摘要：目前孔道灌浆密实度的无损检测方法有多种，主要有射线法、探地雷达法、冲击回波法、超声波法、全长衰减法、全长波速法等；近年研究方向主要集中在冲击回波法、探地雷达法与超声波法上，因此系统应对孔道灌浆密实度检测方法做深入分析，并在此基础上探讨检测技术的发展前景。
关键词：预应力；孔道灌浆；密实度检测
引言
对后张法预制梁，孔道灌浆质量的好坏是预应力钢绞线在桥梁运营期间能否正常发挥作用的重要影响因素之一。灌浆不密实，孔道内有空隙，钢绞线没有被完全包裹，桥梁服役期完全暴露在自然环境，大气中的水、空气等进入这些空隙，就会侵蚀钢绞线，尤其是在高应力状态下更容易发生锈蚀、断裂，直接影响到桥梁的安全性、可靠性。近年由于灌浆质量差而发生的桥梁事故屡见不鲜，因此对灌浆质量的检测显得尤为重要。
一、孔道灌浆的方法
预应力钢绞线张拉后，孔道应尽早及时灌浆。孔道灌浆是利用灌浆泵将水泥浆压灌到预应力筋孔道中去，使之填满预应力钢绞线与孔道间的空隙，让预应力钢绞线与砼牢固地粘结为一整体。孔道及时灌浆，灌浆工艺：灌浆一般采用活塞式压浆泵，灌浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，压浆的最大压力一般宜控制在0.5-0.7Mpa，采用一次性灌浆时，适当加大压力，但最大压力不宜超过1.0Mpa。
灌浆应缓慢，均匀进行，不得中断，开始压力要小，逐步增压，灌浆应达到孔道另一端排气孔饱满与冒出浓浆为止，然后采用螺栓堵头堵塞出浆口。为了保证孔道中充满灰浆，每个孔道灌浆至最大压力后，应保持一般不小于0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不少于2min。关闭进浆口阀门，压浆机回浆，待水泥浆凝固后，再拆卸连接接头，即时清理。
为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如不实应及时处理，处理方法可采用二次灌浆。在拌制水泥浆的同时，制作标准试块，经与梁同等条件养护。水泥浆抗压强度：水泥浆强度不低于M30级，水泥浆试块用边长为70.7mm立方体砂浆试模制作。
二、孔道灌浆密实度检测方法
2.1 冲击回波法
冲击回波法原理：利用一个瞬时机械冲击产生的低频应力波，在构件内部缺陷表面、构件底部产生反射，通过频谱分析提取反射回波频率。
冲击回波法已在工程实践中得到大量应用。近年来已有学者把时频分析、小波分析等现代信号处理技术应用到后期信号处理中，得到更精确具体的信号特征。尤其基于多尺度分析思想的小波分析能提取信号特征的多个特征元素，清晰的获取信号在不同频段频谱特征，为进一步研究孔道灌浆的信号畸变特征提供了有力的技术支持。但目前此法还是局限于定位检测，在具体的定性、定量检测方面还有待进一步研究。
2.2 探地雷达法
探地雷达的基本原理是：脉冲电磁波信号遇到介电常数不同的界面时，会产生反射，根据有无反射信号可以判断介质分布；进一步分析反射信号的波形、振幅的变化可以推断出介质的空间位置、结构、形态等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当孔道灌浆不密实时，不密实部分一般会由空气或水填充，其与混凝土、钢筋的介电常数有很大差异，有很强的反射信号；有空洞存在时，雷达波衰减较慢，甚至出现振幅增大的特点；不密实处由水填充时，会有强烈的反射信号，振幅衰减很快。
预应力孔道一般都是由预埋在梁体内的金属波纹管成型的，再加上梁体内纵横分布的钢筋，这对电磁波会产生很大干扰，虽然有学者进行过模拟（正演）与实测，但用探地雷达检测孔道灌浆质量局限性还是较大，检测效果还有待进一步验证。
2.3 超声波法
利用超声波检测孔道灌浆密实度的方法来源于检测混凝土缺陷。超声脉冲波在混凝土中传播，通过分析其声速（声时）、波幅与频率等声学参数的变化来判断缺陷情况。当混凝土密实，超声波波速快，首波信号的波幅与频率大；当混凝土存在蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时，超声波在缺陷界面发生反射、散射与绕射等现象，导致声学参数产生明显变化。
通过诸多学者大量的试验测试，用超声波检测孔道灌浆密实度是可行的，并得出波幅值是判断孔道灌浆密实度的主要依据。
2.4射线法
射线与射线有较强的穿透性与直线性。当射线穿过物质时，该物质的密度越大，射线强度减弱得越多，即射线能穿透该物质的强度就越小。因此，在梁、板的两边分别发信与受信，通过像片中感光的浓淡程度即可测试孔道的灌浆密实度。但其测试设备较为庞大，测试费用高，且有一定的危险性，因此不适宜大范围使用。
2.5全长衰减、全长波速
（1）全长衰减法
此方法主要通过能量（振幅）判断灌浆越密实度：若孔道灌浆密实度较高，能量在传播过程中逸散越多，衰减较大；若孔道灌浆密实度较低，能量在传播过程逸散较少，衰减较小。通过精密地测试能量的衰减，即可推测灌浆质量。
（2）全长波速法
通过测试弹性波经过钢绞线的传播时间，并结合锚索距离计算出弹性波经过锚索的波速。通过波速变化来判断预应力管道灌浆密实度情况。一般情况下波速与灌浆密实度有相关性，随着灌浆密实度的增加波速是逐渐增大的，当灌浆密实度达到 100%时，测试锚索的波波速接近混凝土中的波波速。
该方法尽管存在理论基础不严密等问题，但作为一种较为直观的方法，特别是在灌浆密实度很低时，仍有一定的应用价值。
三、预应力孔道灌浆密实度检测技术发展方向
对预应力孔道这种隐蔽性工程，每一孔道的灌浆质量都关乎整个结构物的安全性、可靠性、耐久性，因此对每个孔道进行密实度评价十分必要；而目前方法还只停留在点测模式，不适宜做全面普检，因此孔道灌浆密实度检测的发展方向个人理解应有如下几点：（1）检测方法，多方法结合进行定性、定位检测；（2）采集设备方面，实现采集的智能化、快速化；（3）数据处理方面，基于时频分析、小波分析等现代信号处理技术做更精确的分析评价。
结束语
目前人们对孔道灌浆密实度各种检测方法的优缺点都有较深入的认识，并相应开发出一系列成套的检测设备；但由于结构物内部的复杂性、未知性，还没有形成一套成熟、完整、公认的检测体系；基于弹性波的地震法在石油勘探等领域应用已很广泛，地震属性技术也发展很成熟，而在孔道灌浆密实度检测方面，若能结合更多的信号处理技术，提取出较为合适的弹性波属性来评价密实度，相信会有更好的发展。
参考文献
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论文作者:方明明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/6
标签：孔道论文; 密实论文; 预应力论文; 波速论文; 水泥浆论文; 回波论文; 射线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;