DB21_T 3217—2019 水工混凝土雷达法检测应用技术规程(辽宁省).pdf
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1、ICS 93.160 P 55 B 辽FL.-丁-省抽出ETA、万标准DB21/T 3217-2019 水工混凝土雷达法检测应用技术规程Technical Specification for Application ofHydraulic Concrete Radar Detection 2019-12-20发布2020-01-20实施辽宁省市场监督管理局发布DB21/T 3217-2019 目、hl、目U-一111 仁:(1 总则2 规范性引用文件13 术语1792011333566777 1iq9白。,9999919999程旧心4f/术技用)应录录明付附括11生生社uq牛叫MM附图叫明达四
2、可刻测测定时阳川资果资说哥田说用检检川规布缺检(成(词社引定设陷创号本筋部度A融B四百文性口1规布缺剧LIL符基钢内厚,14y则范所寸本筋部厚录型录规工总规f基钢内录录录附典附本水条12567附附附4 2 5 3 6 7 8 10 12 14 4 23 8 II 木规程按照、GB/Tl.1给出的规则起草。本规程由辽宁省水利厅提出并归口O目IJ口本规程主要由辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司起草。辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司、辽宁江海水利工程公司、辽宁省安全科学研究院参与起草O本规程主要起草人为王健、周凯、汪玉君、富天生、宗兆博、汪魁峰、苏炜焕、王惟一、徐志林、王兴华、马洪山、曹云
3、龙、周旭、张红亮、杨毅、高宽、关凯伦、华王多、余尚合、徐广忠、潘琼芝、程雪、李博研、刘志宏、王刚、刘开坤、田原、赵雪石、胡庆武、王俊达、雷炎、王垦杰、韩立东、予川、风利、孔德栋、郭雨明、马铁员、马路、贾陆翔、李根、孙会堂、吴永跃、赵宁、于秀英、刘尤呈、关守安、李岐。本规程发布实施后,任何单位和个人如有问题和意见建议,均可以通过来电和来函等方式进行反馈,我们将及时答复并认真处理,根据实际情况依法进行评估及复审。归口管理部门通讯地址和联系电话:辽宁省沈阳市和平区十四纬路5-6号,024-621813150 规程起草单位通讯地址和联系电话:辽宁省沈阳市和平区十四纬路5-4号,024-62181253
4、0 111 水工混凝土雷达法检测应用技术规程1 总则本规程规定了水工混凝土结构面达法检测应用的程序、方法、数据处理、成果及质量评价等。本规程适用于检测水工混凝士内部钢筋布置(钢筋的数量、钢筋的混凝士保护层厚度、钢筋间距)、混凝土内部缺陷(振捣不实、空洞、夹层)、混凝土背部脱空、混凝土厚度(衬砌厚度、底板厚度、路面厚度)、混凝土与非混凝土粘接(衬砌与国岩粘接、底板与基础连接)情况等,钢拱架、管线、电缆检测可参照。2 规范性引用文件下列文件对于本规程的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。SL 326水利水电工程物探规
5、程SL 436堤防隐患探测规程SL 632水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准一一混凝士工程SL 713水工混凝土结构缺陷检测技术规程SL 734水利工程质量检测技术规和DL/T 5299大坝混凝土声波检测技术规程JGJ/T 152混凝士中钢筋检测技术规程TB 10223铁路隧洞衬砌质量无损检测规程3 术语3.1 雷达法ground penetrating radar(GPR)利用雷达发射天线向地下发射高频脉冲电磁波,E8接收天线接收目的体的反射电磁波,探测目的体分布的一种勘探方法。3.2 测试线test I i ne 为达到检测目的和满足检测要求而设置的辅助线。3.3 检测线detect
6、ion I ine 完成检测目的和检测要求必须的检测成果线。3.4 检测筋detection concrete steelbar 检测方案巾要求待检测的钢筋。DB21/T 3217-2019 3.5 干扰筋interfere concrete steelbar 除了检测方案中待检测钢筋之外的其他钢筋O3.6 点检测法point-detection method 钢筋布置检测方法中,以测区命名,检测七根钢筋布置数据的检测方法。3.7 线检测法I ine-detection method 钢筋布置检测方法中,以检测单元命名,取得整条测线钢筋布置数据的检测方法。3.8 检测值detection va
7、lue 采用仪器、工具等设备直接测得的未经过加权修约的结果值。3.9 一线法one-I i ne method 布置一条检测线的检测方法。3.10 五线法five-I ines method 布置五条检测线的检测方法。4 符号0#r一一混凝士相对介电常数:C一一真空中的电磁波速度,3XI08m/s;t一一电磁波从顶而到达底面再返回双程走时时间,S;h一一己知的混凝土结构厚度,m:V一一混凝土介质中的电磁波速度,m/S;一一时窗长度,S;一一调整系数,混凝土介质电磁波速度与目标体深度变化所留出的残余值,可取1.32.0;hIM一一拟检测目标体的最大深度,m;Sp一一菌达波最小采样点数:f一一天线
8、中心频率,Hz;口J一一时间采样率,S;VI-天线移动速度,m/S;Sc一一天线扫描速率,Hz;2 dmin一一检测目标体最小尺度,m:Sm.k乌n,i一一钢筋平均间距,精确至lmm;Sk Sn,i-第k个钢筋间距,精确至lmm;Sm lCEJ一一钢筋平均保护层厚度,精确至lmm;SJ E乌n,i一一第i个钢筋保护层厚度,精确至lmm;n Sn,i一一钢筋数量,根。5 基本规定5.1 检测工作准备5.1.1 检测前应调查工程建设基本情况,收集与待检测区域有关的技术资料。5.1.2 可踏勘现场,实地调查工程周边环境情况。DB21/T 3217-2019 5.1.3 应明确检测目的和技术要求,调查
9、检测方法的适用条件,制定合理的检测方案。5.1.4 检测机构应符合相应的资质要求。5.1.5 检测及审核人员应参加培训10 5.2 检测方案编制5.2.1 应根据收集资料的情况和现场调查结果,充分考虑各种因素,编制全国、可行的检测方案。5.2.2 水工混凝土雷达法检测方案直执行DL/T5299中3.4节的规定。5.3 仪器设备5.3.1 仪器设备应检定或校准。5.3.2 主要检测仪器和设备应符合SL713规定,包括雷达主机、电脑、天线、数据采集及分析处理系统等。5.3.3 雷达检测系统主要性能及技术指标应符合SL326规定。5.3.4 雷达天线的选择并应符合下列要求:a)可采用不同频率或不同频
10、率组合,应根据检测任务要求、目标体埋深、分辨率、介质特性及天线尺寸是否符合场地条件等因素综合确定Ob)应具有屏蔽功能,探测的最大深度应大于缺陷体埋深,垂直分辨率宜优于2cmo3 DB21/T 3217-2019 c)应根据检测的目标体深度和现场具体条件,选择相应频率天线。在满足检测深度要求下,宜使用中心频率较高的天线。d)根据巾,心频率估算出的检测深度小于缺陷体埋深时,应适当降低巾心频率以获得适宜的探测深度。e)混凝土内部缺陷、厚度检测时宜选用与检测精度要求相对应的夭线。f)钢筋布设检测时宜边用与检测精度要求相对应的天线。5.3.5 仪器参数选取:2.0:a)相对介电常数。式中:-r一混凝士相
11、对介电常数:二r=(丘)22h C一真空中的电磁波速度,3 X 108 m/S;t一电磁波从顶面到达底而再返回双程走时时间,S;h-己知的混凝士结构厚度,mo b)电磁波波速。2h v=一一式中:h一已知的混凝土结构厚度,m;t一电磁波从顶面到达底面再返回双程走时时间,S 0 c)时窗长度估算。式中:一时窗长度,S;2h_ w=川川v(5.3.1)(5.3.2)(5.3.3)g一调整系数,混凝土介质电磁波速度与目标体深度变化所留出的富余值,可取1.3 hm一拟检测目标体的最大深度,m;V一混凝土介质中的电磁波速度,m/so d)每道雷达波形最小采样点数。S=1)f p 4(5.3.4)DB21
12、/T 3217-2019 式中:SP一雷达波最小采样点数:一时窗长度,以f一天线中心频率,Hzo e)时间采样率。口t运16xl00f(5.3.5)式中:口t一时间采样率,S;f一天线中心频率,Hzo f)移动速率。dI-m QU-J变飞A(5.3.6)式中:飞一天线速度,m/S;S一天线扫描速率,Hz;dmin一检测目标体最小尺度,mo 5.4 现场检测5.4.1 应现场踏勘,尽量规避测线附近的金属物,根据检测环境和检测日的正确合理的布置测线。5.4.2 雷达系统连接a)应检查雷达主机、电脑、天线,使之处于正常状态:b)仪器的信号增益应保持信号幅值不超出信号监视窗口的3/4,天线静止时信号应
13、稳定。5.4.3 介质参数标定a)可采用在材料和工作环境相同的混凝土结构或钻取的芯样上进行测试:b)记录中的雷达影响图界面反射信号应清楚、准确:c)测试值应不少于3次,单值与平均值的相对误差应小于5%,其计算结果的平均值作为标定佳。5.4.4 检测过程a)宜确保检测区域表面无颗粒杂物或障碍物,保持检测表而平整:b)支撑天线的器材应选用绝缘材料,天线操作人员不应佩戴含有金属成分的物件,应与天线保持相对国定的距离Oc)检测过程中,应保持天线的平面与检测平面基本平行,距离相对一致:3 DB21/T 3217-2019 d)天线应与混凝土表面贴壁良好,沿测线匀速、平稳滑行:e)同类测线的数据采集方向宜
14、一致。f)应规避影响检测结果的影响源选择电磁波环境较简单的区域布置测线。无法规避时应做好记录。5.4.5 检测记录a)记录应包括测线号、方向、标记以及天线频率1b)应随时记录可能对探测产生电磁影响的物体和位置:c)数据记录应完整,信号清晰,桩号准确:d)应标记检测位置。5.5 数据处理与解析5.5.1 原始数据处理前应核验,数据记录完整、信号清晰,标记位置应准确无误。5.5.2 原始记录应清晰、规范,需要修改应杠改并本人签宁。5.5.3 应对采集的数据进行滤波处理。a)根据检测的实际采集情况,选择合适的滤波方式,滤波方式可选择低通、高通、带通滤波等;b)根据不同的天线初选滤波参数,可根据需要选
15、取删除无用道、水平比例归一化、地形校正、偏移、点平均、叠加、反裙积等处理方法:c)对数据进行频谱分析,得到较为准确的频率分布,设定滤波参数,进行滤波处理等1d)根据实际需要,应对采集的数据进行适当的增益处理,增益方式可选择:线性增益、平滑增益、反比增益、指数增益、常数增益等:e)根据实际情况,宜对采集的数据有选择的进行反滤波等;f)应对图像进行增强处理。振幅恢复、将同一道不同反射段内振幅值乘以不同权系数、将不同道记录的振幅值乘以不同的权系数等方法,结合多个相邻剖面面达图像,找到数据之间的相关性。5.5.4 结合现场的实际情况,将检测区域表面情况和实际探测图像进行比对分析。将检测得到的雷达图和经
16、典验证的雷达图比对分析。5.5.5 雷达罔像解释时应通过综合资料,雷达图像解释时应通过综合资料,充分考虑探测结果的内在联系并排除可能存在的干扰因京O5.6 检测成果提交5.6.1 应给出检测线典型雷达图或检测成果表。附录A及附录Bo5.6.2 点检测法应列出每个点值及合格率。6 DB21/T 3217-2019 5.6.3 线检测法应给出测线内最大值、最小值、平均值及合格率。6 钢筋布设检测6.1 一般规定6.1.1 本章适用于检测水工结构混凝土中钢筋保护层厚度、钢筋间距、钢筋数量等参数。钢拱架可参照。不适用于含有太范围金属、铁磁性物质的混凝土。6.1.2 应根据钢筋设计资料,确定检测区域内钢
17、筋可能分布的状况,选择适当的检测面。检测面应清洁、平整,并应避开金属预埋件,对于有饰面层的结构及构件,应清除饰田层后在混凝土面土进行检测。6.1.3 测线宜垂直于被检测区域钢筋方向O钻孔、剔凿时,不得损坏钢筋,实测应采用游标卡尺,量测精度应为O.lmmo 6.1.4 遇到下列情况之一时,应选取不少于30%的己测钢筋,且不少于6处(当实际检测数量不到6处时应全部选取),采用钻孔、剔凿等方法验证:a)认为相邻钢筋对检测结果有影响:b)钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差或无资料可提供参考;c)混凝土含水率较高;d)钢筋以及混凝土材质与校准试件有显著差异。6.2 检测方法6.2.1 点检测法a)在检测
18、部位,根据钢筋可能分布的方向平行检筋布设3条测试线,标记出相邻的4恨干扰筋位置:b)在己标记的4根干扰筋,两两钢筋之间分别布置检测线,检测线长度均为7根钢筋信息,检测线同一桩号开始至同一桩号结束,天线探测方向同向:c)检测线结果作为最终检测成果,详细记录混凝土表面外观,周围可能影响的干扰源、起点桩号、结束桩号、天线行走的过程,记录表格附录C.1.1;d)回放检测结果图像,保证采集数据准确无误。6.2.2 线检测法a)根据钢筋可能分布的方向平行待检筋布设2条测试线,标记出相邻的2根干扰筋位置:b)在己标记的2根钢筋之间布设检测线,检测线长度应符合技术要求及委托要求:c)检测线总长为检测成果,详细
19、记录混凝土表面外观,周围可能影响的干扰源、起点桩号、结束桩号、天线行走的方向和过程,记录表格执行附录C.1.2;d)国放检测结果图像,保证采集数据准确无误。7 DB21/T 3217-2019 6.3 检测数据处理及成果提交6.3.1 按5.5节进行图像解析,提取检测线中清晰完整的钢筋数据,统计钢筋问距、混凝土保护层厚度值,分别整理形成检测结果图或表。6.3.2 点检测法钢筋间距成果a)提取每一根钢筋位置数据值,填写检测成果表。附录B.1.1至B.1.30 b)计算合格点、不合格点及合格率。c)所有检测点全部列出,合格率90%及以上为合格。6.3.3 点检测法钢筋保护层厚度成果a)提取每一根钢
20、筋位置数据值,填写检测结果表。附录B.1.4至B.1.50 b)计算合格点、不合格点及合格率。c)所有检测点全部列出,合格率90%及以上为合格。6.3.4 线检测法钢筋间距成果a)提取每一根钢筋位置数据值,统计最大值、最小值、平均值及合格率。填写检测成果表。附录B.1.60 b)钢筋间距平均检测值应按下式计算:ISk n(6.3.2)式中:sm_k乌n,:i一钢筋平均间距,精确至lmm;Sk,:i一第k个钢筋间距,精确至lmmon乌n,J一钢筋数量,恨。6.3.5 线检测法钢筋保护层厚度成果表果成检(与直八-1J 率台-31 A口及值.勺AV-J 平值曰取值大日取L|、1te-统算十l、1te
21、值式据下段、安、7UT/也叮J的应层值护均保平筋度制厚根层一护每保取。筋提7钢aBb 录IrJ 阳问ISi 日(6.3.2)DB21/T 3217-2019 式中:SmiE乌n.i一钢筋保护层厚度平均值,精确至1mm;Sj乌n,l一第i个钢筋保护层厚度值,精确至1mmon.i一钢筋数量,根。6.4 检测成果评价6.4.1 点检测法,钢筋间距及保护层厚度均可执行SL734和SL632中的规定,各个单值与设计值比较,在允许偏差范围内,合格率90%及以上为合格。6.4.2 线检测法,钢筋间距可执行JGJ/T152中规定,平均值与设计值比较,在允许偏差范围内为合格:保护层厚度可执行SL632表4.4.
22、2-1中规定,各个单值与设计值比较,在允许偏差范围内,合格率90%及以上为合格。7 内部缺陷检测7.1 一般规定7.1.1 本章适用于检测水工结构混凝土内部缺筋、不密实区、夹层、空洞等检测。7.1.2 测线经过的表面应相对平缓,无障碍,易于天线移动。7.1.3 测区内不应有大范围的金属构件或无线电射颇源等较强电磁干扰。7.2 检测方法7.2.1 应根据检测的缺陷深度和现场具体条件,选择相应频率天线。在满足检测深度要求下,宜使用中心频率较高的天线O7.2.2 记录应包括文件名称、测线号、测试位置、方向、标记间隔以及夭线中心频率等。7.2.3 测线布置应符合下列要求:a)以天线及人员便于行走方向布
23、线为主,天线行走较难方向布线为辅。b)测线的范围,一般限于检测方案的测区范围。在测区边界段发现异常时应对异常做追踪测量,适当增加辅助测线。c)隧洞曲面类宜五线法布置,可分别为左边墙(左拱脚)、左拱肩、正顶拱、右拱肩、右边墙(右拱脚。)d)板、培平而类宜一线法布置,以能识别缺陷范用为宜,适当追踪。9 DB21/T 3217-2019 7.3 检测数据处理7.3.1 按5.5节进行图像数据处理。7.3.2 提取缺陷反射波组数据,标注里程桩号及埋深。7.4 检测成果提交7.4.1 检测成果可根据实际需要提交典型雷达罔或检测成果表,可执行附录B.1.80 7.4.2 检测成果评价可执行SL436中3.
24、3.3的规定,未发现明显质量缺陷、振捣不实、空洞、夹层、脱空。8 厚度检测8.1 一般规定8.1.1 本章适用于检测低屏蔽或无屏蔽的混凝土厚度(衬砌厚度、底板厚度、路面厚度)检测。8.1.2 测线经过的表面应相对平缓,无障碍,易于天线移动。8.1.3 测区内不应有大范围的金属构件或无线电射频源等较强电磁干扰。8.1.4 喷射混凝土厚度宜采用无屏蔽材料光面平板支撑天线扫面检测。8.2 检测方法8.2.1 应根据检测面范围实际条件,选择相应频率天线,一线法布置测线,可左侧、中间、右侧j2f其一布线。在满足检测深度要求下,宜使用中心频率较高的天线。8.2.2 记录应包括文件名称、测线号、测试位置、方
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