基于二维机械式扫描声呐的桥梁水下桩墩表观缺陷检测试验研究

作者：林晓威^*

来源：结构工程师, 2023, 39(05): 166-173.

DOI：10.15935/j.cnki.jggcs.2023.05.013

• 桥梁水下桩墩
• 表观缺陷
• 二维机械式扫描声呐
• 准确度
• 三维重构

水下桩墩表观缺陷显著削弱了桩墩承载力和耐久性，需要对其进行定期水下检测。声呐成像克服了传统光学成像在弱光和浑水环境下成像模糊的缺点，但对桩墩表观缺陷的声呐成像准确度却少有研究，并且采用二维机械式扫描声呐获取的二维图像不能直观表现缺陷状态。为研究不同水平扫描距离及俯仰角度下剥落深度成像尺寸与真实深度尺寸的关系，设计制作了5个不同剥落深度的半圆柱体混凝土桩墩试件，并通过1个存在孔洞与剥落缺陷的桥墩试件验证通过桥墩二维声像图重构目标三维模型方法的可行性。试验结果表明：在水平扫描距离为1～3 m且俯仰角度为0～40°时剥落深度成像尺寸与真实尺寸之间误差小于5 mm，水平扫描距离过小或过大及俯仰角度过大均会导致声呐成像误差增大；通过三维重构方法能够有效实现二维声像图对三维模型的转化。