专利名称：钢管脱空超声检测方法
技术领域：
本发明属于桥梁结构领域，具体涉及的一种钢管脱空超声检测方法。
背景技术：
钢管混凝土拱桥钢管内混凝土的密实性直接影响着钢管拱的抗压能力，由于钢管
混凝土的施工工艺，浇筑后的管内混凝土则是隐蔽的，肉眼无法直接观察，对于混凝土与钢 管壁之间是否存在脱空缺陷都不能直观的反映出来。就目前的无损检测手段，比较常用的 是小锤敲击和超声法，超声波检测就是对混凝土与钢管内壁是否脱空，混凝土内部是否存 在空间及钢管内混凝土的密实性好坏所进行的探测，现有的超声法，由于相关规范和规程 还很不完善，没有具体的工作流程以指导具体检测的进行，从而会使得检测受到人为因素 的影响较大。 因此，研究一种简便有效而且实用的钢管脱空超声检测方法是目前的当务之急。
发明内容
本发明的内容在于克服现有技术的缺陷，提供一种简便有效的钢管脱空超声检测 方法。
实现本发明目的的技术方案是钢管脱空超声检测方法，包括以下步骤 步骤1确定每根钢管的检测断面，在钢管表面设置若干测线，每根测线分布在钢
管断面直径的两端，各测线在钢管表面均匀分布； 步骤2用小锤对拱肋各断面各测线敲击，根据敲击声对钢管内的混凝土密实程度
进行初步处判，并记录判处结果，对处判有缺陷的地方作为重点检测对象； 步骤3用工具尺测出各断面测线的直径，并记录； 步骤4在钢管表面涂抹耦合剂，对每个测线用超声波检测仪进行对测，并记录仪 器中显示的声时、声速、振幅、频率和波形参数； 步骤5对上步骤记录的多组数据进行分析计算，得出管内的混凝土均匀状况；
步骤6如果钢管内混凝土均匀性好，则进行管内缺陷的定量计算，通过超声波检 测仪测出的声时值，计算出各断面的管内缺陷值；如果钢管内混凝土均匀性不好，则得出结 论，完成检测。
所述步骤5中，混凝土均匀状况的判断方法如下 在所述步骤3记录的数据中，选择上述步骤2中通过敲击初步判断为钢管内密实 部位的声时t进行统计分析，去除奇异点，得出均值t，认定为超声波通过无缺陷钢管混凝 土的时间值； 分别将步骤3中记录的t最大值、t最小值与均值t进行比较，得出A^与At2， 根据缺陷的计算公式h " AtVa，计算由于混凝土的均匀性而引起的钢管脱空缺陷误差的 最大值^与最小值h2，得出Ah = h「h2 ;式中，h为钢管脱空缺陷值，Va为超声波在空气中 的声速，At为超声波波速通过无缺陷和有缺陷钢管混凝土的时间差；
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工程上规定最大值缺陷允许值仅有3mm，如果由于混凝土均质问题而引起的缺陷
波动误差Ah > 3mm，则判定混凝土均匀性很差；反之，判定混凝土均匀性较好。 所述步骤6中的钢管脱空缺陷值计算方式与步骤5中的计算方法相同。 本发明的有益效果在于，相对于现有超声法用于钢管脱空检测的常规做法，本发
明通过超声仪采集相关参数，检测后进行简单分析，以混凝土均匀性作为超声法定量检测
的先决条件，通过超声对测得出的声时、声速参数，计算分析，得出钢管内混凝土的均匀性
好坏，从而直接判断该桥利用超声法定量检测钢管脱空是否可行，避免由于钢管内混凝土
均匀性过差，超声法已不能起到定量检测钢管内脱空而仍在继续的大量的无用工作，从而
为检测节约人力、物力。
图1是本发明实施例1的流程图
图2是本发明实施例1的测线分布图
具体实施方式
下面结合附图和实施例做进一步说明。
实施例1 如图1所示，钢管脱空超声检测方法，包括以下步骤 步骤1确定每根钢管的检测断面，在钢管表面设置若干测线，每根测线分布在钢 管断面直径的两端，各测线在钢管表面均匀分布，如图2所示。 步骤2用小锤对拱肋各断面各测线敲击，根据敲击声对钢管内的混凝土密实程度
进行初步处判，并记录判处结果，对处判有缺陷的地方作为重点检测对象； 步骤3用工具尺测出各断面测线的直径，并记录； 步骤4在钢管表面涂抹耦合剂，对每个测线用超声波检测仪进行对测，并记录仪 器中显示的声时、声速、振幅、频率和波形参数； 步骤5对上步骤记录的多组数据进行分析计算，得出管内的混凝土均匀状况。具 体判断方法如下在所述步骤3记录的数据中，选择上述步骤2中通过敲击初步判断为钢管 内密实部位的声时t进行统计分析，去除奇异点，得出均值t，作为超声波波速通过无缺陷 钢管混凝土的时间值； 分别将步骤3中记录的t最大值、t最小值与均值t进行比较，得出A^与At2， 根据缺陷的计算公式h" AtVa，计算钢管最大脱空缺陷值^与最小lv得出Ah二h「h^ 式中，h为钢管脱空缺陷值，Va为超声波在空气中的声速，A t为超声波波速通过无缺陷和 有缺陷钢管混凝土的时间差； 工程上规定最大值缺陷允许值仅有3mm，如果由于混凝土均质问题而引起的缺陷
波动误差Ah > 3mm，则判定混凝土均匀性很差；反之，判定混凝土均匀性较好。 步骤6如果钢管内混凝土均匀性好，则进行管内缺陷的定量计算，通过超声波检
测仪测出的声时值，计算出各断面的管内缺陷值；如果钢管内混凝土均匀性不好，则得出结
论，完成检测。 缺陷的计算公式h" AtVa，式中，h为钢管脱空缺陷值，Va为超声波在空气中的 声速，At为超声波波速通过无缺陷和有缺陷钢管混凝土的时间差。
权利要求
钢管脱空超声检测方法，其特征是，该方法包括以下步骤步骤1确定每根钢管的检测断面，在钢管表面设置若干测线，每根测线分布在钢管断面直径的两端，各测线在钢管表面均匀分布；步骤2用小锤对拱肋各断面各测线敲击，根据敲击声对钢管内的混凝土密实程度进行初步处判，并记录判处结果，对处判有缺陷的地方作为重点检测对象；步骤3用工具尺测出各断面测线的直径，并记录；步骤4在钢管表面涂抹耦合剂，对每个测线用超声波检测仪进行对测，并记录仪器中显示的声时、声速、振幅、频率和波形参数；步骤5对上步骤记录的多组数据进行分析计算，得出管内的混凝土均匀状况；步骤6如果钢管内混凝土均匀性好，则进行管内缺陷的定量计算，通过超声波检测仪测出的声时值，计算出各断面的管内缺陷值；如果钢管内混凝土均匀性不好，则得出结论，完成检测。
2. 根据权利要求1所述的超声检测方法，其特征是，所述步骤5中，混凝土均匀状况的 判断方法如下在所述步骤3记录的数据中，选择上述步骤2中通过敲击初步判断为钢管内密实部位 的声时t进行统计分析，去除奇异点，得出均值T，认定为超声波通过无缺陷钢管混凝土的 时间值；分别将步骤3中记录的t最大值、t最小值与均值T进行比较，得出A、与Aty根据 缺陷的计算公式h " AtVa，计算由于混凝土的均匀性而引起的钢管脱空缺陷误差的最大 值^与最小值h2，得出Ah = h「h2 ;式中，h为钢管脱空缺陷值，Va为超声波在空气中的声 速，At为超声波波速通过无缺陷和有缺陷钢管混凝土的时间差；如果由于混凝土均质问题而引起的缺陷波动误差Ah > 3mm，则判定混凝土均匀性很 差；反之，判定混凝土均匀性较好。
3. 根据权利要求1所述的超声检测方法，其特征是，所述步骤6中的钢管脱空缺陷值计 算方式与步骤5中的计算方法是根据缺陷的计算公式h " A tVa，计算钢管脱空缺陷值； 式中，h为钢管脱空缺陷值，Va为超声波在空气中的声速，A t为超声波通过无缺陷和有缺 陷钢管混凝土的时间差。
全文摘要
本发明涉及钢管脱空超声检测方法，该方法包括以下步骤确定每根钢管的检测断面，在钢管表面设置若干测线，各测线在钢管表面均匀分布；用小锤对拱肋各断面各测线敲击，根据敲击声对钢管内的混凝土密实程度进行初步处判，并记录判处结果；用工具尺测出各断面测线的直径，并记录；在钢管表面涂抹耦合剂，对每个测线用超声波检测仪进行对测，并记录仪器中显示的声时、声速、振幅、频率和波形参数；对上步骤记录的多组数据进行分析计算，得出管内的混凝土均匀状况；如果钢管内混凝土均匀性好，则进行管内缺陷的定量计算，通过超声波检测仪测出的声时值，计算出各断面的管内缺陷值；如果钢管内混凝土均匀性不好，则得出检测结论。
文档编号G01N29/07GK101710101SQ20091018351
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者傅斌, 康俊, 张宇峰, 朱晓文 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司