冲击弹性波在钢管混凝土脱空检测中的运用
冲击弹性波
在钢管混凝土脱空检测中的运用
前言
foreword
近年来,桥梁与高层建筑正在大量兴建。钢管混凝土结构由于具有强度高、自重轻、工业化程度高、施工便捷、抗震性能优等优点。因此常作为大跨桥梁和高层建筑承重体系常用的结构形式。
当大跨度的桥梁采用钢管混凝土结构形式时,因施工难度大,即使使用最先进的施工方案,也很难保证钢管内部混凝土的密实,尤其是拱顶区域。
由于混凝土的收缩徐变,钢管壁与核心混凝土也会出现脱粘现象。这些因素都会使钢管混凝土受力性能下降,从而直接影响到建筑物的安全性。所以检测钢管混凝土内部质量是非常有必要的。
目前,采用敲击的冲击弹性波法在工程中得到广泛运用和一致认可，通过冲击回波法结合弹性波CT法来检测核心混凝土与管壁间的脱空、核心混凝土的密实状况及内部缺陷。
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冲击回波法原理是冲击（即产生应力波)
应力波在传播的过程中如果遇到缺陷或者边界就会在界面处发生反射或者散射，反射的应力波到达表面之后又将被反射回混凝土，从而形成多次反射，通过传 感器接收冲击弹性波信息。
通过分析密实区和缺陷区冲击弹性波的波形和频谱图可以对钢管混凝土的质量进行评定。弹性波ct法原理：以波速和信号幅值作为计算依据，通过交叉测线对被检对象进行全方位的扫描，通过对采集数据的反演，重建得到能够真实反映其结构内部情况的结构质量分布图形，以达到检测钢管内核心混凝土的密实情况和内部缺陷。
下面是使用四川陆通检测科技有限公司研发的钢管混凝土脱空无损检测仪对某一运营过程中钢拱桥钢管脱空进行测试的工程案例图。
现场测试场景和检测结果云图
通过对现场测试数据进行分析，结果显示测试区域存在脱空。施工单位为验证结果准确性，对脱空区域开孔进行验证，验证结果显示该区域完全脱空。
现在针对钢管混凝土脱空检测的方法还有超声 波法和红外线法，但相比之下冲击弹性波法的优点是可以直接获得缺陷明确的反射信号，并根据信号波形图和频谱图直观的分析确定缺陷类型和大致位置，是目前市场上认可度最高的检测方法，也是钢管混凝土脱空检测的主流方法！
钢管混凝土脱空无损检测仪
功能概述
可对钢混结构的接触面脱空问题进行有效检测，同时可对脱空区域的大致形进行描绘。适用于管廊、钢管混凝土拱桥、钢管混凝土建筑物、钢管束混凝土结构、压力钢管等结构的混凝土脱空检测。
产品优势
操作便捷，测试精度高；
受混凝土结构形式影响小；
多档量程切换可适用于多种结构；
支持电荷和 IEPE 两种信号模式；
成像机能：一键快速屏幕成像，无需单独特殊分析；
可平面成像；
标准规范
《超声法检测混凝土缺陷技术规程》
（CECS21-2000）《水工混凝土结构缺陷检测技术规程》
（SL713-2015）《公路工程质量检验评定标准》
（JTG F80/1-2017）《钢管混凝土桥梁检验评定规程》
（DB51/T 2425-2017）
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供稿：四川陆通检测 卿德银
编辑：小小墁
