的现场布置。

6

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图3压浆密实度定位测试示意图

元件：

S—加速度传感器；

A—电荷放大器。

6.2.2.2定位检测按以下步骤进行操作：

a)按图3连接检测系统，设置、标定试验参数，确认系统运行正常；

b)根据设计值标注出孔道位置，以孔道中心线为测线，测点间隔可根据精度要求确定，一般选择

10cm～20cm为测点间隔；

c)按一定的方向对每个测点进行测试，测试时按5.3条的要求将传感器和测试面耦合在一起；

d)激振点距离传感器宜为5mm±25mm，激振方向应与构件表面垂直；

e)将一条测线的全部测点逐一采集、保存数据后，操作人员检查数据文件，在确认数据完整、无

异常情况后结束测试；

f)在每一片梁（板）检测后，均应在其无预应力孔道的区域（宜选在两个孔道之间）进行线性标

定，确定混凝土底部回波时间，应取三次测量的平均值作为标定结果。

7压浆质量评价

7.1定性检测评价

7.1.1采用综合压浆指数If作为定性检测的评定指标，当压浆饱满时，If=1，而完全未灌时，If=0。

7.1.2当测试条件不利激振时，测试频率异常，宜采用FLEA、FLPV两个分项计算综合压浆指数，计算

方式见公式（1）。

1/2

If(IEAIPV)...............................(1)

式中：

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If——综合压浆指数；

IEA——根据FLEA法得到的分项压浆指数；

IPV——根据FLPV法得到的分项压浆指数。

7.1.3当测试条件，测试频率正常，应采用FLEA、FLPV、PFTF三个分项计算综合压浆指数，计算

方式见公式（2）。

…………(2)

式中：

If——综合压浆指数；

IEA——根据FLEA法得到的分项压浆指数；

IPV——根据FLPV法得到的分项压浆指数；

ITF——根据PFTF法得到的分项压浆指数。

7.1.4各分项压浆指数可见表2线性插值。

表2压浆指数的基准值

方法项目全压浆时值无压浆时值

IPV全长波速

波速（km/s）混凝土实测波速(注1)5.01(注4)

法

IEA全长衰减

能量比X(注2)0.020.20

法

频率比（Fr/Fs）（注3）1.003.00

ITF传递函数

法激振频率Fs（KHz）2.04.0

注1：梁不同部位的混凝土的P波波速有一定的不同；

注2：能量比X可按下公式（3）计算。

注3：Fr、Fs分别是接收端和激振端信号的卓越频率（KHz）。

注4：根据钢绞线的模量（196GPa）推算，并结合实际测试验证。

……………………（3）

式中：

X——能量比；

2

Ar——接收端信号的振幅（m/s）；（核实是否正确）

2

As——激振端信号的振幅（m/s）；

L——孔道全长；

L0——孔道长度基准值（一般可10m）。

7.2定位检测评价

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7.2.1压浆缺陷类型

预应力压浆缺陷分为大规模缺陷和小规模缺陷，可以根据IEEV法的底部反射波速以及波纹管壁反

射（IE）信号进行缺陷分级，具体见表3。

表3缺陷分级

管道类型测试方向等效波速管壁反射缺陷长度压浆状态

降低＜5%0m良好

侧向降低5%～10%≤0.4m小规模缺陷

降低＞10%-大规模缺陷

金属-

降低＜10%0m良好

上下降低10%～15%≤0.4m小规模缺陷

降低＞15%＞0.4m大规模缺陷

降低＜5%无明显反射0m良好

无明显反射≤0.4m小规模缺陷

侧向降低5%～10%

有一定反射-大规模缺陷

降低＞10%--大规模缺陷

塑料PVC

降低＜10%无明显反射0m良好

降低10～15%≤0.4m小规模缺陷

上下无明显反射

降低＞15%＞0.4m大规模缺陷

降低＞15%有一定反射-大规模缺陷

7.2.2测试区间的压浆质量

测试区间采用压浆密实度指数D作为定位检测的评定指标，计算方式见公式（4）或公式（5）：

………（4）

式中：

D——压浆密实度指数；

N——总测点数；

βi——测点的压浆状态，即良好：1，小规模：0.5，大规模：0。

…………（5）

式中：

D——压浆密实度指数；

N——总测点数，有N=NJ+NX+ND。

NJ——健全测点数；

NX——小规模缺陷测点数；

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ND——大规模缺陷测点数。

7.2.3全孔道的压浆质量

当定位检测仅为孔道的局部时，用修正压浆密实度指数De来判定孔道的压浆质量，计算方式见公

式（6）。

DLD(LL)

DdKd................................(6)

eL

式中：

De——修正压浆密实度指数；

D——检测区段的压浆密实度指数；

Ld——检测区段长度；

L——孔道全长；

DK——当该孔道各检测区段中，压浆质量较好的连续区段的压浆密实度指数。该连续区段的长度取

检测区段的1/2。

7.3评价标准

由定性检测确定的综合压浆指数If及由定位检测确定的压浆密实度De，其压浆质量评价采用表4

所示方法。