工程概况
为了研究鱼脊梁的预应力孔道（波纹管）注浆工艺，特浇筑了一个1:1的鱼脊梁模型进行预应力孔道压浆密实性的检测。本次检测的目的是了解波纹管注浆密实性，为注浆工艺评价和质量控制提供依据。

鱼脊梁模型高20m，长100m，中间高两侧低。波纹管分东西两支，长各100m。波纹管直径14cm，内置31支钢索。东支波纹管采用；两端压浆法，西支采用一段压浆法。模型外观如下图。

图1. 2011年6月某1:1鱼脊梁波纹管破坏性试验现场

 

检测方法：

本次检测使用两种技术，地质雷达和声波散射追踪，两种技术综合使用，提高检测的可靠性。工程师们在用TD-BWG射线追踪法检测波纹管的注浆质量。

图2. 粘贴检波器

 

声波散射追踪解释原理如下： 
1.  缺陷为介质中的密度与强度的异常分布，表现为波速变异； 
2. 在外场波动激励下缺陷表现为被动震源，向周围发射散射声波。散射波最早出现在缺陷面； 
3. 根据散射波走时、幅值和极性确定缺陷位置、形态和力学性质；

图3. 检测完成后在梁体上标记出认为注浆不饱满的部分

 

检测结果：

雷达检测两条测线，每条测线104.6m。测得东支波纹管缺陷12处，西支6处。东支缺陷总长度29.2m，占总长度的28.1%；西支缺陷总长度7.4，占总长度的7.4%，东支的缺陷明显多与西支。其中最严重的缺陷1处，在东支的7.5m--9.5m处，散射波强烈，推断为严重脱空区。其余19处为中等缺陷，散射较强，推断缺陷内充水。最长的缺陷超过3.4m，多数为2m左右。
声波检测得到东支波纹管缺陷13处，西支11处。东支缺陷总长度47.1m，占总长度的45.3%；
西支缺陷总长度28.7m，占总长度的27.6%。最长的缺陷3.4m，在东支6.4-9.8m处，与雷达检测位置一致。结果表明东支缺陷略多于西支。

两种检测结果的比较：两种检测方法的原理不同，检测的物理参量含义不同。雷达主要反映介质电磁参数的变化，对金属、水很敏感。对大空区较敏感，小空区不敏感。因衰减大，稍许偏离测线的空区可能测不到。声波对力学性质差异敏感，对空区特别是浅部空区特别灵敏。对于尺度较大，脱空严重的缺陷两者结果一致，对于体积较小的缺陷有一定的差异。两者相结合对于识别主要缺陷有利。

图4. 打开验证做了标记的部分

 

验证：

初步检测结果完成后，对检测结果进行了开凿验证，设计院、施工单位到场见证。首先对雷达检测认为最严重的东支d7缺陷（7.5m-9.5m）和声波检测的东支d11缺陷（6.4-9.8m）进行了开凿，发现波纹管脱空厚度超过6cm，空区长度超过3m，与检测结果一致。接着，又对雷达检测的d8、d9、d12和声波检测的d15进行开孔验证，发现波纹管有空洞，里面充满水，开孔后水向外流。开凿实况见附件照片。

 

图5. 有的部分注浆不饱满，钢筋裸露

图6. 含水缺陷

 

 

通过对存水部分结构的分析，可以为改进压浆工艺提供参考意见。