预制混凝土风电基础底座检测的应用 | 超声断层成像仪

一、项目概况：

此次项目为某单位预制混凝土风电基础底座的无损检测，过度金属垫板为圆形，材质为Q335D，外径4400mm，内径3500mm，金属垫板厚度为50mm，过度垫板均布40个Φ110mm的预应力张拉孔，除与混凝土直接接触下表面外，其他表面进行喷砂后热喷锌处理，喷锌厚度为160±50um；垫板下方为100mm厚高强灌浆料，灌浆料下方为1350mm厚C60混凝土。

图 1

二、检测内容及主要检测设备

1、主要检测内容

1）高强灌浆料/混凝土浇筑后的质量缺陷检测：检测高强灌浆料/混凝土中的外部侵入物、缺陷、裂缝以及空洞和蜂窝。

2）高强灌浆料浇筑后与预埋过度金属垫板是否脱空/密实度情况检测。

2、主要检测设备

此次采用的设备是俄罗斯ACS公司研发生产的A1040 MIRA 超声波断层成像仪，由北京安仕通科技发展有限公司代理并提供技术支持和售后服务。A1040 MIRA 超声波断层成像仪是目前先进的仪器设备，用于测试混凝土结构单元内部存在的缺陷，并以三维图形或层析图片进行显示。利用由一系列干燥点接触式传感器组成的天线，发射剪切波到混凝土中，然后接受反射回来的剪切波，形成一发一收超声波技术。电脑主机根据原始数据，创建检测单元的三维图形。见 图2

图 2

三、检测数据处理分析

1. 测试方位以及测试区域见示意图所示 

图 3

2．实际检测说明：

为了验证设备检测的准确性，对结构上、中、下三个关键部位进行检测，故采用B-Scan模式来检测，未采用MAP模式整体进行检查。

1）上部检测区域（高强灌浆料）

通过图4-1、4-2、…4-6成像图以及设备A-Scan波形判断，表层结构为注浆孔位置以及钢筋显示，注浆孔位置显示异常的像图的原因，可能是设备放置在金属垫板与高强灌浆料中间位置，从图形中可看出注浆孔位置的高强灌浆料与金属垫板粘合比较紧密，没有出现脱粘。颜色的变化一是由于注浆口的高强灌浆料与金属垫板下层的高强灌浆料强度不一致造成的，二是金属结构引起的。图4-5、图4-6在注浆孔的位置强烈反射，高强灌浆料与金属垫板中注浆孔离析。

2）中部检测区域

通过成像图以及设备A-Sacn波形判断，表层结构为多根钢筋显示，图像中部区域为预应力张拉孔，孔道左右俩边有钢筋显示。由于预应力张拉孔为空管道，故清晰的显示出管道图像（如有填存会有显示不同，波形振幅也不同），底波（结构厚度或分层面提示）显示稍弱，主要由管道遮挡造成。

结果：在结构中除钢筋与管道外未发现明显的缺陷，结构整体完好。

3）下部检测区域

表层结构为多根钢筋显示，图像中部区域为预应力张拉孔，孔道左右俩边有钢筋显示。孔道与中部检测区域一致。在结构中除钢筋与管道外未发现明显的缺陷，结构整体完好。

结果：在结构中除钢筋与管道外未发现明显的缺陷，结构整体完好。

4）管片验证性测试

用设备在管片上进行测试，未进行参数调整，故管片整体厚度的精度不做讨论。通过图像可显示在表层可以探测到钢筋，底部反射强烈的底波回波图形，在表层到底波（结构对向厚度）之间未发现任何反射体，结构完整无缺陷，如下图：

四、检测结论

结构整体完好，除结构本身钢筋以及管道外未发现缺陷。

设备的优势在于A1040 MIRA超声波断层成像仪只需要一个测面即可进行干耦合测试，对被测物体内部结构可视化，显示物体内部结构的剖面图、3D图像和结构体的各个视图角度。检测直观，相对于地质雷达、冲击回波等方法检测精度更高、更容易识别，检测结果准确。设备是通过声时以及波幅合成孔径聚焦成像，故在检测过程中遇到反射体声时会发生变化，波幅会增大。波幅与256颜色匹配，因此通过图形以及A-Scan中波峰的变化判断反射体或缺陷的位置，与传统的超声波测试仪不同是的不需要人工再去判读首波声时等参数，逐点的进行检测。

产品链接：A1040 MIRA混凝土超声断层扫描仪