3月1日起,雷达法检测混凝土技术标准实施,标准内容看过来!
发布时间:2020-03-03
 

《雷达法检测混凝土结构技术标准 》

住房和城乡建设部于2019年末批准了《雷达法检测混凝土结构技术标准》为行业标准,编号为JGJ/T456-2019,自2020年3月1日起实施

 

此标准中到底涉及了哪些内容,小编与大家一起学习一下。

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Part.1 目的与适用范围

 

目的:为保证混凝土结构质量,规范雷达法混凝土结构检测,提高检测结果的可靠性,制定本标准。

本标准适用于:采用雷达法进行混凝土层厚内部缺陷钢筋配置等的检测。

采用雷达法进行混凝土结构检测,除应符合本标准外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。

 

Part.2 检测基本规定

 

检测环境

  • 测区表面宜干燥、平整,并应能保证雷达天线平稳移动。

  • 测区内不应存在干扰检测结果的金属物或其他电磁波源。

  • 检测环境温度应控制在-10℃~50℃

 


参数

天线中心频率

在符合检测场地地形要求的前提下,天线中心频率应满足探测深度要求,并使用较高分辨率的天线。

天线中心频率的参考值应按下式计算:

式中:f-天线中心频率(MHz);x-垂直分辨率(m);εr-介质的相对介电常数。

天线间距

天线间距的确定应符合下列规定:

当采用收发分离式天线检测时,发射天线与接收天线的间距应按下式计算:

式中:Rmax-发射天线与接收天线的最大间距(m);h-探测深度(m)。

当采用收发一体式天线检测,发射天线与接收天线的间距应是固定的,其间距同样应满足上面式子的要求。

时窗

时窗应按下式计算:

式中:w-时窗(ns);v-电磁波在介质中的传播速度(m/ns)。

采样长度

采样长度宜符合下式要求:

式中:Sp-采样长度

在保证天线垂直分辨率前提下,应经过对比试验,确定达到图像最清晰时的采样长度。

水平采样间隔

水平采样间隔不应大于目标物最小水平尺寸的0.3倍。

 

检测步骤

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01

检测开始前,应根据检测环境和检测目的布置测线,并应符合以下规定:

  1. 应根据被测目标物的尺寸建立测区坐标系统,确定测区对应的测线条数及间距,并应对测线依次编号;

  2. 测区对应的测线布置应计人边界效应的影响

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02

现场仪器调试应符合下列规定:

  1. 应根据检测要求,确定合适的天线频率、通道个数;

  2. 应根据检测条件设置时窗、采样点数、水平间隔、增益等参数,雷达采集系统应处于正常工作状态。

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03

采集系统正常工作后,应测试采集的数据是否可以正确存储到指定的设备,才可进行正式测试。

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04

数据采集过程中,天线应沿测线方向匀速移动,应同步绘制雷达测线图,记录被测目标物的名称、位置及测线编号,并应标记测线经过的物体。

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05

数据采集时, 同类测线的数据采集方向宜一致。

 

现场波速校正

1.雷达检测应对检测区域进行波速校正,现场波速标定,宜根据需要选定(2~3)个区域。

2.波速校正宜采用已知目标深度法,并应符合下列规定:

  • 每个检测区域内的校正波速应为其内校正点测得波速的算术平均值,每个检测区域选取的校正点数不宜少于3个;

  • 当检测区域内存在不同的介质层时,应对每个介质层内的雷达波速进行校正;

  • 当同一介质层内的混凝土沿垂直方向均质性、含水率、含钢量差异较大时,宜采用不同深度的目标物进行校正

3.电磁波在介质中的平均传播波速应按下式计算:

式中:v-电磁波在介质中的平均传播速度(m/ns);

hk-已知目标深度(m);

t-电磁波在结构体中的双程传播时间(ns) 

 

数据与图像处理

1.数据处理前,应检查原始数据的完整性、可靠性。

2.采集的数据宜进行零线设定。

3.采集的数据应按下列方法进行滤波处理:

  • 应采用带通滤波方式对雷达信号进行一维滤波处理,滤波参数可根据信号的频谱分析结果进行调整;

  • 采集的数据应进行背景去噪处理;

  • 当存在地面以 上物体的反射干扰时,应采用二维滤波方式进一步处理

4.雷达信号应进行增益处理。

5.采集的数据宜有选择地进行反滤波处理、时域偏移处理等。

6.单道雷达波形分析应依次遵循以下步骤:确定反射波组的界面特征、识别干扰反射波组、识别正常介质界面反射波组、确定反射层信息。

7.雷达图像可依据人射波和反射波的振幅、相位特征和同相轴形态特征等进行识别。

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8.雷达图像分析应按下列步骤进行:

  • 结合多个相邻剖面单道雷达波形,找到数据之间的相关性;

  • 结合现场的实际情况,将检测区域表面情况和测得的雷达图像进行比对分析;

  • 将测得的雷达图像和经过验证的雷达图像进行比对分析

 

检测报告

检测结束后应编写正式检测报告,检测报告应包括下列内容:

  • 工程概况:工程的名称、性质、规模、用途;地理位置和场地条件;工程建设特点,开竣工日期、实际完成工作量;检测的目的、范围和内容等;

  • 检测技术措施:检测依据、检测仪器与检测方法;

  • 现场检测情况:日期、天气、异常现象、环境情况和明显缺陷情况;

  • 质量评定;

  • 结论与建议

  • 附图与附表。

检测报告的编写和技术成果的整理,应根据工程类型、规模大小、繁简程度、专业特点、实施方法等情况确定。

检测报告应结论准确、 用词规范、文字简练,对于当事方容易混淆的术语和概念可进行书面解释。

检测报告格式宜符合标准附录A的要求。

 

Part.3 检测系统

 

1.雷达检测系统应具有产品合格证书,并应在其校准有效期限内使用。

2.雷达检测系统应具有图像表示的功能,宜具有快速形成图像的功能。

3.雷达检测系统应提供天线布置形式和天线极化方向及辐射角度等参数。

4.雷达数据存储设备、雷达主机等的外接设备端口均应符合国家相关标准的规定;雷达检测系统正常工作时,应保证天线电磁波发射符合国家相关标准的规定。

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5.由雷达天线、雷达主机等组成的雷达检测系统,其性能应满足下列规定:

  • 信噪比宜大于110;

  • 信号稳定性变化宜小于1%;

  • 系统时间校准因素的变化宜小于2%;

  • 长期稳定性变化宜小于3%;

  • 测距误差宜小于0.3%;

  • 时基精度值宜小于0.02%;

  • 系统动态范围宜大于120dB;

  • 主机分辨率不宜大于5ps;

  • 主机最大扫描速度不宜小于每秒100扫;

  • 主机脉冲重复频率不宜小于100kHz;

  • 系统A/D转换的动态位数不应低于16位;

  • 雷达设备外壳防护等级不应低于IP54。

6.雷达检测系统在使用、运输和保管过程中应防水、防潮,防曝哂和防剧烈振动等,并且应放置在干燥、通风、不受阳光直射的场所保存。





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检测实例
 


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层厚检测

 
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Step1

混凝土结构分层界面可按标准“数据与图像处理”部分出的方法进行数据处理,并根据雷达图像判断混凝土结构分层界面。

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Step2

介质的相对介电常数应按下式计算:

c-电磁波在真空中的传播速度,通常取0. 3m/ns;

hk-已知目标深度(m);

t-电磁波在结构体中的双程传播时间(ns);

v-电磁波在介质中的传播速度(m/ns),可按标准“现场波速校正”部分所述波速校正方法计算;

εr-介质的相对介电常数。

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Step3

各结构层厚度检测值Hi可根据确定的分层界面得到电磁波在第i层结构层中的双程传播时间ti和介质的相对介电常数εr,采用下列公式求出:

Hi-第i层厚度检测值(精确到1mm)

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Step4

结构分层厚度平均值应为10次检测值的算术平均值,可按公式计算,并可按公式对检测结果进行评估;应采用标准表B.0.1记录结构层分层厚度检测结果。

Hi,n-第i层厚度第n次检测值(精确到1mm);

Hm,i-第i层厚度检测平均值(精确到1mm);

Sc,i-第i层结构层厚度检测值标准差(精确到1mm)。

 

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Step5

当条件许可时,可采用现场取芯的检测方法对结果进行校准。取芯方法宜按现行行业标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》JGJ/T 384执行。

 

内部缺陷检测

 
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一般规定

内部缺陷检测可包括内部孔洞、裂缝、不密实等缺陷的检测。

缺陷检测时,被检测区域应同时满足以下两个条件:

  1. 被检测区域 至少有一个相对平整的检测面。

  2. 缺陷检测时,布置的测线范围宜覆盖缺陷怀疑区域。

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检测方法

内部缺陷检测应按标准中规定的参数选取方法及检测步骤进行,当检测区域存在干扰钢筋或情况较为复杂时,应符合下列规定:

  1. 在进行混凝土结构内部缺陷检测前,应先行检测干扰钢筋的分布情况;

  2. 布置测线时应计入干扰钢筋对检测的影响,测线的投影与干扰钢筋的走向不宜重合;

  3. 检测过程中,对疑似缺陷区域应进行测线加密,重复检测,通过多条测线数据结合进行解释,必要时可使用三维成像技术进行网格状扫描。

提高雷达图像的辨识度,可采用下列措施:

  1. 选取辐射角度较小的天线;

  2. 水半采样间隔设置适当;

  3. 扫描时天线的极化方向与干扰钢筋的走向平行;

  4. 采用天线阵列式雷达进行检测。

数据及图像处理应按标准进行,应采用雷达剖面图像确定缺陷位置。

单个雷达图像的缺陷识别宜符合下列规定:

  1. 宜根据孔洞缺陷典型雷达图像识别孔洞位置与分布;

  2. 宜根据裂缝缺陷典型图像特征识别裂缝位置;

  3. 宜根据不密实缺陷典型图像特征判定不密实区。

缺陷判定应按 下列方法进行:

  1. 将检测到缺陷的单张雷达图像和典型的经过验证的缺陷雷达图像进行比对分析,初步判断缺陷的性质、位置和埋深;

  2. 通过比对分析目标物上方多条相邻测线的雷达图像判定结果;

  3. 必要时选取部分待判定的缺陷部位采取钻芯方法进行验证。

对单张雷达图中钢筋和缺陷,可利用单道波形图与雷达剖面图相结合的方法进行识别。

缺陷平面图的绘制应符合下列规定:

  1. 应采用本标准表B.0.2记录雷达缺陷判读结果;

  2. 应根据缺陷的位置、分布,并参照雷达测线图,绘制检测区域总平面图、检测区域缺陷平面图;

  3. 有实际需要时,应在图上详细标注缺陷空间位置参数。

 

钢筋配置检测

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一般规定

  1. 钢筋配置检测应包括钢筋的位置、间距、保护层厚度等参数。混凝士中内埋管线也可按本章内容进行检测。

  2. 检测混凝土结构中的钢筋配置时,测线宜垂直于被检测区域钢筋方向。

  3. 钢筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的相关规定

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检测方法

钢筋配置检测应按本标准规定的参数选取方法及检测步骤进行,当检测区域情况较为复杂或存在双层、多层钢筋时,可按本标准“内部缺陷检测”中相同情况所述进行检测。

数据处理应按标准的数据与图像分析步骤进行,通过分析解读图像信息,可得到钢筋位置、间距和保护层厚度等参数。

钢筋保护层厚度检测平均值应按下式计算,并可采用本标准表B.0.3记录钢筋保护层厚度检测结果:

Cm,i-钢筋保护层厚度检测平均值,精确到1mm;

C1、C2-第1、2次检测的钢筋保护层厚度检测值,精确到1mm。

 

钢筋的平均间距应按 下列公式计算,并对钢筋平均间距进行评估,可采用本标准表B. 0. 4记录钢筋间距检测结果:

Sm,i-钢筋间距检测平均值,精确到1mm;

Si-第i根钢筋间距检测值,精确到1mm;

Sy-钢筋间距检测值标准差,精确到1mm;

n-检测次数



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