地质雷达在桥梁预应力管道注浆质量检测中的应用.docx

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地质雷达在桥梁预应力管道注浆质量检测中的应用

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摘要：桥梁工程在实际使用过程中经常会受到混凝土注浆质量的影响，不过现阶段在进行质量检测中，仍然没有比较科学的手段进行解决。本文结合当前我国在桥梁工程预应力管道注浆质量检测的实际情况，针对地质雷达检测方法的应用进行了简单地分析阐述，对于推广应用地质雷达检测方法，提高桥梁工程施工质量，防范安全风险隐患具有一定的参考价值。

关键词：桥梁工程；预应力管道；注浆质量；地质雷达；检测应用

1.前言

预应力管道是桥梁工程现场施工的重要组成部分，一旦注浆施工质量控制不好就会影响到桥梁工程的施工质量，影响其后续使用的坚固性和持久性。目前在桥梁工程实际使用过程中，因为预应力管道注浆紧密程度不够而造成管道内部的钢绞线出现斑驳锈蚀，以致失去预应力效果，导致桥梁工程出现质量问题，影响使用年限的情况时有发生，所以加强桥梁工程预应力管道注浆质量检测和工程施工质量管理就成为了一项非常重要的工作。笔者试就地质雷达在桥梁预应力管道注浆质量检测过程中的具体应用进行粗浅的分析探讨，以供技术人员借鉴参考。

2.现阶段桥梁预应力管道注浆质量检测的几种方法

在进行桥梁预应力管道注浆施工的时候，因为注浆的孔洞处于管道的内部，钢筋、混凝土材料都会制约到反射波效果，所以注浆孔洞里面的实际状况一般难以科学地判断处理，通常需要进行技术检测。当前对桥梁预应力管道注浆质量进行检测，主要采取的是冲击回波、超声成像、地质雷达等几种技术方法。

2.1冲击回波检测方法

通过震源直接加力瞬间形成的冲击，在介质的外部出现一定的预应力脉冲波，这种冲击波输送到介质的内部，其存在质量问题的部位会由介质内部向着介质，再由介质向着内部反复地进行反射，这就出现了瞬间的共振情况，共振的频率可以经由振幅清晰地判断出来，这样就能够检测到基础结构的薄厚情况以及内部存在质量隐患的状况。应用这种技术方法进行桥梁预应力管道注浆质量检测，尽管从上个世纪就开始应用，不过由于冲击回波检测起来很麻烦，工作效率始终不高而且判断出来的效果也有限，如果用于检测塑料材质的预应力管道注浆质量还存在很大难度，所以并不是非常务实管用的桥梁注浆质量检测方法。

2.2超声成像检测方法

利用超声波成像方法进行检测，最初是应用到金属波纹的管道注浆质量检测环节，主要是检测锚索里面的孔洞是否存在质量问题，后来逐渐应用到了T梁钢束管道压浆质量检测，在检查孔洞压浆质量方面所形成的数据基本真实、可靠。但是对于桥梁预应力管道注浆质量检测，由于理论研究不是很多，实践操作不是很广泛，并且在实际应用中往往通过单道反射和单道接收的方法，所提供的数据一般仅限于初到时间、平均速率、频谱数据等内容。

2.3地质雷达检测方法

地质雷达检测技术通常比较适宜光谱电磁波方法，主要是通过天线反射的电磁波检验介质的有关情况。近年来应用地质雷达方法对预应力桥梁的注浆孔洞进行检测，通过雷达天线经由波纹管道的方向可以看出实际检测结果还是比较科学的。不过因为预应力金属结构的管道能够屏蔽一定的电磁波，所以很长一段时期在塑料材质预应力管道注浆质量检测上应用的比较多，并且考虑到钢筋在桥梁工程施工中的交叉布局，可能会干扰到雷达的反射效果，所以其检测性能还需要在实践中逐步验证。

3.地质雷达在桥梁工程预应力管道注浆质量检测中的科学应用

应用地质雷达进行桥梁预应力管道注浆质量检测，主要是通过几十兆赫到上千兆赫的电磁波主频，利用宽频加上短波脉冲的方法，使用发射设施从检测表面向其内部传送脉冲，如果发现检测介质的表面、内部出现不均衡的状态，脉冲波就会被发射到检测介质表面一部分，雷达天线接收设施就会予以采集，这样就可以分析判断出检测介质内部的相关情况（如图1）。雷达信号采集之后，就可以利用计算机设备以及专门的软件系统进行分析成像，借以描述出检测介质里面的整体构造以及存在缺陷情况。

图1地质雷达检测方法主要工作原理示意图

在混凝土预应力注浆管道中，雷达波减弱的幅度不是很快，相反还会出现明显的波幅增加的情况，如果管道中已经出现了积水现象，电磁波就可能出现较大的反射情况，波幅减弱的速率也会明显加快，但是如果预应力注浆管道内部的密实效果非常好，注浆质量极佳，介电常数的相对数值与电导比例就不会出现明显的变化，波幅的减弱程度也会比较稳定。所以对桥梁工程预应力管道注浆质量进行检测，电磁波反射波幅减弱程度分析判断非常关键。

同时在对地质雷达数据进行分析处理的时候，一般使用的是GSSIRADAN5.0的软件系统。分析处理地质雷达数据通常涵盖了检测介质间距、介电相对常数、首波部位、采样比例、一体化数据处理等内容，另外考虑到电磁波在钢筋混凝土材料上反射出现的弧形成像需要拉平处理，以便保证雷达电磁波的持续接收，增加剖面判断的效果，还要使用典型的钢筋混凝土成像技术对地质雷达