超声法检测混凝土缺陷关键技术作业规程条文说明.doc

中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 标 准
CECS 21：

超声法检测混凝土缺陷
技 术 规 程
Technical specification for inspection of concrete defects by ultrasonic method

主编部门：
陕西省建筑科学研究设计院
上 海 同 济 大 学
批准部门：
中华人民共和国工程建设原则化协会

-01 -01 实行

中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会

前 言
依照中华人民共和国工程建设原则化协会(98)建标协字第 08 号《关于下达 1998 年第一批推荐 性原则编制筹划函》规定，制定本原则。
本规程是在《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21：90 基本上，吸取国内 外超声检测仪器最新成果和超声检测技术新经验，结合国内建设工程中混凝土质量控 制与检测实际需要进行修订。
本规程重要内容涉及超声法检测混凝土缺陷合用范畴，检测设备技术规定，声 学参数测量办法，混凝土裂缝深度、混凝土不密实区、新老混凝土结合质量、灌注桩和 钢管混凝土缺陷等检测及判断办法。
本规程重要对“超声波检测设备”及“声学参数测量”两章作了全面修订：将原“浅 裂缝检测”和“深裂缝检测”两章合并成“裂缝深度检测”一章；删除了“匀质性检测” 一章；对平测裂缝深度鉴定、混凝土密实性检测异常数据判断和表面损伤层检测 数据解决等办法做了补充和完善；增长了灌注桩和钢管混凝土缺陷检测。
现批准协会原则《超声法检测混凝土缺陷技术规程》，编号为 CECS 21：，推荐 给工程建设设计、施工、使用单位采用。本规程由中华人民共和国工程建设原则化协会混凝土构造 委员会归口管理，由陕西省建筑科学研究设计院(陕西省西安市环城西路北段 272 号， 邮编：710082)负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处，请将意见和资料寄解 释单位。
主编单位：陕西省建筑科学研究设计院 上 海 同 济 大 学
参编单位：中华人民共和国建筑科学研究院构造研究所 水利电力部南京水利科学研究院 北京市建筑工程质检中心第三检测所 重庆市建筑科学研究院
重要起草人：张治泰 李乃平 李为杜 林维正 张仁瑜 罗骐先 濮存亭 林文修

中华人民共和国工程建设原则化协会
年 11 月 10 日

1 总 则
1.0.1 为了统一超声法检测混凝土缺陷检测程序和测试鉴定办法，提高检测成果 可靠性，制定本规程。
1.0.2 本规程合用于超声法检测混凝土缺陷。
1.0.3 缺陷检测系指对混凝土内部空洞和不密实区位置和范畴、裂缝深度、表面损 伤层厚度、不同步间浇筑混凝土结合面质量、灌注桩和钢管混凝土中缺陷进行检测。 1.0.4 超声法(超声脉冲法)系指采用带波形显示功能超声波检测仪，测量超声脉冲 波在混凝土中传播速度(简称声速)、首波幅度(简称波幅)和接受信号主频率(简称主 频)等声学参数，并依照这些参数及其相对变化，鉴定混凝土中缺陷状况。
1.0.5 按本规程进行缺陷检测时，尚应符合国家现行关于强制性原则规定。

2 术 语、符 号

2.1.1 超声法 Ultrasonic method
2.1 术 语

本规程所指超声法，系采用带波形显示低频超声波检测仪和频率为 20～250kHz
声波换能器，测量混凝土声速、波幅和主频等声学参数，并依照这些参数及其相对 变化分析判断混凝土缺陷办法。
2.1.2 混凝土缺陷 Concrete defects
破坏混凝土持续性和完整性，并在一定限度上减少混凝土强度和耐久性不密 实区、空洞、裂缝或夹杂泥砂、杂物等。
2.1.3 声速 Velocity of sound
超声脉冲波在混凝土中单位时间内传播距离。
2.1.4 波幅 Amplitude
超声脉冲波通过混凝上后，由接受换能器接受，并由超声仪显示首波信号幅度。
2.1.5 衰减 Attenuation
超声脉冲波在混凝土中传播时，随着传播距离增大，由于散射、吸取和声束扩散 等因素引起声压削弱。
2.1.6 主频 Main frequency
在被接受超声脉冲波各频率成分幅度分布中，幅度最大频率值。
2.2 主 要 符 号
Ai——测点 i 接受信号首波幅度值； hc——混凝土裂缝深度； hf——混凝土损伤层厚度； d——径向振动式换能器直径； d1——钻出声测孔直径或预埋声测管内径； d2——预埋声测管外径；
fi——测点 i 接受信号主频率；
li——测点 i 超声测试距离； l，——平测时发射和接受换能器内边沿之间距离； mx、sx——分别为混凝土某一声学参数 x 平均值和原则差； mv、sv——分别为混凝土声速平均值和原则差； Tk——空气摄氏温度；
Ti——测点 i 首波周期； ti——测点 i 测读声时值； tci——测点 i 混凝土声时值； to——声时初读数；
o
ti ——跨缝平测时测点 i 测读声时值；
too——在钻孔或预埋管中测试声时初读数； th——绕过空洞传播声时值； vc——空气声速原则值；

vs——空气声速实测值； vf——损伤层混凝土声速； va——末损伤混凝土声速； vw——被测水中声速； Xi——测点 i 某一声学参数值； Xo——声学参数异常状况判断值。

3 超声波检测设备
3.1 超声波检测仪技术规定
3.1.1 用于混凝土超声波检测仪分为下列两类：
1 模仿式：接受信号为持续模仿量，可由时域波形信号测读声学参数；
2 数字式：接受信号转化为离散数字量，具备采集、储存数字信号、测读声学参 数和对数字信号解决智能化功能。
3.1.2 超声波检测仪应符合国家现行关于原则规定，并在法定计量检定有效期限内 使用。
3.1.3 超声波检测仪应满足下列规定：
1 具备波形清晰、显示稳定示波装置；
2 声时最小分度为 0.1 ms ；
3 具备最小分度为 1dB 衰减系统；
4 接受放大器频响范畴 10～500kHz，总增益不不大于 80dB，接受敏捷度(在信噪比
为 3：1 时)不不不大于 50 mv ；
5 电源电压波动范畴在标称值±10%状况下能正常工作；
6 持续正常工作时间不少于 4h。
3.1.4 对于模仿式超声波检测仪还应满足下列规定：
1 具备手动游标和自动整形两种声时读数功能；
2 数字显示稳定。声时调节在 20～30 ms 范畴，持续 1h，数字变化不不不大于±0.2 ms 。
3.1.5 对于数字式超声波检测仪还应满足下列规定：
1 具备手动游标测读和自动测读方式。当自动测读时，在同一测试条件下，lh 内 每隔 5min 测读一次声时差别应不不不大于±2 个采样点；
2 波形显示幅度辨别率应不低于 1/256，并具备可显示、存储和输出打印数字化波 形功能，波形最大存储长度不适当不大于 4k bytes；
3 自动测读方式下，在显示波形上应有光标批示声时、波幅测读位置；
4 宜具备幅度谱分析功能(FFT 功能)。
3.2 换能器技术规定
3.2.1 惯用换能器具备厚度振动方式和径向振动方式两种类型，可依照不同测试需要 选用。
3.2.2 厚度振动式换能器频率宜采用 20～250kHz。径向振动式换能器频率宜采用

20～60kHz，直径不适当不不大于 32mm。当接受信号较弱时，宜选用带前置放大器接受换能 器。
3.2.3 换能器实测主频与标称频率相差应不不不大于±10%。对用于水中换能器，其水 密性应在 1MPa 水压下不渗漏。
3.3 超声波检测仪检定
3.3.1 超声仪声时计量检查应按“时一距”法测量空气声速实测值 Vs(见附录 A)，并 与按公式(3.3.1)计算空气声速原则值 Vc 相比较，两者相对误差应不不不大于± 0.5%。

V c = 331.4
1 + 0.00367 × TK
（3.3.1)

K
式中 331.4——0℃时空气声速(m/s)； Vc——温度为 T 度空气声速(m/s)； TK——被测空气温度(℃)。
3.3.2 超声仪波幅计量检查。可将屏幕显示首波幅度调至一定高度，然后把仪器衰
减系统衰减量增长或减少 6dB，此时屏幕波幅高度应减少一半或升高一倍。

4 声学参数测量
4.1 一 般 规 定
4.1.1 检测前应获得下列关于资料：
1 工程名称；
2 检测目与规定；
3 混凝土原材料品种和规格；
4 混凝土浇筑和养护状况；
5 构件尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图；
6 构件外观质量及存在问题。
4.1.2 根据检测规定和测试操作条件，拟定缺陷测试部位(简称测位)。
4.1.3 测位混凝土表面应清洁、平整，必要时可用砂轮磨平或用高强度快凝砂浆抹 平。抹平砂浆必要与混凝土粘结良好。
4.1.4 在满足首波幅度测读精度条件下，应选用较高频率换能器。
4.1.5 换能器应通过耦合剂与混凝土测试表面保持紧密结合，耦合层不得夹杂泥砂或 空气。
4.1.6 检测时应避免超声传播途径与附近钢筋轴线平行，如无法避免，应使两个换能 器连线与该钢筋最短距离不不大于超声测距 1/6。
4.1.7 检测中浮现可疑数据时应及时查找因素，必要时进行复测校核或加密测点补测。
4.2 声学参数测量
4.2.1 采用模仿式超声检测仪测量应按下列办法操作：
1 检测之前应依照测距大小将仪器发射电压调在某一档，并以扫描基线不产生 明显噪音干扰为前提，将仪器“增益”调至较大位置保持不动；
2 声时测量。应将发射换能器(简称 T 换能器)和接受换能器(简称 R 换能器)分别 耦合在测位中相应测点上。当首波幅度过低时可用“衰减器”调节至便于测读，再调

节游标脉冲或扫描延时，使首波前沿基线弯曲起始点对准游标脉冲前沿，读取声时值
ti(读至 0.1 ms )；
3 波幅测量。应在保持换能器良好耦合状态下采用下列两种办法之一进行读取：
1)刻度法：将衰减器固定在某一衰减位置，在仪器荧光屏上读取首波幅度格数。
2)衰减值法：采用衰减器将首波调至一定高度，读取衰减器上 dB 值。
4 主频测量。应先将游标脉冲调至首波前半个周期波谷(或波峰)，读取声时值
t1( ms )，再将游标脉冲调至相邻波谷(或波峰)，读取声值 t2( ms )，按(4.2.1)式计算 出该点(第 i 点)第一种周期波主频 fi(精准至 0.1kHz)。
fi＝1000/( t2-t1) (4.2.1)
5 在进行声学参数测量同步，应注意观测接受信号波形或包络线形状，必 要时进行描绘或拍照。
4.2.2 采用数字式超声检测仪测量应按下列办法操作：
1 检测之前依照测距大小和混凝土外观质量状况，将仪器发射电压、采样频率 等参数设立在某一档并保持不变。换能器与混凝土测试表面应始终保持良好耦合状 态；
2 声学参数自动测读：停止采样后即可自动读取声时、波幅、主频值。当声时自 动测读光标所相应位置与首波前沿基线弯曲起始点有差别或者波幅自动测读光标 所相应位置与首波峰顶(或谷底)有差别时，应重新采样或改为手动游标读数；
3 声学参数手动测量：先将仪器设立为手动判读状态，停止采样后调节手动声时 游标至首波前沿基线弯曲起始位置，同步调节幅度游标使其与首波峰顶(或谷底)相 切，读取声时和波幅值；再将声时光标分别调至首波及其相邻波波谷(或波峰)，读
取声时差值Δt( ms )，取 1000/Δt 即为首波主频(kHz)；
4 波形记录：对于有分析价值波形，应予以存储。
4.2.3 混凝土声时值应按下式计算：
tci=ti-to 或 tci=ti-too (4.2.3)
式中 tci——第 i 点混凝土声时值( ms )； ti——第 i 点测读声时值( ms )； to、too——声时初读数( ms )；
当采用厚度振动式换能器时，t。应参照仪器使用阐明书办法测得；当采用径向
振动式换能器时，too 应按附录 B 规定“时-距”法测得。
4.2.4 超声传播距离(简称测距)测量：
1 当采用厚度振动式换能器对测时，宜用钢卷尺测量 T、R 换能器辐射面之间距
离；
2 当采用厚度振动式换能器平测时，宜用钢卷尺测量 T、R 换能器内边沿之间距 离；
3 当采用径向振动式换能器在钻孔或预埋管中检测时，宜用钢卷尺测量放置 T、R
换能器钻孔或预埋管内边沿之间距离；

4 测距测量误差应不不不大于±l%。
5 裂缝深度检测
5.1 一 般 规 定
5.1.1 本章合用于超声法检测混凝土裂缝深度。
5.1.2 被测裂缝中不得有积水或泥浆等。
5.2 单面平测法
5.2.1 当构造裂缝部位只有一种可测表面，预计裂缝深度又不不大于 500mm 时，可采用 单面平测法。平测时应在裂缝被测部位，以不同测距，按跨缝和不跨缝布置测点(布 置测点时应避开钢筋影响)进行检测，其检测环节为：
1 不跨缝声时测量：将 T 和 R 换能器置于裂缝附近同一侧，以两个换能器内边 缘间距( l¢ )等于 100、150、200、250mm⋯⋯分别读取声时值(ti)，绘制“时-距”坐标 图(图 5.2.1-1)或用回归分析办法求出声时与测距之间回归直线方程：
li = a + bti

图 5.2.1-1 平测“时-距”图 图 5.2.1-2 绕过裂缝示意图
每测点超声波实际传播距离 li 为：

li = l¢ + a
（5.2.1-1）

式中 li ——第 i 点超声波实际传播距离(mm)；
l¢ ——第 i 点 R、T 换能器内边沿间距(mm)；
a——“时-距”图中 l¢ 轴截距或回归直线方程常数项(mm)。
不跨缝平测混凝土声速值为：

v = çæ l ¢ - l ¢ ÷ö /(t
- t ) (km/s) (5.1.1-2)

è n 1 ø n 1
或 v ＝b(km/s)
式中 l ¢ 、l ¢ ——第 n 点和第 1 点测距(mm)；

n 1
tn 、t1
——第 n 点和第 1 点读取声时值( ms )；

b——回归系数。
2 跨缝声时测量：如图(5.2.1-2)所示，将 T、R 换能器分别置于以裂缝为对称

i
两侧， l¢ 取 100、150、200mm、⋯⋯分别读 取声时值 t0 ，同步观测首波相位变化。
5.2.2 平测法检测，裂缝深度应按下式计算：

h - l / 2 ×
(t0v / l )2 - 1
(5.2.2—1)

ci i i i

n
mhc = 1/ n × åhci
i=1

(5.2.2—2)

式中 li ——不跨缝平测时第 i 点超声波实际传播距离(mm)；

hci ——第 i 点计算裂缝深度值(mm)；

i
t0 ——第 i 点跨缝平测声时值( ms )；

mhc ——各测点计算裂缝深度平均值(mm)；
n ——测点数。
5.2.3 裂缝深度拟定办法如下：
1 跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻测距测量
值按(5.2.2-1)式计算 hci 值，取此三点 hci 平均值作为该裂缝深度值( hc )；
2 跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按(5.2.2-1)式、(5.2.2-2)式

¢
计算 hci 及其平均值( mhc )。将各测距 li
¢
与 mhc 相比较，凡测距 li
不大于 mhc 和不不大于 3 mhc ，应

剔除该组数据，然后取余下 hci 平均值，作为该裂缝深度值( hc )。

5.3 双 面 斜 测 法
5.3.1 当构造裂缝部位具备两个互相平行测试表面时，可采用双面穿透斜测法检 测。测点布置如图 5.3.1 所示，将 T、R 换能器分别置于两测试表面相应测点 l、2、3⋯⋯ 位置，读取相应声时值 ti、波幅值 Ai 及主频率 fi 。

(a)平面图 (b)立面图
图 5.3.1 斜测裂缝测点布置示意图
5.3.2 裂缝深度鉴定：当 T、R 换能器连线通过裂缝，依照波幅、声时和主频突变， 可以鉴定裂缝深度以及与否在所处断面内贯通。

5.4 钻孔对测法
5.4.1 钻孔对测法合用于大体积混凝土，预测深度在 500mm 以上裂缝检测。
5.4.2 被检测混凝土应容许在裂缝两侧钻测试孔。
5.4.3 所钻测试孔应满足下列规定：
1 孔径应比所用换能器直径大 5～10mm；
2 孔深应不不大于比裂缝预测深度深 700mm。经测试如浅于裂缝深度，则应加深钻孔；
3 相应两个测试孔(A、B)，必要始终位于裂缝两侧，其轴线应保持平行；
4 两个相应测试孔间距宜为 mm，同一检测对象各对测孔间距应保持相似；
5 孔中粉末碎屑应清理干净；
6 如图 5.4.3(a)所示，宜在裂缝一侧多钻一种孔距相似但较浅孔(C)，通过 B、C 两孔测试无裂缝混凝土声学参数。
5.4.4 裂缝深度检测应选用频率为 20～60kHz 径向振动式换能器。
5.4.5 测试前应先向测试孔中注满清水，然后将 T、R 换能器分别置于裂缝两侧相应 孔中，以相似高程等间距(100～400mm)从上到下同步移动，逐点读取声时、波幅和换能 器所处深度，如图 5.4.3(b)所示。
5.4.6 以换能器所处深度(h)与相应波幅值(A)绘制 h—A 座标图(如图 5.4.6 所示)。 随换能器位置下移，波幅逐渐增大，当换能器下移至某一位置后，波幅达到最大并基 本稳定，该位置所相应深度便是裂缝深度值 hc。

图 5.4.3 钻孔测裂缝深度示意图 图 5.4.6h—A 坐标图

6 不密实区和空洞检测
6.1 一 般 规 定
6.1.1 本章合用于超声法检测混凝土内部不密实区、空洞位置和范畴。
6.1.2 检测不密实区和空洞时构件被测部位应满足下列规定：
1 被测部位应具备一对(或两对)互相平行测试面；
2 测试范畴除应不不大于有怀疑区域外，还应有同条件正常混凝土进行对比，且 对比测点数不应少于 20。
6.2 测试办法
6.2.1 依照被测构件实际状况，选取下列办法之一布置换能器：
1 当构件具备两对互相平行测试面时，可采用对测法。如图 6.2.1-1 所示，在 测试部位两对互相平行测试面上，分别画出等间距网格(网格间距：工业与民用建

筑为 100～300mm，其他大型构造物可恰当放宽)，并编号拟定相应测点位置；
2 当构件只有一对互相平行测试面时，可采用对测和斜测相结合办法。如图
6.2.1-2 所示，在测位两个互相平行测试面上分别画出网格线，可在对测基本上进 行交叉斜测；
3 当测距较大时，可采用钻孔或预埋管测法。如图 6.2.1-3 所示，在测位预埋声 测管或钻出竖向测试孔，预埋管内径或钻孔直径宜比换能器直径大 5～10mm，预埋管或 钻孔间距宜为 2～3m，其深度可依照测试需要拟定。检测时可用两个径向振动式换能器 分别置于两测孔中进行测试，或用一种径向振动式与一种厚度振动式换能器，分别置于 测孔中和平行于测孔侧面进行测试。
6.2.2 每一测点声时、波幅、主频和测距，应按本规程第 4.2 节进行测量。

(a)平面图 （b）立面图 图 6.2.1-1 对测法示意图

图 6.2.1-2 斜测法立面图

(a)平面图 (b)立面图
图 6.2.1-3 钻孔法示意图

6.3 数据解决及判断
6.3.1 测位混凝土声学参数平均值(mx)和原则差(sx)应按下式计算：

mx = å X i / n
(6.3.1—1)

S = (
X 2 - n × m2 )/(n - 1)
(6.3.1—2)

x å i x
式中 Xi——第 i 点声学参数测量值；
n——参加记录测点数。 6.3.2 异常数据可按下列办法鉴别：
1 将测位各测点波幅、声速或主频值由大至小按顺序分别排列，即 X1≥X2≥⋯≥ Xn≥Xn+1⋯⋯，将排在背面明显小数据视为可疑，再将这些可疑数据中最大一种(假 定 Xn)连同其前面数据按本规程第 6.3.1 条计算出 mx 及 Sx 值，并按下式计算异常状况 判断值(xo)：

X 0 = mx - l1 × sx
(6.3.2—1)

式中 l1 按表 6.3.2 取值。
将判断值(X0)与可疑数据最大值(Xn)相比较，当 Xn 不不不大于 X0 时，则 Xn 及排列于其 后各数据均为异常值，并且去掉 Xn，再用 Xl～Xn-1 进行计算和鉴别，直至判不出异常 值为止；当 Xn 不不大于 X0 时，应再将 Xn+1 放进去重新进行计算和鉴别；
2 当测位中判出异常测点时，可依照异常测点分布状况，按下式进一步鉴别其
相邻测点与否异常：

X 0 = mx - l2 × sx
或 X 0 = mx - l3 × sx
(6.3.2—2)

式中 l2 、l3 按表 6.3.2 取值。当测点布置为网格状时取 l2 ；当单排布置测点时(如在声

测孔中检测)取 l3 。
注：若保证不了耦合条件一致性，则波幅值不能作为记录法判据。

表 6.3.2 记录数个数 n 与相应 l1 、l2 、l3 值

n
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
λ1
1.65
1.69
1.73
1.77
1.80
1.83
1.86
1.89
1.92
1.94
λ 2
1.25
1.27
1.29
1.31
1.33
1.34
1.36
1.37
1.38
1.39
λ 3
1.05
1.07
1.09
1.11
1.12
1.14
1.16
1.17
1.18
1.19
n
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
λ1
1.96
1.98
2.00
2.02
2.04
2.05
2.07
2.09
2.10
2.12
λ 2
1.41
1.42
1.43
1.44
1.45
1.46
1.47
1.48
1.49
1.49
λ 3
1.20
1.22
1.23
1.25
1.26
1.27
1.28
1.29
1.30
1.31
n
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
λ1
2.13
2.14
2.15
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
2.22
2.23
λ 2
1.50
1.51
1.52
1.53
1.53
1.54
1.55
1.56
1.56
1.57
λ 3
1.31
1.32
1.33
1.34
1.35
1.36
1.36
1.37
1.38
1.39
n
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
λ1
2.24
2.25
2.26
2.27
2.28
2.29
2.30
2.30
2.31
2.31
λ 2
1.58
1.58
1.59
1.60
1.61
1.61
1.62
1.62
1.63
1.63
λ 3
1.39
1.40
1.41
1.42
1.42
1.43
1.44
1.45
1.45
1.45
n
100
105
110
115
120
125
130
140
150
160
λ1
2.32
2.35
2.36
2.38
2.40
2.41
2.43
2.45
2.48
2.50
λ 2
1.64
1.65
1.66
1.67
1.68
1.69
1.71
1.73
1.75
1.77
λ 3
1.46
1.47
1.48
1.49
1.51
1.53
1.54
1.56
1.58
1.59
6.3.3 当测位中某些测点声学参数被判为异常值时，可结合异常测点分布及波形
状况拟定混凝土内部存在不密实区和空洞位置及范畴。 当鉴定缺陷是空洞，可按附录 C 估算空洞当量尺寸。

7 混凝土结合面质量检测
7.1 普通规定
7.1.1 本章合用于先后两次浇筑混凝土之间接触面结合质量检测。
7.1.2 检测混凝土结合面时，被测部位及测点拟定应满足下列规定：
1 测试前应查明结合面位置及走向，明确被测部位及范畴；
2 构件被测部位应具备使声波垂直或斜穿结合面测试条件。
7.2 测试办法
7.2.1 混凝土结合面质量检测可采用对测法和斜测法，如图 7.2.2 所示。布置测点时 应注意下列几点：
1 使测试范畴覆盖所有结合面或有怀疑部位；
2 各对 T—Rl(声波传播不通过结合面)和 T—R2(声波传播通过结合面)换能器连线 倾斜角测距应相等；
3 测点间距视构件尺寸和结合面外观质量状况而定，宜为 100～300mm。

7.2.2 按布置好测点分别测出各点声时、波幅和主频值。

图 7.2.2 混凝土结合面质量检测示意图

7.3
数据解决及判断

7.3.1 将同一测位各测点声速、波幅和主频值分别按本规程第 6.3.1 和 6.3.2 条进行 记录和判断。
7.3.2 当测点数无法满足记录法判断时，可将 T—R2 声速、波幅等声学参数与 T—Rl
进行比较，若 T—R2 声学参数比 T～Rl 明显低时，则该点可判为异常测点。
7.3.3 当通过结合面某些测点数据被判为异常，并查明无其她因素影响时，可判 定混凝土结合面在该部位结合不良。

8 表面损伤层检测

8.1 一 般 规 定
8.1.1 本章合用于因冻害、高温或化学腐蚀等引起混凝土表面损伤层厚度检测。
8.1.2 检测表面损伤层厚度时，被测部位和测点拟定应满足下列规定：
1 依照构件损伤状况和外观质量选用有代表性部位布置测位；
2 构件被测表面应平整并处在自然干燥状态，且无接缝和饰面层。
8.1.3 本办法测试成果宜作局部破损验证。
8.2 测 试 方 法
8.2.1 表面损伤层检测宜选用频率较低厚度振动式换能器。
8.2.2 测试时 T 换能器应耦合好，并保持不动，然后将 R 换能器依次锅台在间距为 30mm
测点 1、2、3、⋯⋯位置上，如图 8.2.2 所示，读取相应声时值 tl、t2、t3⋯⋯，并

测量每次 T、R 换能器内边沿之间距离 l 1、l 2、l 3⋯⋯。每一测位测点数不得少于 6
个，当损伤层较厚时，应恰当增长测点数。

图 8.2.2 检测损伤层厚度示意图
8.2.3 当构件损伤层厚度不均匀时，应恰当增长测位数量。
8.3 数据解决及判断
8.3.1 求损伤和未损伤混凝土回归直线方程：
用各测点声时值 ti 和相应测距值 li 绘制“时-距”坐标图，如图 8.3.1 所示。由 图可得到声速变化所形成转折点，该点前、后分别表达损伤和未损伤混凝土 l 与 t 相
关直线。用回归分析办法分别求出损伤、未损伤混凝土 l 与 t 回归直线方程：

损伤混凝土
l f = a1 + b1 × t f
(8.3.1-1)

未损伤混凝土
la = a2 + b2 × ta
(8.3.1-2)

式中 l f ——拐点前各测点测距(mm)，相应于图 8.3.1 中 l 1.
l 2、l 3；

t f ——相应于图 8.3.1 中 l 1. l 2、l 3 声时( ms )tl、t2、t3；

l a ——拐点后各测点测距(mm)，相应于图 8.3.1 中 l 4.
l 5、l 6；

斜率。
ta ——相应于测距 l 4. l 5、l 6 声时( ms )t4、t5、t6；
a1、b1、a2、b2 ——回归系数，即图 8.3.1 中损伤和未损伤混凝土直线截距和

图 8.3.1 损伤层检测“时一距”图
8.3.2 损伤层厚度应按下式计算：
l0 = (a1b2 - a2b1 )/(b2 - b1 )


（8.3.2-1）

hf = l0 / 2 ×
(b2 - b1 )/(b2 + b1 )
（8.3.2-2）

式中 hf——损伤层厚度（mm）。

9 灌注桩混凝土缺陷检测

9.1 普通规定
9.1.1 本章合用于桩径(或边长)不不大于 0.6m 灌注桩桩身混凝土缺陷检测。
9.2 埋设超声检测管
9.2.1 依照桩径大小预埋超声检测管(简称声测管)，桩径为 0.6～1.0m 时宜埋二根管； 桩径为 1.0～2.5m 时宜埋三根管，按等边三角形布置；桩径为 2.5m 以上时宜埋四根管， 按正方形布置，如图 9.2.1 所示。声测管之间应保持平行。

图 9.2，1 声测管埋设示意图
9.2.2 声测管宜采用钢管，对于桩身长度不大于 15m 短桩，可用硬质 PVC 塑料管。管 内径宜为 35～50mm，各段声测管宜用外加套管连接并保持通直，管下端应封闭，上 端应加塞子。
9.2.3 声测管埋设深度应与灌注桩底部齐平，管上端应高于桩顶表面 300～
500mm，同一根桩声测管外露高度宜相似。

9.2.4 声测管应牢固固定在钢筋笼内侧。对于钢管，每 2m 间距设一种固定点，直接焊 在架立筋上；对于 PVC 管，每 lm 间距设一固定点，应牢固绑扎在架立筋上。对于无钢 筋笼部位，声测管可用钢筋支架固定。
9.3 检测前准备
9.3.1 理解关于技术资料及施工状况。
9.3.2 向管内注满清水。
9.3.3 采用一段直径略不不大于换能器圆钢作疏通吊锤，逐根检查声测管畅通状况及 实际深度。
9.3.4 用钢卷尺测量同根桩顶各声测管之间净距离。
9.4 检测办法
9.4.1 现场检测环节
1 依照桩径大小选取适当频率换能器和仪器参数，一经选定，在同批桩检测 过程中不得随意变化；
2 将 T、R 换能器分别置于两个声测孔顶部或底部，以同一高度或相差一定高度 等距离同步移动，逐点测读声学参数并记录换能器所处深度，检测过程中应经常校核换 能器所处高度。
9.4.2 测点间距宜为 200～500mm。在普测基本上，对数据可疑部位应进行复测或
加密检测。采用如图 9.4.2 所示对测、斜测、交叉斜测及扇形扫测等办法，拟定缺陷 位置和范畴。

图 9.4.2 灌注桩超声测试办法剖面示意图
9.4.3 当同一桩中埋有三根或三根以上声测管时，应以每两管为一种测试剖面，分别 对所有别面进行检测。

9.5.1 数据解决：
9.5 数据解决与判断

1 桩身混凝土声时( tci )、声速( vi )分别按下列公式计算：

tci = ti - too (ms)

vi = li / tci (km / S)
(9.5.1—1)
(9.5.1—2)

式中 too——声时初读数( ms )，按附录 B 测量；

ti——测点 i 测读声时值( ms )

li ——测点 i 处二根声测管内边沿之间距离(mm)。
2 主频(fi)：数字式超声仪直接读取；模仿式超声仪应依照首波周期按(9.5.1-3) 式计算。
fi =1000/Tbi (kHz) (9.5.1-3)
式中 Tbi——测点 i 首波周期( ms )。 9.5.2 桩身混凝土缺陷可疑点判断办法：
1 概率法：将同一桩同一剖面声速、波幅、主频按本规程第 6.3.1 和 6.3.2 条
进行计算和异常值鉴别。当某一测点一种或各种声学参数被判为异常值时，即为存在 缺陷可疑点；
2 斜率法：用声时(tc)一深度(h)曲线相邻测点斜率 K 和相邻两点声时差值Δt 乘积 Z，绘制 Z—h 曲线，依照 Z—h 曲线突变位置，并结合波幅值变化状况可判 定存在缺陷可疑点或可疑区域边界。
K=（ti-ti-1）/（di-di-1） (9.5.2-1)
i i-1 i i-1
Z=K·Δt =（t -t ）2/（d -d ） (9.5.2-2)
式中 ti-ti-1、di-di-1——分别代表相邻两测点声时差和深度差。 9.5.3 结合判断办法绘制相应声学参数一深度曲线。
9.5.4 依照可疑测点分布及其数值大小综合分析，判断缺陷位置和范畴。
9.5.5 当需用声速评价一种桩混凝土质量匀质性时；可分别按(9.5.5)各式计算测点 混凝土声速值(vi)和声速平均值(mv)、原则差(Sv)及离差系数(Cv)。彬据声速离差系 数可评价灌注桩混凝土匀质性优劣。

vi = li / tci
(9.5.5—1)

i
mv = (å
v )/ n
(9.5.5—2)

s = (åv2 - n ´ m2 ) /(n - 1)
(9.5.5—3)

v i v

Cv = sv / mv
(9.5.5—4)

式中 vi ——第 i 点混凝土声速值(km/s)；

li ——第 i 点测距值(mm)；

tci——第 i 点混凝土声时值( ms )；
n ——测点数。
9.5.6 缺陷性质应依照各声学参数变化状况及缺陷位置和范畴进行综合判断。
可按表 9.5.6 评价被测桩完整性类别。

表 9.5.6 桩身完整性评价
类别
缺陷特性
完整性评估成果
Ⅰ
无缺陷
完整。合格
Ⅱ
局部小缺陷
基本完整。合格
Ⅲ
局部严重缺陷
局部不完整。不合格。经工程解决后可使用
Ⅳ
断桩等严重缺陷
严重不完整。不合格。报废或通过验证拟定与否加固使用

10 钢管混凝土缺陷检测

10.1 普通规定
10.1.1 本检测办法仅合用于管壁与混凝土胶结良好钢管混凝土缺陷检测。
10.1.2 检测过程中应注意防止首波信号经由钢管壁传播。
10.1.3 所用钢管外表面应光洁，无严重锈蚀。
10.2 检测办法
10.2.1 钢管混凝土检测应采用径向对测办法，如图 10.2.1 所示。

(a)平面图 （b)立面图 图 10.2.1 钢管混凝土检测示意图
10.2.2 应选取钢管与混凝土胶结良好部位布置测点。
10.2.3 布置测点时，可先测量钢管实际周长，再将