橋樑CT

橋樑CT的工作原理與醫學CT類似,簡單的說就是給混凝土橋樑做健康檢查,CT成像。醫學CT是利用X射線穿透人體,通過射線強度衰減的程度對人體組織成像。橋樑CT是用聲波穿透混凝土橋體,通過對聲波走時和波動能量變化的觀測,經過計算機處理反演,重現混凝土橋樑內部的結構圖像,了解其內在強度、空洞、不密實區等結構缺陷。結果非常直觀,準確。

內容簡介

我國現有存在病害的橋樑近萬座,每年新增病害橋樑近千座,這些橋樑絕大多數都是預應力混凝土橋樑,需要檢測與評價混凝土的密實性、強度、缺陷、孔隙空洞等內部結構狀態,正確地診斷分析橋樑病害的原因、部位,以便採取合理的加固或替換措施。保障人們的生命和財產安全。

橋樑病害 橋樑病害

系統組成

橋樑聲波CT系統包括聲波數據採集系統和BCT成像軟體。

聲波數據採集系統

橋樑CT地震儀 橋樑CT地震儀

⑴地震儀:德國DMT公司生產,高採樣率及高解析度記錄器Summit-TDEG(64道)

儀器參數:A/D:24位;採樣率:192Khz(5.2μs);通道數:單台16道,可級聯;

主機 主機

⑵主機:筆記本電腦,選擇業界最好的硬體平台

(3)檢波器

頻帶:1k~20k hz;

壓電晶體加速度檢波器

檢波器 檢波器

軟體系統

⑴觀測位置編輯、射線密度和射線正交性評價、地震記錄預處理、走時讀取與編輯、射線追蹤、波速反演、圖像顯示等功能。

⑵特別針對T梁、箱梁、變截面、拱面的幾何形態,開發了彎曲結構面和避開障礙物的射線追蹤功能和CT結果的三維、切片顯示功能。

觀測方案

⑴T型梁板的分解與檢測

T梁觀測方式 T梁觀測方式

對T梁可選擇沿軸線和頂面分別作CT,檢波器布置在一側,激發點布置在另一側,形成封閉觀測系統,使射線儘可能分布均勻和方向正交。

⑵箱型梁板的分解與檢測

箱梁觀測方式 箱梁觀測方式

對於箱梁,可對各個面分別作CT成像。

結果

橋樑CT成像圖 橋樑CT成像圖

圖中紅色為波速大於4.5km/s的高波速區,表示強度高(大於C55)、密實性好;黃色區為波速4.0km/s—4.5km/s的中高波速區,表示強度較高(C50—C55),較密實;藍色區為波速3.0km/s -4.0km/s的中低波速區,表示強度較低(C40—C50),密實性較差;深藍色區為波速小於3.0km/s的低波速區,表示強度低(小於C40)、不密實,質量有問題。

工程案例

青島鑽井平台進海路橋部分蓋梁與橋樁遭受船舶撞擊,受到不同程度的損傷。採用混凝土CT技術對部分蓋梁和橋樁進行成像,判斷損害程度,以便及時採取處理措施。

3根樁橋樑CT成像圖 3根樁橋樑CT成像圖

3跟樁檢測結果

橋樁橫截面CT成像圖 橋樁橫截面CT成像圖

樁截面CT檢測結果

評價與建議:

CT成像檢測部位 解釋 評價及建議
58排蓋梁 粱體整體混凝土強度較高,完整性較好 該蓋梁混凝土基本密實完整,達到C50標準,沒有損傷痕跡,可繼續使用。
59排蓋梁 梁體中部混凝土強度較高,完整性好;梁體兩端的面積都是綠色區域,混凝土僅達到C40標準,強度稍低,但混凝土均勻 該蓋梁的樁體支撐部位未見低速區,外觀破損不影響承載力。
210排蓋梁 梁體左部混凝土強度較高,完整性好;梁體右端3.5m長度內混凝土存在微裂隙與巨觀裂縫,結構鬆散,混凝土遭受了破壞;梁體右角有明顯撞擊開裂 梁體損傷影響區約占梁體長度的40%,建議對該蓋梁進行更換。
210排中樁橫截面 體中心區的波速比邊緣低;樁體正北方和東南方向存在低速區 樁體的外殼已遭到損傷,建議對樁體進行加固、修補處理。

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