6 内部病害检测

6 内部病害检测

6.1 一般规定

6.1.1 内部病害检测项目宜包括混凝土结构内部病害检测、预应力管道注浆密实度检测、预应力锚头锈蚀检测、钢管混凝土填充密实度检测及钢结构焊缝内部病害检测等。

条文说明

本条规定了公路桥梁内部病害的主要检测项目，包括混凝土结构或构件内部病害检测，主要是指混凝土内部空洞、不密实、浇统不均匀等。对于预应力混凝土桥梁,预应力管道注浆密实度是一项非常重要的检测内容，此外内部病害检测还包括预应力锚头铸蚀检测以及钢管混凝土填克密实度检测等。

6.2 混凝土结构内部病害检测

6.2.1 混凝土结构内部病害检测宜包括内部空洞、不常实、不良结合面等检测。

条文说明

本条规定了混凝土结构内部病害检测的主要内容。混凝土内部病害破坏了混凝土的连续性和完整性，局部或整体降低了混凝土的功能特性。包括由于混凝土浇筑质量差导致的不密实区域，混凝土内部形成的空洞区域，存在不良结合面，或在混凝土中失杂有泥沙、杂物等。

6.2.2 混凝土内部病害可采用超声法、冲击回波法、层析扫描法(CT)和电磁波法(雷达法)等无损检测方法进行检测。敲击锤、内窥镜等辅助检测工具可配合无损检测方法使用。

6.2.3 混凝土结构内部病害的检测方法可按表6.2.3确定。

表6.2.3 桥梁混凝土结构内部病密检测方法
序号 检测方法 测试方法 适用条件 影响因素
1 超声法 1.双面
2.钻孔		 1.墩柱
2.板、梁
3.大体积混凝土构件		 1.耦合状态
2.钢筋影响
3.水分
2 冲击回波法 单面 1.墩柱
2.板、梁
3.大体积混凝土构件		 1.耦合状态
2.构建厚度
3.构件表面清洁程度
3 电磁波法（雷达法） 1.剖面法
2.宽角法
3.多天线法
4.天线阵列法
5.环形法		 1.墩、柱
2.板、梁
3.混凝土构件
4.桥面板
5.混凝土及其非金属构件检测		 1.耦合状态
2.多层钢筋影响
3.水分
4.波纹管材质
5.钢筋直径间距与排布方式
4 层析扫描法（CT） 双面 1.桥墩
2.群桩承台
3.零号块
4.大体积结构混凝土		 1.测试对象
2.结构形式

6.2.4 超声法检测桥梁混凝土内部空洞、不密实、不良结合面等缺陷，可参照《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013)附录D执行。

6.2.5 冲击回波法检测混凝土内部病害，可参照现行《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》(JGJ/T 411)的相关规定进行。

6.2.6 雷达法检测混凝土内部病害，可参照现行《雷达法检测混凝土结构技术标准》(JGJ/T 456)的相关规定进行。

6.2.7 对于判别困难与构造复杂的区域，可采用局部破损方法对无损检测结果进行验证。采用钻芯法时应符合下列规定：

  1. 钻芯取样位置要选择在受力较小的部位，避开主筋、预埋件、管线的位置，并便于安装钴芯机。
  2. 根据构件的特点与检测目的，选取合适的机具进行钻芯取样。
  3. 利用钢尺、游标卡尺、内窥镜等工具进行检测。
  4. 钻取的芯样应拍照记录，芯样记录表一般包括构件编号、芯样编号、测点位置、芯样尺寸、芯样描述、孔内状况和照片编号等。

条文说明

本条规定了采用破损检测(钻芯或剔凿)的通用条件，并对破损验证测点位置的选取，操作步骤，结果记录等方面进行了规定。钻芯法检测混凝土结构内部病害结果直观、可靠、准确，但费用较高、费时较长且对混藏土会造成损伤，因而不可能大量的钻芯取样，只能与其他无损检测方法配合使用，或是通过钻芯取样检测验证其他无损检测方法的检测结果。

6.3 预应力体系检测

6.3.1 体内预应力体系检测宜包括预应力管道注浆密实度检测和预应力锚头锈蚀检测。

条文说明

本条规定了体内预应力体系检测的主要内容。体外预应力体系外观质量与索力测试可以参考本规程拉索的检测内容、方法及相关要求进行。

6.3.2 预应力管道注浆密实度检测可采用下列方法和步骤进行：

  1. 依据设计、施工等资料，结合病害特征和现场条件，选择具有代表性的梁段，先确定拟检测预应力管道的基本位置。
  2. 采用雷达或超声等设备，对预应力管道进行现场定位，绘制被测预应力管道走向。
  3. 使用冲击回波法检测设备在注浆密实管道或无管道混凝土位置进行标定。
  4. 沿预应力管道采用冲击回波法进行注浆密实度的检测。
  5. 进行检测数据的分析和判定，确定缺陷位置和范围。
  6. 对于需要进一步验证和判定的区域，可开孔并采用内窥镜进行检测。钻孔时应避开构件内的普通钢筋，且不得损坏预应力钢筋。
  7. 采用内窥镜进行注浆质量的观测，并对缺陷端部、中部进行多角度拍照，全面反映注浆缺陷情况。

6.3.3 采用冲击回波法进行预应力管道注浆密实度检测应符合下列规定:

  1. 测试时要求测试对象表面平整，无缺陷、浮浆及其他杂物，以保证检测效果。
  2. 在标识的管道中心线上布置测点，测点间距宜为10~20 cm，传感器应安装在测点上，测试方向竖直时激振点宜在孔道中心线上，测试方向水平时激振点宜高于孔道中心线1/4孔道直径，激振点离传感器距离宜为被测对象厚度的1/4。
  3. 排除管道上方有缺陷、混凝土与管道外壁黏结不良等情况。
  4. 采用冲击回波方法检测时应进行现场标定。标定时选择注浆密实的预应力管道或无预应力管道位置处的混凝土。标定时要求混凝土表面平整，测点布置和现场测试要求见本规程第6.3.3条。
  5. 标定之后，采用同样的方式对拟检测的预应力管道进行密实度检测。
  6. 如针对施工过程中的注浆密实度进行检测，检测前应保证注浆材料强度达到设计强度的 70% 以上。
  7. 仪器设备、数据处理、结果判定等应按现行《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》(JGJ/T 411)的相关规定进行。

条文说明

本条规定了来用冲击回波法进行预应力管道注装密实度检测的具体要求。其中对于底板、顶板等不平整结构，当测试效果不理想时，可采取打磨处理。采用冲击回波方法时现场标定的目的在于减小预应力管道的大小、混藏土板的藏面形式(高宽比)、管道埋深、管道间距、预应力钢来放置情况及波纹管材质等因素等对检测结果产生的影响。现场标定时，在注浆密实孔道或无孔道混凝土位置，测试一条与密实度测试线长度和方向一致的测线，作为孔道密实度测试的判断基准。如对施工过程中的预应力管道压浆密实度进行检测，需在注浆材料强度达到设计强度的70%后进行检测。

6.3.4 预应力锚头内部情况检测时应按下列要求进行：

  1. 查看锚头周围是否存在裂缝、渗漏水、崩块等病害。
  2. 对封锚混凝土进行钻孔检测。
  3. 钻孔后，采用内窥镜探入锚头内部，对锚具及预应力筋锈蚀情况进行查看。
  4. 必要时可打开封锚混凝土，对整个锚头锈蚀情况进行进一步观察和检测。

6.4 钢管混凝土填充密实度检测

6.4.1 钢管混凝土填充密实度可采用人工敲击与超声波检测相结合的方法进行检测。

6.4.2 沿钢管周边选取等距离的若干点，从拱脚向拱顶方向，用木锤进行人工敲击检测，发现异常时应加大检测密度，用超声波进一步检测。

6.4.3 钢管混凝土超声波检测宜采用径向对测的方法，如图6.4.3所示。

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图 6.4.3 公路桥梁现场检测一般程序图

6.4.4 超声波检测时应选择钢管与混凝土胶结良好、表面无锈蚀的部位布置测点。布置测点时可先测量钢管实际周长，再将圆周等分，在钢管测试部位画出若干根母线和等间距的环向线，线间距宜为15-30 cm。

6.4.5 超声波检测时可先做径向对测，在钢管混凝土每一环线上保持T、R换能器连线通过圆心，沿环向测试,逐点读取声时、波幅和主频。

6.4.6 当同一测位的测试数据离散性较大或数据较少时，可将怀疑部位的声速、波幅、主频与相同直径钢管混凝土的质量正常部位的声学参数相比较，综合分析判断所测部位的内部质量。

6.4.7 当超声波检测发现异常时，必要时应进行钻孔复检。

6.5 钢结构焊缝内部病害检测

6.5.1 钢结构焊缝内部病害无损检测宜采用超声波检测[包含超声相控阵(PAUT)和超声时差衍射法(TOFD)]，当超声波检测无法作出判读时，应采用射线检测(厚度小于8 mm 钢材的对接焊缝)。

6.5.2 钢结构焊缝内部病害检测仪器性能和操作应符合现行《焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定》(GB/T 11345)或《焊缝无损检测 射线检测 第1部分：X和伽玛射线的胶片技术》(GB/T 3323.1)的规定。

条文说明

钢结构桥梁焊缝检测结果，应根据缺陪种类、大小以检测报告的形式记录。如通到超声波无法定量或无法检测的部位，应采用超声相控阵(PAUT)或超声时差衍射法(TOFD)进行补充检测。

6.6 索结构锈蚀断丝检测

6.6.1 索结构的内部锈蚀断丝宜采用磁致伸缩导波法进行检测。

条文说明

通过现有技术的综合比较，采用磁致仲缩导波法具有隐蔽区域远距离检测的优点，可以探明拉(吊)索全索范围，尤其是桥面以下下锚头附近区域索体的锈蚀断丝状况。磁致仲缩导波检测传感器包括激励线圈、检测线圈和提供偏置磁场的磁化器三个部分。在进行检测时，首先向激励线圈通入大电流脉冲，产生文变碰场；激励线圈附近的铁磁材料由于磁致伸缩效应受到交变应力作用，从而激励出超声波脉冲；超声脉冲沿被检构件轴线传播时，不断在构件内部发生反射、折射和模式转换，经过复杂的干涉与叠加，最终形成稳定的导波模态。当构件内部存在缺陷时，导波将在缺陷处被反射返回；当反射回来的应力波通过检测线圈时，由于逆磁致仲缩效应会引起通过检测线围的磁通量发生变化，检测线圈将磁通量变化转换为电压信号；通过测量检测线圈的感应电动势就可以间接测量反射回来的超声导波信号的时间和幅度，从而获取缺陷的位置和大小等信息。

6.6.2 采用磁致伸缩导波法进行索结构内部锈蚀断丝检测时，宜按下列步骤进行：

  1. 通过市政用电或设备电池等提供电源，检查设备情况并确保电源供电稳定，噪声对检测无影响。
  2. 将激励传感器和接收传感器安装在待测桥梁拉(吊)索上，记录传感器安装位置，再利用便携计算机控制信号发生单元产生激励信号。
  3. 检测信息通过信号采集端口进入数据采集单元，经其中的A/D转换器后进入计算机，经计算机处理后得到桥梁拉(吊)索检测数据及对应波速。
  4. 据检测数据并结合对应波速初步判断分析桥梁拉(吊)索的损伤位置和损伤程度。
  5. 对存在异常的桥梁拉(吊)索，根据现场情况改变激励传感器和接收传感器安装位置，进行步骤2至步骤4的工作流程，进一步判断分析损伤位置和损伤程度。
  6. 数据保存整理。对有历史检测数据的桥梁拉(吊)索可通过历史数据对比进行进一步分析。
  7. 根据现场情况建议对可能存在损伤或有必要进一步验证的索体进行局部开窗检测，一般在拉吊索下端开窗检查，开窗部位检查后应采取有效措施封闭。

条文说明

无损检测信号存在异常时，可以在适当位置将拉(吊)索防护备管开窗，进一步检查索内湖湿、积水、钢丝锈蚀情况。根据拉(吊)索结构特点分析和对国内外诸多拉吊索桥梁的调研发现，拉吊索锈蚀断丝病害普遍呈现上轻下重的现象，因此一般在拉吊索下端进行开窗检查，开窗部位检查后要尽快采取有效措施封闭。