Page 176 - 公路工程检测技术及施工管理
P. 176
公路工程检测技术及施工管理
Inspection Technology and Construction Management of Highway Engineering
采集了三种类型的2D声呐图像，对冲刷坑底总体情况进行扫描，在桩周围布设
测点扫描得到桩墩壁和底部冲刷坑的侧面轮廓线，精确地定位了检测波束范围各
点的冲刷深度和距离墩壁的距离，壁面扫描清晰显示了桩墩和基础、冲刷坑的整
体情况。同时，对扫描的图像进行分析，选取冲刷坑较深的位置进行长期监测的
测点布设，发现声呐对桩墩的冲刷检测有着良好的检测效果。近年来，Rogers等
利用附在滑动机构上的旋转头声呐扫描仪，研究了模拟桥墩的垂直圆柱周围清水
条件下局部冲刷坑的复杂冲刷特性。
以上工作虽然验证了声呐仪在冲刷坑检测中的可行性，但大都集中于单桩
的监/检测，而未考虑到群桩基础的现实，且仅扫描了桩墩的部分轮廓，没有还
原出整体的冲刷坑模型，也无法给出直观的冲刷坑三维模型及信息，难以反映冲
刷随时间和空间的发展。为此，借助声呐等现代先进技术开展水下结构基础冲刷
检测，构建水下结构基础冲刷坑的三维图像，有利于预测冲刷的未来发展以及精
确有限元模型的建立。因此，将基于振动的冲刷检测方法与直观检测方法进行融
合，做好优势互补，研发简单实用且与结构构件损伤破坏机理相一致、基于声呐
成像冲刷检测方法就显得尤为迫切。
（三）水下结构组成材料材质检测
导致水下结构失效的原因除了外观缺陷及基础冲刷外，水下结构组成材料
材质的下降也是重要因素。一方面，钢筋锈蚀会导致钢筋截面面积减小、钢筋屈
服强度降低及钢筋与混凝土之间的黏结力降低等；另一方面，混凝土一旦强度不
够，即会造成混凝土层裂纹、破损，钢筋直接承受过大的载荷。钢筋与混凝土材
质下降将导致水下结构的承载能力、刚度与耐久性下降，严重时直接可导致水下
结构垮塌断裂，是桥梁结构损坏的直接原因。下面从混凝土强度检测和钢筋锈蚀
检测两个方面展开介绍。
1.混凝土强度检测
水下混凝土抗压强度一般采用钻芯取样法，即在水下结构的混凝土构件相应
部位钻取一定尺寸的试样进行试验，根据试验结果来评定强度。但这种水下钻芯
取样也存在其缺陷，一方面水下钻芯工艺复杂，耗费人力物力大；另一方面钻芯
取样对结构有损伤，后期的修补难度加大，若恢复不好，可能会留下缺陷，成为
结构后期破坏的诱发点。
陆地上应用比较广泛和成熟的无损检测方法，也是部分现行国家规程给出
·166·
