超声法检测钢管混凝土质量

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发布时间：2021-09-07

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超声法检测钢管混凝土质量
曹国辉，祝新，刘辉
(湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳413000)
摘要：结合钢管混凝土拱桥的大比例试验模型，采用波形识别法、首波频率法和首波声时法，分别对有、无缺陷的2根钢管混
凝土拱质量进行超声波检测。将两组检测数据进行对比分析，总结了一套操作方便、结果准确的无损检测技术，为钢管混凝
土质量检测提供依据。实践证明，综合这三种方法得出的结论具有科学性和代表性。
关键词：超声波；钢管混凝土；无损检测
中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)0l一080—04
Ultrasound detected on the quality of concrete．filled steel tube
CA0 Guohui。ZHU Xin．LIU Hui
(School of Civil Engineering，Hunan City University，Yiyang 413000，China)
Abstract：Combination large-scale arch bridge model of concrete—filled steel tube(CFST)，waveform identification law，the first wave’s
frequency law and the first wave’S time law were used to detect the quality of two CFST arch which have or no defects．Two groups of test
data were compared，a convenient and accurate nondestructive testing technologies were summed，it would provide the basis for detecting
the quality of CFST．Practice has proven that the conclusion integrated in all three method s would be scientific and representative．
Key words：ultrasound；concrete—filled steel tube(CFST)；nondestructive testing
0 引言
钢管混凝土这种新结构形式的出现，较好地解
决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简
便、承载能力大等诸多问题。钢管混凝土拱桥由于
其特殊的结构组成和施工工艺，在实际工程中很难
避免缺陷，而混凝土浇灌质量的好坏，将直接影响到
钢管混凝土拱桥的安全性和可靠性。通过无损检测
及时发现钢管混凝土质量缺陷，避免灾难性事故的
发生，无疑具有良好的社会效益和经济效益。
1 检测模型概述
制作了跨径为10 m的下承式钢管混凝土系杆
拱桥模型，拱轴线方程为Y=2．5—0．1x ，钢管内径
为39．4 cm，外径为40 cm；钢管采用开孔灌注C50
混凝土；钢管A内混凝土掺加6％的膨胀剂，钢管B
内混凝土没有掺膨胀剂。拱肋分为A钢管和B钢
管，每根按0．4 m的间距分为27节段。在B钢管内
收稿日期：2008-07-01
作者简介：曹国辉(1969一)，男，湖南益阳人，博士，教授，主要从事
桥梁与结构工程研究。
基金项目：湖南省自然科学基金项目(07JJ3100)；湖南省高等学校科
学研究项目(08A008)
E —mail：cg vil@ 163．con
人为设置了若干缺陷：在B钢管拱脚附近(B-6节
段)模拟离析缺陷；B一3节段混凝土内掺加大量小颗
粒泡沫，模拟混凝土中的蜂窝缺陷；在拱脚附近(B一
26节段)混凝土中放置1．5升可乐瓶1个，内装满
水，模拟混凝土空洞缺陷。另外，由于B钢管内混
凝土没有掺加膨胀剂，混凝土凝结收缩后，可能会出
现“脱空”现象。A钢管内混凝土没有设置任何缺
陷。通过混凝土试块来测量混凝土超声波波速，为
钢管混凝土检测提供参考。
2 钢管混凝土超声检测原理
钢管混凝土超声检测不同于普通素混凝土或钢
筋混凝土，超声波在钢管混凝土中主要有如图1(a，
b，c)所示的三种传播途径。