桥梁预应力管道压浆质量检测 | A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪应用

一、项目概况

受某委托采用A1040 MIRA 3D混凝超声波断层扫描仪对桥梁预应力管道压浆质量进行评估，此次检测项目为箱梁的端头及部分腹板位置的预应力管道压浆质量检测。

图 5 检测部位、方位示意图

一、检测内容及主要检测设备

1、检测内容

箱梁预应力管道压浆质量检测；

2、主要检测设备
此次采用的设备是德国ACS公司研发生产的A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪，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 3D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。设备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通过SAFT进行成像。电脑主机根据原始数据，创建检测单元的三维图形，设备见图2所示。

图 2 检测设备（A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪）

一、检测数据处理分析

1.     腹板预应力管道注浆质量情况检测（1）

1.1 沿Y轴 方向进行检测，检测区域内包含一根预应力管道

（1）为检测箱梁腹板预应力管道压浆质量，在腹板中间位置布置测线，设备垂直于预应力管道进行检测，沿Y轴方向进行检测，检测区域内包含一根预应力管道，见图3；

图 3 检测部位、方位示意图

（2）检测说明

为了达到*优检测效果，设备垂直于预应力管道进行检测，设备采用MAP面积扫描模式进行检测。沿着标记测线进行测试，步长设置为100mm，沿Y轴方向单列进行检测。测试长度为9.8m，整体测试时间小于5分钟。图4为结构的D-Scan（Y-Z）视图，Y为测线长度方向坐标，Z为结构深度坐标。在腹板中间部位500px厚度处进行波速标定，调整波速至2850m/s到厚度指示位置，主频50khz等，检测过程中参数不做任何更改。

图 4 D-Scan（Y-Z）及灰度图

说明：通过标尺得出0-1500mm长度区间为变截面，测试开始部位处都1500mm处厚度从245mm到200mm厚度渐变。波纹管较清晰的显示出来，部分波纹管有较强的反射显示，是由于A1040 MIRA 3D混凝土超声断层扫描仪对于非同种材质、空气或空洞的敏感性较强，在俩层不同介质中有较强的反射显示。怀疑在有较强反射显示的波纹管处位置存在脱粘情况，全部未注浆或未注满的可能性较低，引起的主要原因极有可能是由于金属材质的影响造成的。

2.  腹板预应力管道注浆质量情况检测（2）

为提高检测效率，将步长设置为200mm进行测试，以验证检测结果的变化。在图3相同测线进行再次测试，在测试过程中设备的各项参数保持不变，只更改步长为200mm（见图 5）。

图 5 检测部位、方位示意图

（2）检测说明

为了达到*优检测效果，设备垂直于预应力管道进行检测，设备采用MAP面积扫描模式进行检测。沿着标记测线进行进行测试，步长设置为200mm，其他检测条件不变。

图 6  D-Scan（Y-Z）及灰度图

说明：通过图形分析，将步长设置为200mm后检测的效果与步长设置为100mm的效果并没有明显的差异，反射体图形也基本一致。

3. 区域面积检测，检测区域内包含两根预应力管道

（1）设备垂直于预应力管道进行检测，沿X轴方向进行检测，在的原有检测区域进行检测，检测区域内包含两根预应力管道，见图7；

（2）检测说明

设备垂直于预应力管道进行检测，设备采用MAP面积扫描模式对结构划定区域进行检测，对结构进行网格划分，整体测试时间小于5分钟。图8为结构的3D视图，通过软件把结构底部无缺陷的区域切除掉，以便更好的查看预应力管道的情况。通过区域面积检测，所获得的图形与沿着测线检测的图形基本一致。

图7 检测部位、方位示意图

图8  3D视图

四、总结

（1）A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪是回波波幅成像，波幅与颜色相匹配，波幅越大图像越红，设备对于非同种材质、空气或空洞的敏感性较强，在俩层不同介质、空洞、脱空以及横向裂缝等振幅会变大，所对应的成像图形会变红。由于预应力管道采用金属波纹管，故设备在检测过程中，较难区分管壁与注浆料脱粘还是未注满引起的。后期需要对相应的情况进行对比试验应的比对会有较好的指导。

（2）A1040 MIRA 3D混凝土超声断层扫描仪检测方位影响检测的效果，对于被测结构垂直于设备Y轴成像效果*佳，平行于设备Y轴成像效果较差。

（3）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，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角度视图。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。

产品链接：A1040 MIRA 3D混凝土超声断层扫描仪 |  A1040 MIRA超声波断层成像仪