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Case Study

利用 GPR & AI 对混凝土码头进行无损检测

了解如何将探地雷达 (GPR) 和人工智能 (AI) 结合使用,高效地进行混凝土码头检测,以发现隐藏的问题和内部缺陷。

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基础设施和资产检测

说明

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码头是钢筋混凝土框架,包括桥面、桥墩、面板等关键承重构件。由于其使用环境长期受到荷载、干湿交替的影响,可能存在保护层异常、内部缺陷、钢筋锈蚀等隐患。

为了准确定位钢筋布置,还原结构图纸,排除结构内部隐患,该项目采用了先进的无损检测技术进行全面诊断。整个过程的技术支持由湖南望轩科技有限公司提供、

核心挑战

  • 隐患难以识别:混凝土内部钢筋位移、保护层异常、深层缺陷、锈蚀等问题肉眼看不见,常规仪器无法准确定位。
  • 构件厚度大,检测难度高:桥面、桥墩构件截面大,普通钢筋检测仪的检测深度不够,无法获得完整的内部信息。
  • 检测效率和精度难以兼顾:人工读取雷达图工作量大、易出错,需要兼顾检测速度、数据精度和报告规范性。
  • 结构不能损坏:码头关键设施严禁破坏检测,必须以纯无损方式完成诊断。

解决方案

湖南望轩采用 Proceq GP8000 地面穿透雷达对码头桥梁和码头进行全方位扫描探测:

  • 分区精细探测:划分多个核心测量区域,覆盖桥面、桥墩、桥板所有构件,采用区域扫描+线性扫描相结合的方式。
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  • 精确标定参数:通过介电常数拟合确定混凝土的介电常数为 7.6,大大提高了保护层厚度和目标深度的计算精度。
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  • AI智能分析:启用 AI 自动标注钢筋功能,自动标注钢筋数量、间距和深度,支持一键导出标准化 Excel 报告。
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  • 成像与可视化:结合切片成像、雷达光谱和 AR 现实增强投影,实现结构内部可视化诊断,直观显示缺陷和钢筋状态。
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  • 全面的缺陷检测:根据波形振幅和相位特征,准确评估混凝土内部缺陷和钢筋锈蚀程度。

测试结果

1) 精确检测钢筋和保护层

  • 发现其中一座桥梁的保护层厚度异常。
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The thickness of the main reinforcement protective layer in other areas is 4.9cm.

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Abnormal area main reinforcement protective layer 14.8cm (left), hoop reinforcement protective layer 14.1cm (right) This kind of situation is difficult to detect with traditional instruments

  • 桥面可以清晰地检测到双层加固网。
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The first layer of steel is 9cm, and the second layer of steel is 15.5cm.

2) 成功定位缺陷和锈迹

  • 在桥梁底部的一个区域检测到混凝土内部缺陷,并明确了位置和范围。
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  • 根据雷达振幅特征,判断桥墩位置存在严重的钢筋锈蚀,提前预警结构风险。
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3) 技术价值与工程成果

  • 全程无破坏:不破坏结构本体,满足码头设施保护要求。
  • 深度突破:解决大截面构件深度检测难题,检测出传统设备难以发现的位移和隐蔽缺陷。
  • 高效准确:人工智能自动标记钢筋大大提高了效率,数据可直接用于结构安全评估和钢筋设计。
  • 结果可用:为码头维修、加固、安全运行和维护提供完整可靠的科学依据。

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