[发明专利]一种耦合冲击质能法及中子法的钢壳混凝土脱空检测方法

说明书

本发明提供了一种耦合冲击质能法及中子法的钢壳混凝土脱空检测方法，属于钢壳混凝土脱空检测技术领域，利用冲击映像法对钢壳混凝土结构进行全域检测；根据所述全域检测结果，利用波场分离法提取疑似脱空区域；利用冲击响应强度对所述疑似脱空区域进行脱空面积成像处理，并根据成像结果对疑似脱空区域的密实程度进行区域划分；利用中子法检测划分区域的脱空平均高度；根据脱空平均高度以及钢壳混凝土的结构形态，将钢壳混凝土结构划分为若干个网格，并基于所述网格计算得到钢壳混凝土的脱空率；统计不同结构形态的钢壳混凝土脱空率，完成对钢壳混凝土脱空检测。本发明解决了钢壳混凝土脱空缺陷无损检测的问题。

技术领域

本发明属于钢壳混凝土脱空检测领域，尤其涉及一种耦合冲击质能法及中子法的钢壳混凝土脱空检测方法。

背景技术

钢壳混凝土结构是使用钢板包裹混凝土，类似“三明治”结构，具有承载能力大、防水性能好等优点。然而，这种结构的混凝土浇注隔仓多，需要在封闭隔仓里实现混凝土自密实填充，因此，这类结构存在“三杂三高”的问题，即在钢壳结构复杂、结构内部构造复杂、自密实混凝土流态复杂的条件下，要保证自密实混凝土性能高、浇筑质量高以及浇筑后的检测精度高。钢壳混凝土脱空检测是确保钢壳混凝土沉管隧道高质量建设和长期运行安全的重要保障。由于钢壳的存在，使得各种电磁波类检测方法无法应用，目前主要的无损检测方法包括弹性波类和射线类检测方法，弹性波类检测方法主要有超声波法、冲击回波法和打音法；射线类检测方法主要有中子射线法等。超声波无法受接收换能器尺寸的限制，只能识别直径较小的脱空缺陷，且无法对缺陷处的脱空深度进行判断。冲击回波法在薄钢板、大脱空条件下，可以区分密实区域和缺陷区域，但不能量化评价缺陷的脱空高度。打音法只能分辨钢板与混凝土完全接触和分离两种状态，当钢板与混凝土出现产生微小缝隙(0.1～1mm)的剥离缺陷时，打音法无法定量判别脱离的距离，极易出现误判，且效率不高。中子法检测效率较低，不能满足工程中对大体积钢壳混凝土组合结构浇筑质量快速检测评价的要求。因此，常规检测方法的适用性较差，检测精度不高，无成熟技术和方法可借鉴。为解决钢壳混凝土脱空缺陷无损检测这一技术难题，保证工程浇筑质量，急需研发钢壳混凝土脱空毫米级精确检测方法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种耦合冲击质能法及中子法的钢壳混凝土脱空检测方法，解决了钢壳混凝土脱空缺陷无损检测的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供了一种耦合冲击质能法及中子法的钢壳混凝土脱空检测方法，包括以下步骤：

S1、全域浇筑质量检测：根据钢壳混凝土的结构形态，将钢壳混凝土结构划分为若干个网格，并基于所述网格利用冲击映像法对钢壳混凝土结构进行全域检测；

S2、脱空位置检测：根据所述全域检测结果，利用波场分离法提取疑似脱空区域；

S3、脱空面积检测：利用冲击响应强度对所述疑似脱空区域进行脱空面积成像处理，并根据成像结果对疑似脱空区域的密实程度进行区域划分；

S4、脱空高度检测：利用中子法检测划分区域的脱空平均高度；

S5、计算钢壳混装土脱空率：以相同的钢壳混凝土结构形态为一类，计算得到钢壳混凝土的脱空率；

S6、分析钢壳混凝土脱空分布：统计不同结构形态的钢壳混凝土的脱空位置、脱空面积、脱空高度以及脱空率，完成对钢壳混凝土脱空检测。

本发明的有益效果是：本发明解决了钢壳混凝土脱空缺陷无损检测技术难题，实现钢壳混凝土脱空毫米级精确检测，保证工程浇筑质量。

进一步地，所述步骤S1中网格的面积小于10cm×10cm。

上述进一步方案的有益效果是：划分的网格为冲击映像法和中子法检测位置的一致性提供了标准。