(1)桥梁结构病害现状
桥梁墩柱大体积混凝土外部质量缺陷如蜂窝、麻面、空洞和漏筋等,混凝土内部出现脱空、剥离、缺陷等,使得混凝土整体密实性和均匀性出现问题。这些问题不但影响结构美观和实用性,同时对结构的强度和稳定性造成重大影响,严重威胁生命财产安全。
(2)现有测试方案难点及新的解决方法
超声波法:目前,在检测混凝土构件的缺陷方面,超声无损检测仪器的应用比较广泛。其主要方法是:首先测出超声波在混凝土构件各段的传播速度,再比较所测速度值的差异,找出有突变的地方,进行分析,从而判断缺陷的形态、范围等。但由于混凝土内部钢筋较多,脉冲信号高频成分容易被吸收,混凝土结构较大时,接收到的脉冲信号很微弱,甚至无法识别首波的起始位置,不利于声学参数的读取和分析。
弹性波CT法:该方法主要针对大体积混凝土内部缺陷、浇筑密实性、均匀性等进行扫描检测,其主要特点在解决了传统CT扫描对板状结构内部缺陷无法有效扫描的弊端,创新性的增加能量成像,在检测精度和结构适用性方面有了质的提升,根据混凝土结构检测的特点,采用了轻量化、高灵敏度、指向性强的IEPE传感器,便于现场耦合与测试效率的提高,可广泛应用于铁路、公路、水利、建筑等行业的相关混凝土质量扫描检测。
(3)检测依据
1、《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》(SL713-2015);
2、《水利水电工程勘探规程 第1部分:物探》(SL/T 291.1-2021);
3、《冲击回波法检测混凝土缺陷技术规程》(JGJ/T 411-2017);
4、《冲击弹性波法检测混凝土缺陷技术规程》(T/CECS 925-2021);
5、《在用公路桥梁现场检测技术规程》(JTG/T 5214-2022)。
(4)测试原理
弹性波CT法以冲击弹性波作为媒介,以波速和信号能量作为计算依据,通过交叉测线对被检对象进行全方位扫描,通过对采集数据的反演、重建得到能真实反映其结构内部情况的结构质量分布图像,以达到检测结构物内质量的目的。
检测原理示意图
(5)工程案例