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JGJ／T 411-2017 冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程(完整、清晰、正版)

4.6.1# 检测工作完成应出具检测报告，宜包括下列主要内容： 1 委托单位名称： 2工程概况，包括工程名称、结构类型、规模、施工日期 及现状等； 3 建设单位、设计单位、施工单位及监理单位名称； 4 检测原因、检测目的； 5 检测项目、检测方法及检测依据； 6 仪器设备名称、型号、校准日期； 7 抽样方法、检测数量与检测的位置：

8 检测日期，报告完成日期； 9 数据采集系统使用的参数； 10检测数据分析； 11 检测结论。

检测日期，报告完成日期； 数据采集系统使用的参数； 10检测数据分析； 11 检测结论。

附录A冲击回波仪校准方法

A.0.1校准试件应按下列要求制备： 1 混凝土抗压强度不应小于20MPa； 2厚度不应小于150mm，长宽尺寸均不应小于厚度的 6倍； 3不得有内部缺陷。 A.0.2 校准时，每次选取的测点位置应一致。 A.0.3校准试件的测试厚度，应按本规程第4.2.3条的规定进 行测试DB37 5056-2016 民用建筑电线电缆防火设计规范，且应满足下式要求：

式中：H一直接量测的校准试件的实际厚度（m）; T一校准试件测试厚度的算术平均值（m）

附录B混凝土表观波速测试

B.0.1当构件所测区域厚度不能量测时，可采用两个接收传感 器（图B.0.1）进行表观波速测试。表观波速测试步骤进行应符 合下列规定：

收传感器：2一数据采集和分析系统：3一冲击

2当从两个传感器获取的波形都有效时，可存储波形，进 行分析。当纵波无法分辨时，应在同一点重复进行测试，或者在 专感器和混凝土接触良好的另一个位置重新进行测试。 3从两个传感器分别接收到的两个时域波形应在同一时间 坐标中显示。 4应分别读取并记录第一个和第二个传感器接收信号在电 玉基准线数值开始变化点的时间数值t和t2。计算纵波到达的时 间差△t=t2一ti。 5混凝土构件纵波传播的表观波速值可按下式计算：

式中：Up 混凝土表观波速（m/s）； L一 两个接收传感器间的直线距离（m）；

△t一两个接收传感器所接收到信号的时间差（us）； k一截面形状系数，可通过现场试验确定。 6应通过改变采样时间间隔对同一测点重复进行两次测试， 当该测点上两次测得的传播时间相同时，则可进行其他测点的测 试。当两次测试的信号时间差不同时，应进行第三次测试，取与 前两次值相同的值作为传播时间的测试值。当三个数据都不同时 应检查原因，排除故障后再继续进行测试。 7混凝土表观波速测试不宜少于3个测点，测试结果与平 均值的差不超过平均值的5%，取多次测试的表观波速平均值作 为待测构件的混凝土表观波速值。 B.0.2在能直接测量构件厚度值及采用钻孔取芯直接测量被测 构件（区域）厚度值的情况下，可采用一个接收传感器，测试步 骤应符合下列规定： 1应在平整混凝土表面进行检测，观察数据采集系统中时 域图和振幅谱图的波形变动情况，当出现与厚度值H对应的 个有效波形的振幅谱只有单主峰值时，读取频域曲线图中主频 值； 2混凝士表观波速值可按下式计算：

B.0.3检测原始记录宜按表B.0.3填写

表B.0.3混凝土表观波速测试记录表委托编号工程名称测试日期检测依据施工日期设计强度等级构件名称检测环境/构件表面状态型号：编号：仪器设备参数采样频率=kHz；采样点数=点；滤波方式：UpAt第1次(点)第2次（点）第3次（点）第i次(点)次数12122口方法一L(B. 0. 1)ta;ti;△tkUp构件的混凝土表观波速值（m/s）：Up=2Hf第1次第2次第3次次数第i次(点)(点)(点).....口方法二H(B. 0. 2)fUp构件的混凝土表观波速值（m/s）：测试位置示意图：测试：记录：第页共页14

附录C冲击回波法检测混凝土

表C厚度及缺陷检测记录表

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁” 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示充许稍有选择，在条件许可时首先这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，可采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合的规定”或“应按执行”

中华人民共和国行业标准

可波法检测混凝土缺陷

1总则 20 3 冲击回波仪 24 3.1技术要求 ：24 3.2校准 25 现场检测及结果判定 4.1一般规定 27 4.2混凝土构件厚度及内部缺陷检测及结果判定 28 4.3有粘结后张法预应力孔道灌浆缺陷检测及结果判定· 33 4.4隧道衬砌背后注浆缺陷检测及结果判定 36 4.5混凝土结合面质量检测及结果判定 38 附录A冲击回波仪校准方法 · 40 附录B混凝土表观波速测试 4

附录A冲击回波仪校准方法 附录B混凝土表观波速测试

1.0.1、1.0.2本规程所指的冲击回波法，是通过瞬时力学冲击 立生瞬时应力波，应力波在结构中传播，当遇到缺陷或界面时被 支射，通过冲击面与缺陷及界面间的多重反射，引起瞬时共振状 态，识别并能确定结构是否完好无损或确定缺陷位置的方法；适 用于如板、墙类等构件。冲击回波测试系统检测混凝土构件示意 图如图1所示，

图1冲击回波测试系统检测混凝土构件示意图

致据采集分析系统；2一冲击点；3一传感器；

冲击回波法检测混凝土构件的厚度、不密实度及空洞是根据 在混凝土表面利用一个短时的机械冲击激发低频冲击弹性波，冲 击弹性波传播到结构内部，被缺陷表面或构件底面反射回来。因 比，冲击弹性波在构件表面、内部缺陷表面或底面边界之间来回 反射产生瞬态共振，其共振频率能在振幅谱（通过快速傅立叶变 换，从波形中得出的频率与对应振幅的关系图）中辨别出，用于 确定内部缺陷的深度和构件的厚度。冲击回波法检测混凝土内部 缺陷的原理示意图如图2所示。冲击回波法适用于检测界面声阻

回波法检测混凝土内部缺陷的原理示意

抗有明显差别的构件，混凝土构件至少具备一个形状规则的可测 面，而陶粒混凝土、加气混凝土等轻质混凝土构件则不适用于采 用冲击回波法；同时，机械振动和高振幅电噪声会对传入数据采 集系统造成检测结果的误判，故在采用冲击回波法进行检测时 司围环境不应有机械振动和高振幅电噪声。 本规程所指内部缺陷为混凝土结构的空洞、不密实情况；预 应力构件孔道内的灌浆不密实情况；隧道衬砌背后脱空、注浆不 密实情况及混凝土结合面空鼓缺陷。 随着混凝土强度等级的提高，表观波速在混凝土中的传播值 会升高，相应的冲击弹性波传播、反射的速度会相应增大，频率 也相应增大，因此测得的混凝土厚度基本一致，且大量文献及本 规程编制组试验证明混凝土的强度对检测结果影响不大，只要混 凝土构件与其他介质界面声阻抗有足够明显的差别，能够产生可 测得的反射波即可，因此，本规程未规定被检构件混凝土的抗压 强度。 编制组通过采用冲击回波法对厚度200mm～1200mm的试件 进行测试，测试结果表明：冲击回波法对厚度200mm1000mm 的试件测厚均能较好适应，特别适用于板厚为200mm～600mm的 薄板测厚。对于更厚一些的构件，由于混凝土为非匀质材料，内 部存在着固有的微型孔洞或缝隙，会引起冲击能量的快速衰减，

测试时需要较大直径的钢球以较大能量冲击，表面波（R波）的 存在与较大振动带来的附加影响会导致信号采集困难，降低振幅 谱分析的准确性，引起厚度实测值与实际设计值的偏差较大。 一般情况下，从小直径（小于25mm）钢筋处反射回来的应 力波在振幅谱中不会产生明显峰值。但是，大直径（不小于 25mm）的钢筋，会出现从钢筋处反射回来的冲击弹性波将在振 幅谱中产生峰值，条件充许下宜避开钢筋进行检测，可采用钢筋 探测仪器或查阅图纸确定其位置。同时，试验证明当冲击接触时 间适当增大时，振幅谱中钢筋的影响将减小甚至难以辨别，所以 可考虑采取加大冲击接触时间的方法来避开普通钢筋的影响 冲击回波法的原理本质上是通过竖向回波特性计算被测物体 的厚度。但是事实上由于冲击弹性波是一种体波，波前是以球面 的形式向外扩散。当冲击点靠近弹性体的边界时，边界的回波会 影响构件检测对应面的回波特性，造成测试的误判。构件本身存 在一定的边界，构件与构件连接处附近都会产生边界影响，为了 消除边界的影响，需要在测试的时候回避这类边界影响区域，距 离边界相应的距离。 规程编制组经过测试，在边界影响区域外（受检构件的检测 区域外缘距构件的变截面或侧表面的最小距离不宜小于预估最大 测深），可以获得比较稳定的厚度测试结果的效果，测试结果典 型图例见图3，而在边界影响区域内，所测构件的测试结果普遍 偏大，测试结果典型图例见图4，测试结果存在误判可能

05000100001500020000250003000035000400004500050000 频率(Hz) 图3边界影响区域外的测试结果

图4边界影响区域内的测试结果

3.1.1单点式冲击回波仪为单点冲击、单点接收回波

3.1.1单点式冲击回波仪为单点冲击、单点接收回波信号。扫 描式冲击回波仪为冲击器与接收传感器一体化设计，滚动扫描冲 击、连续接收回波信号。 单点式冲击回波仪适用于精确测试和特殊位置测试，该方法 对测试面平整度要求较低，使用灵活。扫描式冲击回波仪具有滚 动式扫描测试探头，扫描探头安装有可调冲击频率的螺线管电磁 自动敲击振动器和轮式接收传感器，可沿直线以固定间隔进行快 速测试，适用于对大面积结构构件进行检测，测试效率高。 3.1.2为减少人为因素对测试结果的影响，冲击方式可以根据 接收装置配置不同尺寸的弹击锤，宜为3mm～25mm直径的钢 质小球。当接收信号较弱时，应更换为较大直径的钢质小球。 电缆应具有屏蔽层，以减小电噪声。冲击回波仪由冲击器 接收传感器、数据采集仪、分析软件、连接电缆和接头组成。 1单点式冲击回波仪的冲击器多为一系列不同直径的钢质 球型锤头：检测机构可根据检测部位厚薄选用合适的冲击器，目 在检测前应进行验证。扫描式冲击回波仪的扫描探头配有电驱动 的螺线管冲击器，触发后弹击混凝十构件表面，其冲击能量和河 击持续时间可调。冲击回波仪的冲击器的正确选择对于检测的效 果很重要，试验时应根据构件的厚度及具体的回波信号来选择冲 击器以确保能够传送足够的能量到被测结构，进而容易得到单 主峰的频率幅值谱。 冲击器应根据检测构件厚度的不同，激发不同频率的脉冲 冲击器的冲击方向以及冲击能量对测试信号的品质有很大的影 响，设计良好的冲击装置能提高测试效果及减少人为误差

描式冲击回波仪为冲击器与接收传感器一体化设计，滚动扫描冲 击、连续接收回波信号。 单点式冲击回波仪适用于精确测试和特殊位置测试，该方法 对测试面平整度要求较低，使用灵活。扫描式冲击回波仪具有滚 动式扫描测试探头，扫描探头安装有可调冲击频率的螺线管电磁 自动敲击振动器和轮式接收传感器，可沿直线以固定间隔进行快 速测试，适用于对大面积结构构件进行检测，测试效率高

3.1.2为减少人为因素对测试结果的影响，冲击方式

2接收传感器为接收表面法向位移、加速度等振动信号的 宽频带传感器，必须有合适的灵敏度，能够探测到冲击产生的纵 波沿表面传播引起的微小变形。同时，还应有合适的频响范围， 以减少振动信号的测试失真。扫描式冲击回波系统的接收传感器 是按一定间距均布在滚动轮上，以实现连续冲击接收的功能。 3传感器输出的信号需经过放大后做后续的处理分析。相 关参数（如频率范围、增益等）需要与传感器、数据采集卡以及 测试信号的特性相匹配。 4数据采集系统用于采集、记录、处理传感器的输出信号， 是配有双通道或者多通道数据采集卡的便携式电脑，或者是便携 式双通道或者多通道波形分析仪。该系统中，一个通道可作为触 发通道触发信号，另外的通道可作为接收通道。数据采集仪的电 压范围和电压分辨率应该与传感器的灵敏度相匹配，以确保能准 确测量纵波的到达时间以及幅值。 5采集分析软件实时显示传感器输出时间域波形，通过 FFT快速傅立叶转换把波形从时域转换为频域，在幅值（频） 谱中，通过选择厚度对应的主频值，计算得出厚度值。 连接接头质量拆装宜容易：能保证电缆紧密连接采集仪及冲 击接收器，电缆具有屏蔽层以减小电噪声对传感器输出信号的 干扰。 3.1.3冲击回波仪由于电子元器件众多，应避免在低温及高温 环境下使用，工作温度范围宜在0℃40℃

3.1.3冲击回波仪由于电子元器件众多，应避免在低温及高温

3.2.1检测机构可制作一定强度等级的密实钢筋混凝土板块且 预理缺陷作为校准扫描式冲击回波系统的标准块，以该标准块进 行每年的仪器校准和平常现场检测前后作为验证仪器是否运行稳 定的依据。可参考本规程给出的方法进行自校准。 对冲击回波仪进行校准或自校准是为保证其在正常状态下进 行检测，仪器的标准状态是统一仪器性能的基础，是冲击回波检

测的关键所在，只有使冲击回波系统处于标准状态，才能保证检 测结果的可靠性，一般情况下仪器校准周期为1年。

测的关键所在，只有使冲击回波系统处于标准状态，才能保证检 测结果的可靠性，一般情况下仪器校准周期为1年。 3.2.3冲击回波仪的校准或者自校准是对混凝土波速的检验校 准。可用具备一定强度的密实混凝土板作为标准件来标定波速： 检验混凝土的计算厚度与实际厚度是否相符来验证仪器的可靠性 和稳定性。

4.1.1检测前的准备工作是为了更好完成检测及后期的数据分 析与判定，

4.1.1检测前的准备工作是为了更好完成检测及后期的数据分

是为了综合分析产生质量问题的原因及为编制检测方案提供依 据，有助于检测过程的实施，同时有利于综合分析测试结果，

4.1.5反映混凝土质量的测试参数及冲击回波响应特征容易受

混凝土表面状态及内部钢筋分布的影响。为了保证测试结果的准 确性，检测数据的真实性，必须避免表面状况对检测的影响，应 磨平并清除残留的粉末或碎屑，保证混凝土的清洁与平整性。

哺性，位测数据的其买性， 磨平并清除残留的粉末或碎屑，保证混凝土的清洁与平整性。 4.1.6根据冲击回波法的基本原理，该方法受各影响因素及人员 经验主观性的影响较大，故而有一定的局限性，因此当结果产生 异议的时候，建议采用钻芯这种较为直接的取样方法进行验证。 对于预应力孔道构件灌浆缺陷的检测，由于孔道灌浆状态及 界面方位的影响（如注浆不密实情况下，注浆界面不可能完全垂 直于测试表面）在注浆不密实与未注浆的判定中，各点的测试结 果会有一定的差距。应在检测出有缺陷的地方，重复测试且加密 测试，再进行具体判定。 其他方法有：局部破损、超声法、雷达法等。 4.1.7在检测不同强度或不同配合比混凝土前，进行混凝土表 观波速测试。

4.1.6根据冲击回波法的基本原理，该方法受各影响因素及

凝土表面紧贴情况可采用耦合剂粘结。使用耦合剂可以使传感器 与混凝土紧密结合在一起，传感器能准确记录混凝土质点的振

动。因此在实际测试时，传感器与混凝土之间的耦合剂应当尽量 薄。耦合剂同时有一定的滤波作用，选择耦合剂时不宜选用有很 强滤波作用的材料作为耦合剂。传感器和混凝土之间是否使用耦 合剂主要根据传感器的类型和工作原理确定

薄。耦合剂同时有一定的滤波作用，选择耦合剂时不宜选用有很 强滤波作用的材料作为耦合剂。传感器和混凝之间是否使用耦 合剂主要根据传感器的类型和工作原理确定。 4.1.10扫描仪的冲击器和接收器应与测试面接触良好，而且使 其一直滚动。如果一个或者多个轮脱离表面，或者压力过小，测 得的信号都可能因过小而失真

其一直滚动。如果一个或者多个轮脱离表面，或者压力过小 得的信号都可能因过小而失真，

响因素是否满足本规程的相关要求，之后再次进行测试，直 取有效波段及振幅谱图

4.2混凝土构件厚度及内部缺陷检测及结果判定

表面接触的时间。实 际测试过程中，冲击 接触时间取决于冲击 器的类型和冲击点混 凝土的条件。光滑、 坚硬的表面冲击接触 时间短于粗糙表面的 冲击持续时间。根据 对应的表面波到达的 部分波形，获得一个 冲击接触时间的近似 测试。一个波形中部

图5一个波形中的部分表面波的展开 图（显示出表面波信号的宽度作为一个 近似的冲击接触时间）

nm厚混凝土板的有效冲击回波波形和扰

要检查冲击点是否平整、有无灰尘，以及冲击器的尺寸是否合 适。重复测试，直到获得有效的波形和幅值谱。无效的冲击回波 测试结果示图如图7所示，波形中缺少周期性振荡，振幅谱图不 包含有单一主频率峰值

图7无效的冲击回波检测示图

显示周期性振荡，幅值谱中无单一主频

当内部存在缺陷时，往往不是孤立的一个点，所以，单点判 定易出现漏判、误判，为提高缺陷范围判定的准确性，对异常数 据的判别、缺陷可疑点的判定及概率保证方法参考《超声法检测 混凝土缺陷技术规程》CECS21：2000。同时，宜进行网格状布 点测试，对图像进行立体分析。 混凝土构件内部缺陷的判断与推定如表1所示

4.3有粘结后张法预应力孔道灌浆缺陷检测及结果判定

4.3.1不适用于孔道上方有缺陷或混凝土与孔道外壁粘结不良 或空鼓情况下的预应力孔道注浆缺陷检测。预应力孔道的大小 混凝土板的截面形式（厚宽比）、孔道理深、孔道间间距、预应 力布置情况及波纹管材质等因素都会对冲击回波法检测孔道内缺 陷情况产生影响。宜反复测试，综合分析进行判定。 塑料预应力孔道对冲击弹性波的阻碍超过金属孔道，会使得 冲击弹性波更趋向绕行塑料孔道到达底板，从而让塑料孔道板的 享度频率较金属孔道板的厚度频率向低频发生更大漂移，试验验 证含塑料孔道板的波峰频率值均小于含相同尺寸金属孔道的板的 相应波峰频率值。但一般预应力孔道的壁厚为1mm～2mm，对 冲击回波响应的影响较小，可忽略不计，故本规程未对所测的预 立力孔道壁厚做出说明。 孔道上方有缺陷，或混凝土与孔道外壁粘结不好而空鼓时， 都会造成冲击弹性波在缺陷或空鼓上方反射，从而无法正确地对 孔道和孔道内部进行检测，不能判断其内部灌浆情况。 总之，需要根据显现的不同波形反复测试，必要的时候结合 三维图具体分析进行判定。 若测线布置沿预应力孔道，则检测前，宜采用雷达检测法等 其他非破损检测方法进行预应力孔道的定位。为提高冲击回波检 测的重复性和可靠性，同时减少精确定位孔道的要求，测线或测 点宜采用沿垂直孔道方向进行检测。 4.3.3对于未安装预应力筋及灌浆前空孔道位置的检测，不适

4.3.3对于未安装预应力筋及灌浆前空孔道位置的检测，不适

用于孔道理深过深或过浅条件下进行。法国的OdileAbraham和 PhilipeCote试验证明：当孔道的混凝土保护层厚度小于或等于 3倍的孔道直径时，孔道才能被检测到，因此当孔道埋深大于3 倍的管径时，无法得到孔道的深度频率；当孔道埋深小或是孔道 直径较大而埋深不大时，孔道顶部的混凝土覆盖层厚度就会很 薄，这样薄的孔道混凝土保护层厚度所对应的孔道深度频率就非

常高，冲击回波法无法得到浅理孔道的频率；若空孔道位于厚度 方向的中部，即孔道理深与构件厚度之比为0.5，当孔道的直径 大于0.2倍的构件厚度时，厚度频率变化值就会超过10%，从 而就能检测出空孔道的存在。 4.3.4灌浆料龄期太短，灌浆材料未充分硬化，强度低，会给 检测结果带来一定的误差，难以检测灌浆不密实缺陷。 4.3.5、4.3.6冲击回波法检测预应力预留孔灌浆质量的一般原 理，如图8所示：

回波法检测预应力预留孔灌浆质量的一

从混凝土板中无预应力孔道部分、满浆孔道及未压满浆孔道 试件采集到的冲击回波信号，会显示出不同的特征。 无预应力孔道部分：这与采用冲击回波法测试混凝土厚度的 原理完全一样，由冲击所产生的冲击弹性波首先沿板的厚度方向 传播，当遇到对面界面时立即返回。 孔道灌浆密实：当冲击弹性波经过灌浆密实且固化后的孔道 时，冲击回波响应对应的振幅谱图中应有一个主要的波峰，即冲 击弹性波穿过孔道到达底板，被底板反射后再到达测试面所对应

的频率波峰。冲击弹性波传播的路程和所需的时间与无预应力孔 道的板基本相同。由于现场实际情况，检测结果会出现以下 现象： （1）水泥浆中的冲击弹性波波速比混凝土中的要小，而钢束 中的冲击弹性波波速比混凝土中的要大。因此，冲击回波仪所测 得的构件厚度值会受到孔道内钢束及水泥浆的多少、布置情况等 的影响。冲击弹性波在穿行孔道的路径中，若通过钢束的比例较 大，那么冲击回波仪所测得的构件厚度值就会偏小；反之，如果 较多的是通过水泥浆，冲击回波仪所测得的构件厚度值就偏大。 （2）如果位于孔道侧面的钢束能紧贴为一个整体，就儿乎可 以在孔道侧面形成上下贯穿的钢层，冲击弹性波便能沿钢束快速 传播通过孔道，因此构件厚度对应的频率偏大，对应计算得出的 构件厚度也就偏小，反之亦然。 （3）由于很多因素，振幅谱图中不会只有对应构件厚度频率 的单个波峰。如钢束紧贴成一个整体，形成有效的冲击弹性波反 射面，那么冲击回波响应中就会包含钢束信息，振幅谱图中就会 有对应钢束的高频波峰。 孔道灌浆填充不密实、孔道未灌浆：当冲击弹性波经过未灌 浆或存在灌浆不密实的孔道时，冲击回波响应对应的振幅谱图中 有两个主要的波峰：一个是冲击弹性波到达波纹管或者灌浆缺陷 处反射回测试面所对应的频率波峰；另一个是冲击弹性波绕行空 孔道到达底板，被底板反射后再绕行相同的路程后到达测试面所 对应的频率波峰，总路程显然大于两倍构件厚度，时间延长，即 所得到的构件厚度频率也就会向低频发生漂移。 判断是否有灌浆缺陷时，要注意判断高频峰是否为伪峰。当 则试得到的振幅谱中存在两个明显的峰值，而且有一个峰值的频 率恰好是另一个峰值频率的2倍时，该峰值可能是由于振幅谱分 析时产生的伪峰（即所谓的“倍频效应”）。此时，可改变激振频 率进行重测或采用其他的振幅谱分析方法（如采用基于相关分析 为基础的振幅谱分析方法）。

对于灌浆不密实时，会出现孔道内空洞与灌浆界面处于非平 行状态，会在孔道内同时形成混凝土/空气和混凝土/钢反射界 面，冲击弹性波不但能从板底反射回测试面，还能被孔道内两种 界面反射，因此在振幅谱图中，就会出现多重波峰，需要反复测 试进行分析。 根据上述理论可以综合判定孔道灌浆密实性。 测得的构件厚度频率峰值f由于冲击弹性波的绕射路径有 所增加而向低频明显漂移，并因遇到空洞截面发生反射而出现另 个高频峰值f，该高频峰值基本等于2fs，此时，可判断孔道 内灌浆不密实。 当缺陷横向尺寸超过埋深的1.5倍时，对应的构件厚度频率 峰值会向高频漂移

隧道衬砌背后注浆缺陷检测及结：

4.4.1、4.4.2检测隧道背后注浆密实性前，应对隧道管片、现 烧混凝土衬砌质量进行检测。检测前宜确认隧道管片、混凝士衬 砌层的实际厚度，不能直接测量的情况下，可按本规程第4.2.3 条通过现场测试计算厚度，再进行背后注浆情况的检测。 可以根据注浆层、衬砌的厚度、弹性模量参数计算出反射率 与入射频率间的关系。从中选取空鼓面反射率与注浆层反射率比 值最大的频率为理想激振频率。另一方面，弹性波的激振频率取 快于激振锤的直径和质量。计算时可根据测试对象的详细状况包 括管片、衬砌的厚度及弹性模量，注浆材料的弹性模量等。 管片的弹性模量一般较高，而注浆材料的弹性模量一般较 低。因此，无论是否空鼓或有缺陷，激振的弹性波信号在注浆界 面上均会产生反射，给区别注浆不密实区域和密实区域带来困 难。然而，不同频率的弹性波对缺陷的反射和界面的反射比例是 不同的，所以通过反射率计算可选取最合适的激振方式，这样就 能较为容易地区分开两种状态。

除采用FFT以外，还可选用MEM（最大法）等方法进行分 析以提高对频谱位置的分辨率。以下图形是对管片与注浆层间的 检测结果例图。图9是检测区域不同深度的MEM频谱分析幅值 例图（横坐标是时间，纵坐标是距离），可以看出在局部存在灌 浆缺陷。图10是对管片施加水平推力使其与注浆层间发生滑移 后的检测区域不同深度的MEM频谱分析幅值例图，可以看出在 分界面上有明显的反射。图11是检测区域平面内的相对振幅平 面成像例图。图中有编号的部分是空鼓可能性较大的位置。

图9检测区域不同深度的相对振幅（时间一一距离）示意图 1一管片底部反射时间位置；2一局部缺陷

图11检测区域平面内的相对振幅平面成像示意图

考虑到冲击回波法频谱分析的结果对应的是幅值，且其与反 射率间有线性关系，因此，反射率可以用频谱图上对应于反射点 的相对振幅来代替。该相对振幅是对归一化信号（即以人射信号 振幅为分母进行了归一化）频谱分析的结果。 反射的相对振幅越大，该位置出现空鼓的可能性也就越 大。对于判定空鼓的值，可以利用对完全脱空和完全密实区 或的测试结果进行分析。当相对振幅大于完全脱空时的反射相 对振幅时，显然存在明显的缺陷；当小于完全密实时的相对振 幅时，显然是无缺陷的。而当位于两者之间时，则可认为存在 疑似脱空

4.5.1·混凝土结合面质量检测应在混凝土上层厚度已知或保证 上部混凝土层无质量缺陷的情况下进行。 4.5.3典型时程图见图12、图13。 当混凝土结合面空鼓时，冲击弹性波不能够穿越混凝土界面 继续传递，到达界面时即进行边界反射，采用冲击回波法所得到 的深度值为上层混凝土结构的厚度。

4.5.1·混凝土结合面质量检测应在混凝土上层厚度已知或保证 上部混凝土层无质量缺陷的情况下进行

4.5.3典型时程图见图12、图

当混凝土结合面空鼓时，冲击弹性波不能够穿越混凝土界面 继续传递，到达界面时即进行边界反射DB34／T 3350-2019 活化湿法布敦岩改性沥青混合料施工技术规程，采用冲击回波法所得到 的深度值为上层混凝土结构的厚度

图12典型结合面空鼓冲击回波时程图

附录A冲击回波仪校准方法

A.0.1依据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010， 建筑工程的常用混凝土强度范围，本规程校准用混凝土强度不小 于20MPa，按照ASTM1383第3.2.2条对板状构件的定义：侧 向尺寸为厚度的6倍。可采用超声法检测校准试件的内部缺陷。

附录B混凝土表观波速测试

14所示，用箭头标注点的位置，在波形中，对应于纵波的到达， 说明波形的有效段开始的位置。通过放大波形，识别纵波的到 达。计算得到的纵波波速为（0.300/76）×106×0.96=3789m/s， 作为一个合理值。

寸方法一获得波形的实例（仅绘制出波开

时间差△t可按下列方法分析得出：屏幕上显示数据采集系 统中两个传感器的波形图，并以相同的时间轴进行绘制。在每个 波形中，识别直接的纵波到达时间。可辨认出纵波到达的位置作 为第一个点DB11／T 513-2018 绿色施工管理规程，在该点的位置，电压的改变从基准线值开始。根据 纵波到达该点的电压和时间读数，确定每个波形中，纵波到达两 个传感器之间的时间差△t。该时间差即为传输时间。波形中， 设置自动检测纵波到达，可提供纵波到达之前稳定的波形（不包 含有噪声）。

隔，因此检测区域构件厚度测量的准确度及采样间隔的选取很 重要。