[发明专利]一种剔除表层钢筋对高频电磁波影响的滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种剔除表层钢筋对高频电磁波影响的滤波方法。

背景技术

后张法预应力混凝土梁由于具有跨度长、重量轻等优点，近年来在高速公路桥梁建设中得到了广泛的应用。预应力混凝土的所有优势都是建立在预应力筋与混凝土黏结完好的基础上的，孔道压浆的主要作用就是为预应力筋和周围混凝土之间提供可靠的黏结力，确保混凝土与预应力筋协同工作，传递预应力及保护预应力筋免受腐蚀。由于在压浆工艺及技术原因容易导致波纹管内存在不密实，使得压浆管道局部出现大片空洞，预应力筋极易受空气、水和其它腐蚀性物质侵入，同时，金属材料在高应力状态下，锈蚀速度很快，这些因素都会对预应力筋结构的耐久性造成影响，因此，预应力混凝土桥梁中的钢绞线能否长期发挥其有效预应力的作用，波纹管的注浆质量及其密实度情况尤为关键。

管道压浆工艺是预应力施工中的一道隐蔽工程，施工中先将波纹管外梁板的主体结构浇筑完毕，在梁体达到设计规定的强度要求后张拉预应力筋，最后对预留管道进行注浆并在完成压浆饱满后封端。压浆饱满的预应力孔道，能够使预应力筋与其周围的混凝土凝结为一个整体，对应预力筋起到很好的保护作用，使其免受外界空气、水和其他腐蚀物的侵蚀。实际施工过程中，由于注浆技术和工艺问题，造成预留孔道压浆不饱满的原因很多，波纹管接头、中部和穿束堵孔等都使得预留孔道注浆不饱满而形成空洞，或者由于水灰配比不当使得水分被吸收后在管道内留有蜂窝状空洞，这些空洞是导致预应力筋锈蚀或者绣断的主要原因。一旦预应力筋遭到破坏，就会影响桥梁的耐久性与安全性，而且，在压浆质量存在缺陷的情况下，会使混凝土应力集中从而对桥梁的设计受力状态造成破坏，天长日久，容易引起预应力的缺失，进而影响桥梁的使用寿命，因此，对预应力管道的压浆质量检测势在必行。但是，对于钢筋混凝土质量检测还没有一种科学有效的检测方法，一方面由于预应力梁本身结构的复杂性，另一方面原因在于一般工程应用的处理方式满足不了对钢筋混凝土复杂结构检测数据的处理需求。地质雷达是近年来新兴起来的利用电磁波作为探测手段的无损检测技术，由于其具有重量轻、操作快速、简单、结果可靠等特点，这种技术在国外的应用已经非常广泛。我国自上世纪80年代开始引进地质雷达，主要用于寻找水源、地下矿产等，近几年，开始应用于工程领域和质量检测领域，并在市政工程地下管线、铁路公路工程的隧道衬砌和桥墩混凝土保护层厚度及钢筋位置、机场跑道和站坪病害取得了成功应用。由于电磁波对非金属材料的含水率比较敏感，使得地质雷达技术可以对混凝土内部结构准确成像，因此也可以将其应用到预应力压浆孔道质量的检测与评估方面。如今，地质雷达技术在混凝土梁钢筋骨架分布、保护层厚度及预应力筋位置等探测方面已经很成熟，但是由于密集分布的钢筋网结构的影响，该方法在预应力管道压浆质量检测中的应用效果受到了很大的约束。这是由于高频电磁波在介质中传播过程中，其部分能量被地下具有电性差异的界面反射回来，另一部分能量继续向深度方向传播，反射与透射的能量分配与地下介质界面的电性差异情况有关。一般情况下电性差异越大，反射的能量越大，导致在深部传播的信号越微弱。针对地质雷达所用的短脉冲高频电磁波而言，通常工程勘察和质量检测中所遇到的介质都是以位移电流量为主的低损耗介质，但是当电磁波遇到以传导电流为主的介质时就会发生全反射，使得反射的能量非常强、透射的能量非常微弱。以钢筋混凝土结构为例，混凝土结构除钢筋以外都可视为低损耗介质，而钢筋是良导体，是以传导电流为主的介质。利用地质雷达检测预应力管道压浆质量时，由于表层钢筋的全反射影响使得传播到预应力压浆管道的电磁波信号非常微弱，这无形中增加了压浆质量评价的难度。

发明内容

本发明的目的就是针对应用地质雷达方法检测钢筋混凝土质量过程中，混凝土结构的表层钢筋对高频电磁波影响很大但是又得不到很好的压制这一不足，提出一种能剔除表层钢筋对电磁波影响，从而更加容易判断注浆缺陷位置和大小的滤波方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种剔除表层钢筋对高频电磁波影响的滤波方法，包括如下步骤：

(1)选择测量参数和检测方式：使用地质雷达对混凝土内进行数据采集，将地质雷达的天线盒贴在混凝土表面，并沿混凝土内波纹管的走向对混凝土内垂直方向进行采集；