A1040 MIRA超声波断层扫描仪应用于混凝土T梁结构检测

一、项目概况：
本次检测对象为25m预制预应力混凝土T梁。为掌握梁体内部密实情况、预应力管道布设状态及灌浆成型质量，本次选取三处关键区域开展无损检测，分别为：T梁腹板区域、梁体端头底部区域、负弯矩预应力管道区域，通过超声断层成像技术排查结构内部隐蔽缺陷，检测点位分布详见图1；

图1

二、检测内容及主要检测设备

1、主要检测内容

本次检测针对T梁不同结构部位开展针对性检测：

1）腹板区域：排查混凝土内部空洞、疏松、脱空等隐蔽缺陷；

2）端头底部区域：检测结构内部缺陷，识别预应力管道分布状态及灌浆成型情况；

3）负弯矩预应力管道区域：验证预应力管道实际布设位置及内部成型状态。

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是一款技术先进的，用于测试混凝土结构单元内部存在的缺陷，并以三维图形或是层析图片进行显示。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) 测试区域1 腹板位置
测试区域规划：
测试方位以及测试区域见示意图3所示，采用MAP模式进行测试；
通过网格规划，实际测试面积为110×80cm，X步长设为200mm，Y步长设为100mm。
通过已知厚度（20cm）设置设定速度值，调整到*佳测试参数进行测试。

图 3

检测结果说明：
检测厚度值：通过实际检测，测试厚度值为20cm与实际厚度一致，检测的厚度值准确定高。
缺陷检测：由于调整增益过大，使底部反射界面较大，使得后部钢筋与底部界面混为一体很难区分，通过软件切片处理以及调整幅值、颜色增益处理以及三位图形转动以及结合实际结构：
1、被测面的钢筋分布可见，结合4-3图中可知，在测试面底部与梁底板变截面相交处钢筋较粗以及多根钢筋相叠加因此显示清晰，上部显示较模糊，主要原因是设备的分辨率的原因（设备的分辨率：圆柱体缺陷——直径大于10mm，长度不低于20cm）
2、通过软件处理后4-1、4-2图形中可见，被测面与底部回波反射面之间，除钢筋外没有强反射区域，整体测试区域未见明显缺陷。
        
4-1                                                                                                    4-2
         
4-3                                                                                          4-4

(2)  测试区域2  端头底部
测试区域说明 见图5，此处底部厚度为60cm，被测量面有并排俩根预应力管道。

图 5

实际检测结果说明：
此处厚度为600mm，被测量位置钢筋密布，结构复杂，有较密集钢筋网格以及金属预应力管道，根据实际数据读取检测区域图形数据，可见被测量面下部有多层钢筋显示，预应力管道位置处时断时续，怀疑此处注浆未饱满或注浆料与金属波纹管离析。
通过实践论证，检测双排预应力管道，**排检测效果较好，后排与**排预应力管道相邻较近，由于**排预应力管道对超声波传导起遮挡作用使其无法继续传导成像或部分成像，故建议双排预应力管道在俩个面分别进行测试效果较好。

图 6

(3) 测试区域3  负弯矩预应力管道位置
测试区域说明：
预应力管道为空管未注浆，此处测试方向为从底部测试，测试区域面积较小，只做验证检测。

图 7

实际检测结果说明：
通过软件切片把底部较杂乱的底部反射界面切掉后，可清晰看到俩根空的预应力管道，位置定位准确且成像直观。

图 8

四、检测结论
A1040 MIRA超声波断层成像仪检测T梁腹板位置的结构厚度以及缺陷检测准确直观且以2D以及3D图形显示。检测预应力管道定位以及灌浆质量情况，A1040 MIRA超声波断层成像能够准确定位以及缺陷指示。该设备检测精度高、缺陷识别直观，仅需一个测面即可干耦合测试，对被测物体内部结构可视化，显示物体内部结构的3D图像和结构体的各个视图角度，结合现场实际工况，能便捷地辅助判定结构内部状况，能在实际检测过程中对于质量控制起到指导性指示。