[發明專利]一種剔除表層鋼筋對高頻電磁波影響的濾波方法

有效

• 申請號: 201210082795.6
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102636501A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 魯廣銀;張家松;彭凌星;曹書錦;王凡
• 申請（專利權）人: 中南大學;朱自強;魯光銀
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

技術領域

本發明涉及一種剔除表層鋼筋對高頻電磁波影響的濾波方法。

背景技術

后張法預應力混凝土梁由于具有跨度長、重量輕等優點，近年來在高速公路橋梁建設中得到了廣泛的應用。預應力混凝土的所有優勢都是建立在預應力筋與混凝土黏結完好的基礎上的，孔道壓漿的主要作用就是為預應力筋和周圍混凝土之間提供可靠的黏結力，確保混凝土與預應力筋協同工作，傳遞預應力及保護預應力筋免受腐蝕。由于在壓漿工藝及技術原因容易導致波紋管內存在不密實，使得壓漿管道局部出現大片空洞，預應力筋極易受空氣、水和其它腐蝕性物質侵入，同時，金屬材料在高應力狀態下，銹蝕速度很快，這些因素都會對預應力筋結構的耐久性造成影響，因此，預應力混凝土橋梁中的鋼絞線能否長期發揮其有效預應力的作用，波紋管的注漿質量及其密實度情況尤為關鍵。

管道壓漿工藝是預應力施工中的一道隱蔽工程，施工中先將波紋管外梁板的主體結構澆筑完畢，在梁體達到設計規定的強度要求后張拉預應力筋，最后對預留管道進行注漿并在完成壓漿飽滿后封端。壓漿飽滿的預應力孔道，能夠使預應力筋與其周圍的混凝土凝結為一個整體，對應預力筋起到很好的保護作用，使其免受外界空氣、水和其他腐蝕物的侵蝕。實際施工過程中，由于注漿技術和工藝問題，造成預留孔道壓漿不飽滿的原因很多，波紋管接頭、中部和穿束堵孔等都使得預留孔道注漿不飽滿而形成空洞，或者由于水灰配比不當使得水分被吸收后在管道內留有蜂窩狀空洞，這些空洞是導致預應力筋銹蝕或者繡斷的主要原因。一旦預應力筋遭到破壞，就會影響橋梁的耐久性與安全性，而且，在壓漿質量存在缺陷的情況下，會使混凝土應力集中從而對橋梁的設計受力狀態造成破壞，天長日久，容易引起預應力的缺失，進而影響橋梁的使用壽命，因此，對預應力管道的壓漿質量檢測勢在必行。但是，對于鋼筋混凝土質量檢測還沒有一種科學有效的檢測方法，一方面由于預應力梁本身結構的復雜性，另一方面原因在于一般工程應用的處理方式滿足不了對鋼筋混凝土復雜結構檢測數據的處理需求。地質雷達是近年來新興起來的利用電磁波作為探測手段的無損檢測技術，由于其具有重量輕、操作快速、簡單、結果可靠等特點，這種技術在國外的應用已經非常廣泛。我國自上世紀80年代開始引進地質雷達，主要用于尋找水源、地下礦產等，近幾年，開始應用于工程領域和質量檢測領域，并在市政工程地下管線、鐵路公路工程的隧道襯砌和橋墩混凝土保護層厚度及鋼筋位置、機場跑道和站坪病害取得了成功應用。由于電磁波對非金屬材料的含水率比較敏感，使得地質雷達技術可以對混凝土內部結構準確成像，因此也可以將其應用到預應力壓漿孔道質量的檢測與評估方面。如今，地質雷達技術在混凝土梁鋼筋骨架分布、保護層厚度及預應力筋位置等探測方面已經很成熟，但是由于密集分布的鋼筋網結構的影響，該方法在預應力管道壓漿質量檢測中的應用效果受到了很大的約束。這是由于高頻電磁波在介質中傳播過程中，其部分能量被地下具有電性差異的界面反射回來，另一部分能量繼續向深度方向傳播，反射與透射的能量分配與地下介質界面的電性差異情況有關。一般情況下電性差異越大，反射的能量越大，導致在深部傳播的信號越微弱。針對地質雷達所用的短脈沖高頻電磁波而言，通常工程勘察和質量檢測中所遇到的介質都是以位移電流量為主的低損耗介質，但是當電磁波遇到以傳導電流為主的介質時就會發生全反射，使得反射的能量非常強、透射的能量非常微弱。以鋼筋混凝土結構為例，混凝土結構除鋼筋以外都可視為低損耗介質，而鋼筋是良導體，是以傳導電流為主的介質。利用地質雷達檢測預應力管道壓漿質量時，由于表層鋼筋的全反射影響使得傳播到預應力壓漿管道的電磁波信號非常微弱，這無形中增加了壓漿質量評價的難度。

發明內容

本發明的目的就是針對應用地質雷達方法檢測鋼筋混凝土質量過程中，混凝土結構的表層鋼筋對高頻電磁波影響很大但是又得不到很好的壓制這一不足，提出一種能剔除表層鋼筋對電磁波影響，從而更加容易判斷注漿缺陷位置和大小的濾波方法。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案是，一種剔除表層鋼筋對高頻電磁波影響的濾波方法，包括如下步驟：

(1)選擇測量參數和檢測方式：使用地質雷達對混凝土內進行數據采集，將地質雷達的天線盒貼在混凝土表面，并沿混凝土內波紋管的走向對混凝土內垂直方向進行采集；