中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
以重慶市黃花園嘉陵江大橋為例，采用錨桿無損檢測儀RSM-SBT對該橋豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的長度和灌漿密實度進(jìn)行檢測，介紹錨桿無損檢測儀RSM-SBT在橋梁豎向預(yù)應(yīng)力檢測中的應(yīng)用方法、注意事項及其局限性，為今后橋梁豎向預(yù)應(yīng)力長度和灌漿密實度的檢測提供寶貴的經(jīng)驗和參考。
黃花園大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為1024.32m的5跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。左右幅分離，每幅箱梁為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，箱梁頂寬15m，梁寬7m，梁高4.3m~13.8m。設(shè)計荷載:汽車-超20級，掛車-120，人群荷載3.5kN/㎡,地震烈度:按七度設(shè)防，該橋1996-12-26開工，1999年竣工。
根據(jù)養(yǎng)護(hù)單位的歷年檢查，黃花園大橋箱梁底面豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋脫落情況較為嚴(yán)重，箱梁底面脫落的預(yù)應(yīng)力鋼筋分別在2004年、2008年和2010年進(jìn)行過３次集中整治處理。2011年２月又在橋面發(fā)現(xiàn)多處坑槽，疑似豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋露頭。
利用聲頻應(yīng)力波（簡稱聲波)對露頭豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行灌漿飽滿度無損檢測。若預(yù)應(yīng)力管道中存在注漿不密實段，則復(fù)合桿件的截面積及波阻抗發(fā)生變化，在波阻抗差異界面將產(chǎn)生反 射應(yīng)力波，桿中反射應(yīng)力波的相對能量強度與注漿密實度差異程度有關(guān)。一般密實度越好，反射波的能量越強，衰減越慢；不 密實區(qū)段越多，則波阻抗界面越多，反射應(yīng)力波越多。當(dāng)桿端頭被激發(fā)應(yīng)力波后，錨桿端頭的應(yīng)力波動能為
其中，反射波能量
式中：ｍ為單位質(zhì)量；ｖ為錨桿端頭質(zhì)點振動速度；E0為桿端入射波能量，固定激發(fā)方式時可視為常量。
如果以桿長作為變量代替時間變量，得到
把反射波能量與入射波能量的比值作為錨桿的應(yīng)力波能量反射率：
式中：當(dāng)?shù)扔阡摻铋L度Ｌ時，即為鋼筋全長范圍內(nèi)的反射波總動能，鋼筋應(yīng)力波能量反射率與鋼筋注漿密實度存在一定的相關(guān)關(guān)系。
結(jié)合本次檢測具體情況，進(jìn)行本次標(biāo)定試驗。本次標(biāo)定有：①對桿體波速進(jìn)行標(biāo)定，用來指導(dǎo)本項目實際的實測桿長計算；②對鋼筋中間機械接頭的不同狀態(tài)進(jìn)行模擬，確定本次實際檢測的桿底信號位置和機械接頭位置。針對試驗標(biāo)定內(nèi)容，設(shè)置５個工況，其中工況１是進(jìn)行桿體波速標(biāo)定，其余工況是進(jìn)行接頭（套筒）狀況模擬，見圖１。標(biāo)定試驗部分波形如圖２所示。
通過本次標(biāo)定試驗，可得出：
１）桿體波速為5200m/s；
２）在中間套筒接頭密實的情況下，可以測得整個鋼筋體系的桿長（即上下兩根鋼筋），中間的套筒接頭在信號中沒有明顯反應(yīng)；
３）儀器對桿底擴徑（即工況４）沒有相應(yīng)的反應(yīng)信號；
４）對于中間套筒處，機械接頭不密實的情況下，儀器可得到第１段鋼筋的反射信號，未測到底部第２段鋼筋的響應(yīng)信號。
根據(jù)標(biāo)定結(jié)論和參數(shù)，對５根豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行檢測，其中４根墩頂長預(yù)應(yīng)力鋼筋由于受鋼筋本身機械接頭的影響，不能對其整體質(zhì)量做出判斷；跨中較短的１根預(yù)應(yīng)力鋼筋被評定為合格。
１）測試前，對桿體波速和桿系波速進(jìn)行標(biāo)定十分重要的，各橋使用的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋規(guī)格不同、 材質(zhì)不同，其相應(yīng)的波速也不同；
２）測試過程中，對測試的預(yù)應(yīng)力鋼筋頭，必須進(jìn)行打磨，從而是探頭和待檢鋼筋較好的耦合；
３）對每根預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)現(xiàn)場采集多個波形，對采集的波形進(jìn)行初步判斷，各次采集的波形一致較好方可；
４）測試現(xiàn)場應(yīng)避免車輛通過或大型機械作業(yè)， 從而避免采集的波形受到干擾。
５）較長的預(yù)應(yīng)力鋼筋，中間可能有套筒接頭， 若上下兩端鋼筋接觸不好，儀器很難測出下面一段鋼筋的波形，這也是這種方法的局限性。
