ICS 03.220.20 R 04 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 2728—2018 公路护栏钢质立柱埋深无损检测规程 2018 - 07 - 16 发布 河北省质量技术监督局 2018 - 08 - 16 实施 发 布 DB13/T 2728—2018 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：河北省交通运输厅公路管理局、河北省公路工程质量安全监督站、河北省高速 公路管理局、河北高速公路张承张家口管理处、北京新桥技术发展有限公司、北京工业大学、北京中 交华安科技有限公司、四川升拓检测技术有限责任公司、河北省道路结构与材料研究中心、石家庄市 交建高速公路建设管理有限公司。 本标准主要起草人：杜群乐、路凯冀、李建军、李春入、高民欢、刘兆磊、张勇、曾俊平、李征、 张文斌、张晶晶、张高强、何存富、米轶轩、吴佳晔、刘增华、王联芳、李彦伟、孙明山、刘秀成、 刘顺林、王学海、白洁、王杜娟、陈彦猛。 I DB13/T 2728—2018 公路护栏钢质立柱埋深无损检测规程 1 范围 本标准规定了公路护栏钢质立柱埋置深度无损检测的仪器设备、检测方法、数据处理和检测报告 的要求。 本标准适用于各等级公路护栏钢质立柱。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 24967 钢质护栏立柱埋深冲击弹性波检测仪 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 标称波速 nominal wave velocity 检测时采用的弹性波在立柱中的传播速度，主要受弹性波波长、立柱材质、规格等因素影响，单 位为m/s，用C表示。 3.2 弹性波反射法 elastic wave reflection method 在立柱外露端施加瞬态载荷，引发质点的纵向振动，形成沿立柱长度方向传播的弹性波，在遇到 立柱两个端面时产生反射回波。通过实测反射回波在立柱中的传播时间和标称波速，计算得出立柱总 长度，实现对立柱埋置深度评价的检测方法。按照弹性波激发方式和频率不同分为冲击弹性波法（频 率一般小于20 kHz）和超声导波法（频率一般大于20 kHz）。 3.3 有效波形 valid signal 在分析时间范围内反射回波信号幅值大于2倍噪声幅值的波形。 3.4 频散曲线 dispersion curve 反映弹性波的频率与波速之间关系的曲线，可通过立柱的密度、弹性模量、泊松比、外径、壁厚 等参数进行计算得出。 1 DB13/T 2728—2018 4 仪器设备 4.1 冲击弹性波检测仪器 冲击弹性波检测仪应满足《钢质护栏立柱埋深冲击弹性波检测仪》（GB/T 24967）的有关规定。 4.2 超声导波检测仪器 4.2.1 仪器系统构成 4.2.1.1 检测仪器系统由激发与接收装置、采集与分析装置组成，见图 1。 激发与接收装置 接收传感器 信号激发装置 D/A转换器 调理电路 A/D转换器 计算机 信号采集分析软件 采集与分析装置 图1 超声导波检测仪器系统示意图 4.2.1.2 激发与接收装置主要包括信号激发装置、D/A 转换器和接收传感器。信号激发装置基于压电 式、磁致伸缩式等工作原理，可瞬间加载产生相应的弹性波。D/A 转换器用于将数字信号转换成模拟 信号，输入到信号激发装置。接收传感器的工作带宽要覆盖检测频率。 4.2.1.3 采集与分析装置主要包括调理电路、A/D 转换器、信号采集分析软件和计算机。调理电路用 于将来自接收传感器的信号进行硬件放大、滤波。A/D 转换器用于将模拟信号转换成数字信号，再输 入到计算机。A/D 转换器的采样频率应不小于激励频率的 10 倍、采样时长应保证不小于立柱底端面反 射回波的传播时间的 2 倍。信号采集分析软件应与激发和接收装置功能相匹配，并具备数字滤波、波 形时间坐标提取、立柱埋置深度计算、信号存储等功能。 4.2.2 技术要求 4.2.2.1 仪器应配套齐全，测量、显示、储存等功能完整，具有防尘、防潮性能，并能在温度为-10℃～ 50℃，相对湿度不大于 75 %的环境下连续正常工作 8 h 以上。 4.2.2.2 仪器应经由相应资质的检定机构检定或校准合格，应每年检定或校准一次。 4.2.2.3 对未埋置地下的立柱检测精度为±1%或±2 cm，对已埋置地下的立柱检测精度应达到±4% 或±8 cm。 5 检测方法 5.1 一般规定 2 DB13/T 2728—2018 5.1.1 本检测方法适用于不宜超过 5 年打入式立柱埋置深度的无损检测，超过 5 年的立柱应通过拔桩 验证该方法的适用性。 5.1.2 被检立柱应保持外露端管内无水及其它杂物。 5.1.3 被检立柱处于高压线等强电设施前后 100 m 范围时，不宜采用冲击弹性波法。 5.2 标称波速的确定 5.2.1 检测之前，根据立柱的材质、规格和工程环境确定立柱的标称波速。 5.2.2 标称波速可通过未埋置立柱实测长度与反射回波传播时间计算得到。当不具备实测条件时，对 于冲击回波法可直接选用 5180 m/s，超声导波法时可通过频散曲线计算。 5.3 抽检频率 对于中央分隔带的立柱， 抽检频率一般不低于15%；对于一般路段两侧的立柱， 抽检频率不低于20%； 对于连续下坡路段、路基高填方路段、线形指标偏低等特殊路段两侧的立柱，抽检频率不低于30%；且 每检测路段不少于20根。 5.4 检测步骤 5.4.1 安装激发与接收装置 冲击弹性波法宜采用端发侧收方式，超声导波法宜采用侧发侧收方式。端面安装时，应拆除柱帽， 除去端面焊渣、锈渍、镀层等浮渣，打磨平整。激发与接收装置应与加载点保持在同一测线上，同时 避开立柱的螺孔和焊缝的轴向位置，加载点与检测面应充分、紧密接触。 5.4.2 连接仪器设备 电源及检测系统应处于正常状态。安装无误后，开机预热。 5.4.3 设置检测参数 根据立柱现场实际情况，合理设置激励载荷、激励频率、采样时长、增益等参数。 5.4.4 激发与接收信号 操纵信号激发装置产生激励信号，利用接收传感器对反射回波进行拾取。 5.4.5 数据采集与分析 通过采集与分析装置对接收到的信号进行采集、存储、分析、处理，记录检测信号波形，提取信 号特征。每根立柱的有效波形数量不少于5个，且有较好的一致性。 6 数据处理 6.1 接收传感器到立柱底端长度 L1 按公式（1）计算。冲击弹性波法的典型测试波形示意图见图 2， 超声导波法的典型测试波形示意图见图 3。 L1  t  C 2 …………………………………………………（1） 3 DB13/T 2728—2018 式中： L1 ——接收传感器到立柱底端长度，单位为米（m）； C ——立柱标称波速，单位为米每秒（m/s）； t ——反射波与入射首波波峰间的时间差，单位为秒（s）。 40 t 幅值/mV 20 0 -20 0 0.5 1.0 -40 1.5 时间/ms 2.0 2.5 幅值/mV 图 2 冲击弹性波法波形示意图 t 100 75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 0 0.25 0.50 0.75 1.00 时间/ms 1.25 1.50 图 3 超声导波法波形示意图 6.2 立柱埋置深度计算见图 4。立柱埋置深度 L0 按公式（2）计算。立柱顶端到地表面长度 L2 及接收 传感器至立柱顶端长度 L3 通过钢卷尺测量得出，准确至 0.01m。 4 L3 DB13/T 2728—2018 L2 接收传感器 L0 L1 测线 护栏钢质立柱 图 4 立柱埋置深度计算示意图 L0  L1  L2  L3 ………………………………………………（2） 式中： L0 ——立柱埋置深度，单位为米（m）； L1 ——接收传感器到立柱底端长度，单位为米（m）； L2 ——立柱顶端到地表面长度，单位为米（m）； L3 ——接收传感器至立柱顶端长度，单位为米（m）。 6.3 单根立柱长度数据中大于 2 倍标准差的单个检测值应予以舍弃，其余检测值的平均值作为检测结 果，准确至 0.01m。 7 检测报告 7.1 检测报告应包括立柱埋置深度的检测平均值、标准差、变异系数，检测报告样式参见附录 A。立 柱埋置深度的质量评定按照《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1）执行。 7.2 本检测方法一般作为施工检测的辅助手段，不直接作为仲裁性检测试验或工程质量验收的依据。 一般情况下，为了节约成本和减少对路基的破坏，通过无损检测技术进行筛查，针对存在明显问题的 立柱采用拔桩方法进行复检。 5 DB13/T 2728—2018 AA 附 录 A （资料性附录） 检测报告 A.1 检测报告 公路护栏钢质立柱埋置深度无损检测报告见表A.1。 表 A.1 公路护栏钢质立柱埋置深度无损检测报告 检测单位： 报告编号： 委托单位 工程名称 完工时间 立柱类型 桩号范围 检测条件 检测方法 设备仪器 序号 埋置介质 桩号 □圆形立柱 温度： 风速： 设计埋置深度 （m） 检测埋置深度 （m） 1 2 3 4 5 6 标准差 σ 变异系数 Cv 检测结论 备 注 注：埋置介质主要包括土、石、土石混填及混凝土。 检测人： 审核： 日期： 年 _________________________________ 6 □方形立柱 月 日