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歐美大地 工程案例
MIRA混凝土超聲波三維成像儀應(yīng)用于橋梁腐蝕檢測(cè)
發(fā)布時(shí)間：2021-09-24 瀏覽次數(shù)：3336 來(lái)源：歐美大地
     項(xiàng)目：IL的新荷蘭I-10大橋

       檢測(cè)計(jì)劃： 在已解除預(yù)應(yīng)力的橋梁箱型梁上布置超聲波設(shè)備，檢測(cè)箍筋腐蝕情況。掃差箱型梁底部的腐蝕和未腐蝕區(qū)域，沿著垂直于MIRA設(shè)備長(zhǎng)軸線和平行于交通流向，掃查每個(gè)目標(biāo)區(qū)域。

       目視觀察： 圖1顯示了箱型梁的腐蝕物染色，暴露箍筋和局部箍筋開裂的混凝土。損壞區(qū)域主要聚集在橋梁中心線與兩條車道邊緣之間，主要集中在距離每個(gè)箱型梁大約1.5米的地方，出現(xiàn)了水從掛梁底部角落滲入到縱梁，并穿透了保護(hù)層，因此使用安全支撐梁來(lái)為橋梁提供額外的支撐。另外還需要對(duì)箱型梁暴露在外的、有損害的區(qū)域進(jìn)行掃查定位。檢測(cè)橋梁時(shí)還需要一輛斗車協(xié)助，下圖假定繪出了縱梁的剖面圖，黃色三角形表示腐蝕位置。


圖1 簡(jiǎn)化的雙箱型梁截面圖，黃色三角形表示觀察到的腐蝕區(qū)域
 
       結(jié)果：第一組掃查（圖2、圖3）給出了沒(méi)有觀察到腐蝕的箱型梁剖面圖。圖2展示了裝箱線和空洞區(qū)域以及完整的混凝土中間網(wǎng)。圖3顯示了掃查方向平行于行駛方向時(shí)的連續(xù)空洞和橫向約束鋼筋。圖4顯示的是雙箱型梁掃查的舉例圖片。


圖2 從底部掃查雙箱型梁，垂直于橋梁行駛方向進(jìn)行掃查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕跡象，圖中單位為毫米mm。


 
圖3 從底部掃查雙箱型梁，進(jìn)行平行于橋梁行駛方向掃查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕跡象；
平行于箱型梁腹板（頂部），平行于空的箱型梁（底部）進(jìn)行掃查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕跡象，圖中單位為毫米mm。


 
圖4 顯示的是雙箱型梁的掃查圖片，掃查方向垂直于行駛方向
 
       第二組掃查（圖5到圖7）顯示的是目視觀察到雙箱型梁有腐蝕跡象區(qū)域的掃查圖。圖5顯示了空洞等缺陷的橫截面圖,與預(yù)期的沒(méi)有明顯變化。圖6顯示的是平行于行駛方向的掃查圖，圖中連續(xù)的反射是由于箱梁內(nèi)部的空洞和清晰可見但沒(méi)有變形的橫向約束鋼筋引起的。圖7顯示的是在長(zhǎng)距離掃查范圍里各種程度的腐蝕損壞，總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)區(qū)域掃查圖的清晰度和質(zhì)量明顯降低了。不同的是，通過(guò)觀察掃查圖，觀察到在之前沒(méi)有腐蝕跡象的地方也出現(xiàn)了腐蝕的反射圖像。圖8顯示的是掃查目測(cè)有腐蝕的地方以及掃查方式。


 
圖5 從底部掃查雙箱梁，掃查方向垂直于橋梁行駛方向，目視可見明顯腐蝕跡象，圖中單位為毫米mm。


 
圖6 從底部掃查雙箱梁，掃查方向平行于橋梁行駛方向，目視可見明顯腐蝕跡象，圖中單位為毫米mm。


 
圖7 從底部掃查雙箱梁，掃查方向平行于橋梁行駛方向，出現(xiàn)各種不同程度的腐蝕圖像；
在之前沒(méi)有腐蝕跡象的地方也出現(xiàn)了腐蝕的反射圖像，圖中單位為毫米mm。


 
圖8 顯示的是掃查目測(cè)有腐蝕的地方以及掃查方式
 
       討論：設(shè)備能夠檢測(cè)到雙箱梁里所有形式的鋼材，包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線、加強(qiáng)箍筋。超聲波檢測(cè)圖（圖2和圖3）成功定位了雙箱梁里有意設(shè)計(jì)的所有形式的鋼材和雙箱梁橫截面中間的松緊帶，MIRA對(duì)在役混凝土的質(zhì)量安全保障是相當(dāng)成功的。

       當(dāng)混凝土內(nèi)的空洞或分層不是很明顯時(shí)，設(shè)備不能提供足夠清晰的反射圖形來(lái)確定鋼筋是否腐蝕。盡管如此，嚴(yán)重的腐蝕必然會(huì)使混凝土基體惡化和斷裂。混凝土基體的惡化和斷裂導(dǎo)致超聲波能力穿透力減弱，而掃查質(zhì)量的降低間接表明了混凝土內(nèi)部存在腐蝕情況。雖然這不是問(wèn)題唯一的解決方法，但卻為進(jìn)一步檢測(cè)混凝土內(nèi)部腐蝕提供了方法。