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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
發(fā)布時間:2021-09-24 瀏覽次數(shù):3000 來源:歐美大地
     項目:IL的新荷蘭I-10大橋

       檢測計劃: 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)備長軸線和平行于交通流向,掃查每個目標(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,并穿透了保護層,因此使用安全支撐梁來為橋梁提供額外的支撐。另外還需要對箱型梁暴露在外的、有損害的區(qū)域進行掃查定位。檢測橋梁時還需要一輛斗車協(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行掃查,沒有發(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,進行平行于橋梁行駛方向掃查,沒有發(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)進行掃查,沒有發(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有變形的橫向約束鋼筋引起的。圖7顯示的是在長距離掃查范圍里各種程度的腐蝕損壞,總的來說,這個區(qū)域掃查圖的清晰度和質(zhì)量明顯降低了。不同的是,通過觀察掃查圖,觀察到在之前沒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 顯示的是掃查目測有腐蝕的地方以及掃查方式
 
       討論:設(shè)備能夠檢測到雙箱梁里所有形式的鋼材,包括預(yù)應(yīng)力鋼絞線、加強箍筋。超聲波檢測圖(圖2和圖3)成功定位了雙箱梁里有意設(shè)計的所有形式的鋼材和雙箱梁橫截面中間的松緊帶,MIRA對在役混凝土的質(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,設(shè)備不能提供足夠清晰的反射圖形來確定鋼筋是否腐蝕。盡管如此,嚴重的腐蝕必然會使混凝土基體惡化和斷裂?;炷粱w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。雖然這不是問題唯一的解決方法,但卻為進一步檢測混凝土內(nèi)部腐蝕提供了方法。