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JGJ 456-2019-T：雷达法检测混凝土结构技术标准（无水印，带书签）

修改，数据处理前，应对原始数据进行备份。雷达成像的基本原 理示意如图2所示。

图2雷达成像的基本原理示意

3.5.2本条的目的是解决雷达地面初至波的定位问题。

3.5.2本条的目的是解决雷达地面初至波的定位问题。对于表 介质厚度超过一个波长时，其初值波定位于3/4波长处。对于 表层介质厚度小于一个波长时，其初至波的定位与背后填充的介 贡密切相关。当回填介质属于高阻时，其初至波定位于14波长 处；当回填介质为低阻时，其初至波定位于3/4波长处。

1滤波方式可选低通、高通、带通滤波等，滤波频带不宜 过窄JTS／T 119-2018 远海区域水运建设工程概算预算编制规定，以免有效数据的丢失。下限频率可取天线中心频率的0.5 倍，上限频率可取天线中心频率的2倍。

3.5.4本条的目的是将目标物反射信号进行放大，十扰信号进行 抑制。根据不同的处理要求可选择合适的增益处理，增益处理方式 包括：线性增益、平滑增益、反比增益、指数增益、常数增益等。 3.5.5根据实际情况，宜对数据有选择地进行反滤波处理、时 域偏移处理等。由于雷达记录是雷达子波与介质反射系数的褶 积，而不是直接的反射系数序列，故宜进行去掉雷达子波长度影 响的反滤波处理；将雷达记录中每个反射点移到其原来位置的处 理即为偏移归位处理，经过偏移处理的雷达剖面可反映目标物的 真实位置。

抑制。根据不同的处理要求可选择合适的增益处理，增益处理方 包括：线性增益、平滑增益、反比增益、指数增益、常数增益等

1根据反射波组的波形和强度特征对同相轴进行追踪以识 别反射波组界面特征。 2根据检测面环境观察记录，初步了解检测面十扰源分布 估计干扰反射波组在雷达剖面图像的位置，并根据其具体特征进 行识别。 3识别出检测表于扰反射波后，除直达波外的其他反射波 组，一般都是检测区域介质反射波，可追踪性较好，大多呈较平 缓的曲线形。 4反射波组的同相性、相似性为反射层追踪提供依据，确 定具有一定形态特征的反射波组是识别反射体的基础。 5确定反射层界面的基本流程是：从垂直走向的部剖面开始 逐条剖面确定反射界面点，然后将剖面确定的反射界面点全部连 接起来。

3.5.7本条总结了雷达图像识别特征，主要有以下三点：

1反射波振幅的大小。界面两侧介质的电磁学性质差异 大，反射波越强。

2反射波的相位特征。波从介电常数小的介质进入介电常 数大的介质时，反射波相位与入射波反向，反之，反射波相位与 人射波同向。 3反射波同相轴形态特征。同一连续界面的反射信号形成 同向轴，依据同向轴的时间、形态、强弱、方向等进行解释 判断。

3.5.8雷达图像数据解释可通过以下一系列分析比对方法，最

1雷达图像解释应结合多个剖面的雷达数据，找到数据之 间的相关性，即通过比较相邻测线的雷达部面图，找出不同雷达 图上相似图像特征的反射信息，进行比对分析。 2结合现场的实际情况，综合被检测区域表面情况和实际 探测图像，反复比对被检测表面情况和图像特征，进行分析。 3最后，将前面两步确定的雷达图像和经典的经过验证的 雷达图进行比对分析，并最终确定目标物特征。雷达经典图像方 面，混凝土中的雷达缺陷图像、钢筋图像等都具有一定的相似 生，因此经过验证的雷达图像都具有一定的参考性，主要为初学 者提供解释的依据。图3为不同处理步骤下雷达剖面图的变化，

不同处理步骤下雷达剖面图的变化

3.6.1本条规定了检测报告应包含的基本内容。小型工程的报 告书可从简，或采用表格形式。 3.6.2检测报告应该区别工程类型、规模大小、繁简程度、技 术特点、实施方法和条件等情况，根据不同的工程大小、工程繁 简程度确定检测报告的繁简程度、书写格式等

3.6.3本条阐述了对检测报告的基本要求

4.0.1、4.0.2规定了雷达检测系统的基本要求

4.0.1、4.0.2规定了雷达检测系统的基本要求。 4.0.3规定了雷达检测系统应提供的天线参数。当被检测区域 请况复杂，存在十扰物时，应根据详细的天线参数，对测线布 置，检测方法进行优化，达到较好的探测效果 4.0.4雷达检测系统启动后，从天线发射的无线电波可能影响 无线传输设备的正常通讯，基至可能对人体造成伤害，故应保证 天线电磁波发射符合国家现行相关标准。 4.0.5规定了雷达检测的具体性能要求，以下为各个参数的影 响或测试方法： 1信噪比测试一一将雷达天线放在方形金属平板上，金属 尺寸至少是天线尺寸的4倍。开启雷达检测系统，记录100个 反射波波形，利用以下公式评价其信噪比

式中：SNR 信噪比； A一信号波幅； An一噪声波幅。 信噪比取此100条波形的平均值。其中，噪声波幅取一半时 间窗口（例如：若1GHz天线时间窗口为20ns时，取10ns）的 金属板反射波波幅；信号波幅取金属板反射波波幅。 2信号稳定性测试一一同信噪比检测。记录信号采集时 100个反射波波形，利用以下公式评价其信号稳定性：

式中：K 一1 信号稳定性水平；

Amax 100个反射波幅中的最大值； 100个反射波幅中的最小值： Aavg——100个反射波幅的平均值。 3时间校准因素的变化一一测试方法同信噪比测试。记录 雷达反射波形，测量天线到金属板之间的距离。通常选用雷达检 测系统时间窗口的15%、30%、50%所对应的反射距离进行检 测，并利用下列公式评价其时间校准因素的变化：

Tk = C1 C2 Cc ti C2 = A32 t2 (ci+c2) Cc =

其中：Tk 时间校准因素的变化水平； △21 位置2和位置1之间的距离； 位置3和位置2之间的距离： t1 电磁波由位置1到位置2之间传播时间： t2一 电磁波由位置2到位置3之间传播时间； C1一—电磁波由位置1到位置2之间平均波速； C2一一电磁波由位置2到位置3之间平均波速； t2和t之间的差异通常是受到空气的影响。 4长期稳定性测试一同信噪比检测。开启雷达检测系统 使其连续工作120min，每间隔1min采集1次数据，共可得到 120个波形，经过一段时间后反射波幅可保持一致，利用以下公 式评价其长期稳定性

式中： K, 长期稳定性检测水平； A20 从20min到120min检测所得波形的波幅；

Amax一 从20min到120min检测所得波形的最大波幅。 5本款规定了雷达检测系统测距误差限值，测距误差越小， 定位被检测区域具体检测部位的精度越高，较方便于后期对检测 结果的校验。 6本款规定了雷达检测系统的时基精度，时基精度描述的 是电磁波向结构体传播时产生的误差大小；时基精度越高，探测 的误差越小。 7本款规定了雷达检测系统的动态范围，动态范围描述的 是雷达主机电磁波传播过程中压制干扰信号的能力，动态范围越 大，雷达主机压制干扰信号的能力越强，其探测深度也越大。 8雷达检测系统主机分辨率描述的是雷达主机分辨目标物 能力的大小，区别于天线分辨率。一般情况下，雷达主机分辨率 高于天线分辨率，这样雷达主机才能和不同频率的天线组合使 用，而不影响探测效果， 9雷达检测系统主机的扫描速度一定程度上代表了天线的 移动速度，若设定扫描速度为100扫/s，道间距为1cm，则天线 的最大移动速度为扫描速度与道间距的乘积，即天线的最大移动 速度为1m/s，当天线移动速度大于1m/s时会造成缺道现象 敌雷达系统扫描速度越快，则充许天线的移动速度也越快。 10雷达检测系统主机脉冲重复频率描述了主机发射电磁波 领率的大小。 11本款规定了雷达检测系统主机数模转换的精度不应低于 16位。 12本款规定了雷达设备外壳的防尘防水等级。IP54表示 义器外壳的防护等级，5为防护灰尘，不可能完全阻止灰尘进 人，但灰尘进入的数量不会对设备造成伤害；4为防泼水，指对 着外壳从任何方向泼水都不会造成影响。

4.0.6、4.0.7规定了雷达检测系统在使用、运输和保窄

5.0.1结构层分层厚度检测典型应用见图4和图5。

0.1结构层分层厚度检测典型应用见图4和图5

图4试件及雷达灰度部面图像 筋，剖面图中横向实线标示混凝土结构层与空气分层面

图4试件及雷达灰度部面图像

图5混凝土结构分层剖面图像

5.0.2在进行相对介电常数测定时，应该选取不同的目标对象，

5.0.2在进行相对介电常数测定时，应该选取不同的目标对象： 获得尽可能多的相对介电常数参数，取平均值后再将其值应用于 实际工程中，否则可能会出现以点带面、以偏概全的错误。表2 给出了常见材料的相对介电常数。需要注意的是每种材料的相对 介电常数给出的是一个范围，而不是一个具体的数值，这就需要 检测人员在进行工程质量检测时，根据实际情况选取合适的相对 介电常数值。

表2常见材料的相对介电常数

6.1.2规定了结构内部缺陷检测的适用条件。

6.2.1、6.2.2十扰钢筋是指处于目标物与检测面之间的钢筋。 当检测区域存在干扰钢筋时，将会对雷达检测产生不利影响，需 要检测人员对以下注意事项有所了解： 1天线的辐射角度越大，则干扰钢筋雷达图像水平宽度越 宽，屏蔽面积越大，对缺陷检测的干扰越强。若选用辐射角度较 小的天线，可弱化浅层钢筋的雷达反射图像，使深层目标物的雷 达反射图像更为明显。 2设置较小的水平采样间隔是为了保证有足够的单道雷达 波能够从十扰钢筋的间隙穿过，获得尽可能多的反射信息。 3在结构内部缺陷检测前，应对十扰钢筋进行探测，明确 干扰钢筋的分布情况，为结构内部缺陷检测的测线布置提供 依据。 4结合第3款所测得的于扰钢筋的分布情况布置测线，所 布置测线的投影不应与干扰钢筋重合，否则将对检测结果产生严 重干扰。 5当天线的极化方向与干扰钢筋平行时，十扰钢筋目标反 射的能量相对集中，其图像易于识别；当天线的极化方向与干扰 钢筋垂直时，由缺陷目标反射的能量相对集中，缺陷图像易于识 别。见图6~图15。 6当检测区域情况复杂、十扰钢筋较为密集或需要对细部 详细了解时，可进行网格状扫描，测网布置应相对密集。运用

维成像技术对采集的数据进行处理，可得到直观的检测结果。图 16为不同三维软件分析处理的混凝土中钢筋探测结果

图6混凝土缺陷布置示意 注：图中黑点标示钢筋，圆圈标示孔洞缺陷

图7混凝土结构裂缝缺陷

注：上图是天线阵列式雷达多极化方向与干扰钢筋走向垂直时的孔洞缺陷雷达 图像典型特征。

图8混凝土结构裂缝缺陷

注：上图是天线阵列式雷达多极化方向与干扰钢筋走向平行时的孔洞缺陷雷达 图像典型特征，

图9混凝土结构缺陷布置示意 注：图中黑点标示钢筋，圆圈标示孔洞缺陷

图中黑点标示钢筋，圆圈标示孔洞缺陷

图10混凝土结构裂缝缺陷

注：上图是单天线极化方向与干扰钢筋走向垂直时的孔洞缺陷雷达图像典型特征

图11混凝土结构缺陷 注：上图是单天线极化方向与干扰钢筋走向平行时的子

图11混凝土结构缺陷

注：上图是单天线极化方向与干扰钢筋走向平行时的孔洞缺陷雷达图像典型特征

注：上图单天线检测双层钢 典型特征。图中黑点标示钢能

图13混凝土中钢筋偏位布置示意

图15混凝土中钢筋部面

手持式雷达探测钢筋位置雷达图像典型特行

图16三维成像技术图例

7天线阵列式雷达内含多种极化方式，相同或不同的天线 子之间，可进行交叉发射接收。 2.3混凝土内部缺陷典型雷达部面图像见图17~图26

图17混凝土缺陷布置

图18混凝土结构孔洞、不密实缺陷 注：图中黑色方框标示孔洞缺陷位置，白色方框标示不

图19混凝土结构裂缝缺陷

上图给出的是裂缝注水后的雷达图像典型特征；其中黑色方框标示垂直裂缝位 置，白色方框标示水平裂缝位置，虚线方框标示斜裂缝位置

图20混凝土缺陷布置示意

图21混凝土结构孔洞、不密实缺障

图中黑色方框标示孔洞缺陷位置，白色方框标示不密实缺陷位置，横向实线标 示钢筋位置。

上图给出的是裂缝注水后的雷达图像典型特征，其中白色方框标示水平裂缝位 置，横向实线标示钢筋位置

置，横向实线标示钢筋位置

图23混凝土缺陷布置示意

图24混凝土结构孔洞缺陷

注：上图给出的是圆形孔洞的雷达典型图像。

图25混凝土缺陷布置示意

图26混凝土结构孔洞缺陷 注：上图给出的是方形孔洞的雷达典型图像

6.2.4单个雷达图像上的缺陷典型特征可概括为以下3种：

1孔洞缺陷图像表现为典型的单侧双曲线波组。 2垂直裂缝图像表现为裂缝顶端、底端的两条双曲线波组 并且对应于顶端的双曲线的幅度大于底端的双曲线的幅度；水平 裂缝图像表现为强烈的平面反射；斜裂缝图像表现为与其相同倾 斜角度的平面反射。 3不密实图像表现为与其相似范围的分散强反射。 需要注意的是，这里给出的是雷达图像的典型性特征，但在 具体的实际工程项目中，雷达图像特征会有些许的变化

6.2.5缺陷一般判定方法如下

1首先应在单张雷达图像上对缺陷进行初步判定。缺陷的 性质可通过比对分析典型的经过验证的雷达图像来判断，混凝土 中的雷达缺陷图像都具有一定的相似性。缺陷的位置、埋深等参 数则需要结合波速校准的结果通过计算得出 2通过对比分析目标物上方多条测线的雷达图判定其结果， 对比相邻测线的雷达图像特征，使其互为参考验证，这样判断出 来的雷达缺陷才更加准确。 3当检测区域情况复杂，对检测结果存在疑虑时，可对部 分判定的缺陷部位采取钻芯方法进行验证。 6.2.6某一道电磁波垂直向下传播，在遇到不同电磁波特性的 材料时，部分电磁波信号通过接触面传播到下一层，部分电磁波 信号发生反射，被发射天线接收、记录。不同介质的电磁阻抗差 越大，电磁波的反射波幅就越大。 6.2.7绘制的检测区域总平面图、检测区域缺陷平面图应直观 地体现缺陷的位置、分布情况，且通过上面两图在现场可迅速定 位出缺陷的位置；有实际需要时，应在图上详细标注出缺陷的位 置、埋深等参数。

材料时，部分电磁波信号通过接触面传播到下一层，部分电磁 言号发生反射，被发射天线接收、记录。不同介质的电磁阻抗 越大，电磁波的反射波幅就越大。

7.1.1混凝土中内理管线包括金属和非金属管线，其管壁与混 疑土接触才可进行检测， 7.1.2通常情况下，雷达检测系统的发射天线与接收大线沿测 线方向顺序布置，当测线垂直于钢筋方向时，可以获得更好的钢 筋雷达图像

7.2.1对钢筋网中单根钢筋识别的能力，与所使用的雷达型号、 钢筋理埋置深度，钢筋水平间距有关，若钢筋的水平间距过小，租 邻反射波互相重叠，易造成单根钢筋不易识别。当检测区域情况 较为复杂或存在双层、多层钢筋时，可按照本标准第6.2.1条所 述进行检测。第6.2.1条所述的于扰钢筋即为较易检测的浅层钢 筋，可对其进行先行检测，并明确其分布情况。双层多层钢筋的 检测方法与第6.2.1条所述的存在干扰钢筋的缺陷检测方法相同， 7.2.2钢筋典型雷达图像详见图27~图33

图28试件上表面扫描面

图30试件及钢筋布置示意

HY／T 251-2018 宗海图编绘技术规范图31试件上表面扫描剖面

上图给出的是不同深度的钢筋在有无浅层钢筋十扰情况下的图像对比，钢筋的 水平间距为150mm，钢筋直径为10mm。图中白色方框标示的是浅层钢筋干扰 下的钢筋雷达图像

图32试件及钢筋布置示意

图33试件上表面扫描剖面 注：上图给出的是不同直径的钢筋的雷达图像对比

图33试件上表面扫描剖面 注：上图给出的是不同直径的钢筋的雷达图像对比

2.3本条给出了雷达法确定钢筋保护层厚度的方法。保护层 度需要结合波速校准的结果通过计算得出

7.2.3本条给出了雷达法确定钢筋保护层厚度的方法。保护层 享度需要结合波速校准的结果通过计算得出 7.2.4本条给出了雷达法确定钢筋间距的计算方法和评价方法。 需要注意的是在实际工程质量检测时，检测结果均匀性的好坏与 所选择的数据有关，故在进行典型数据选取时，一定要选择有代 表性的数据。 当因检测区域情况复杂导致对检测结果存在疑虑时，可选取 定数量的钢筋，采取钻孔、剔凿等方法进行验证

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GB／T 51340-2018 核电站钢板混凝土结构技术标准(完整正版、清晰无水印)统一书号：15112：33366 定价： 15.00元