斜拉索桥塔混凝土结构病害评估方法 | 混凝土三维超声波成像仪应用

一、项目概况

受某单位委托采用A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波成像仪对斜拉索桥塔混凝土内部缺陷检测，以评估试件内部的病害情况，检测结构见 图 1;

图 1

二、检测内容及主要检测设备

1、检测内容

检测混凝土结构内部缺陷检测；

检测混凝土结构形态；

2、主要检测设备

本次检测所用的 A1040 MIRA 3D 混凝土三维超声波成像仪由德国 ACS 公司研发生产，北京安仕通科技发展有限公司提供代理销售、技术支持与售后服务。

该设备专用于混凝土结构内部缺陷检测，可输出三维立体图形与二维层析图像；其搭载干接触式传感器阵列，向混凝土内发射并接收剪切波，采用一发一收的采集模式，依托 SAFT 合成孔径聚焦算法完成成像，配套主机可基于原始数据生成检测区域的三维结构视图

图 2 A1040 MIRA 3D 混凝土三维超声波成像仪

三、检测数据处理分析

1. 混凝土试件结构内部情况测试

（1）为检测混凝土结构的内部情况，采用A1040 MIRA 3D超声波断层扫描仪对结构进行整体检测，结构厚度为1300mm。检测方位如 图 3所示。

图 3

（2）检测说明

设备采用MAP面积扫描模式对结构整体进行检测，对结构进行网格划分，整体测试时间小于5分钟。图4为结构的四视图B-Scan（X-Z）、D-Scan（Y-Z）、C-Scan（X-Y）以及3D视图，更直观的查看结构的内部形态。通过各视图查看，除钢筋显示外未见其他反射体，整体结构密实，底波清晰。

图 4  结构的四视图B-Scan（X-Z）、D-Scan（Y-Z）、C-Scan（X-Y）以及3D视图

图 5  结构的B-Scan视图（X-Z）

图 6  3D视图

2. 混凝土试件结构内部单点检测

2.1 已知结构厚度为1300mm，经过对波速、增益等参数调整后，采用单点B-Scan检测模式对结构进行检测，随机抽取检测点进行检测；

2.2 检测说明

根据设备的软件处理图形，可看出结构的整体厚度为Z=1286mm，结构实际厚度为1300mm，误差仅为14mm，±1%的误差率。在检测表面与结构底部未见任何的反射体，整体结构密实无缺陷。

图 7  B-Scan单点检测无缺陷图像（截面图）

图 8  B-Scan单点检测无缺陷图像（截面图）

总结：

A1040 MIRA 3D 混凝土三维超声波成像仪对于较厚的混凝土结构通过调整主频、增益等参数可得到良好的测试效果，此次检测对于结构的内部形态有着良好的显示效果，对于后期的检测辅助有较大帮助。A1040 MIRA 3D混凝土三维超声波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，便于结果评定。