由四川升拓檢測技術有限責任公司研發生產的預應力混凝土梁的無損檢測系統SCE-MATS中也包括了針對混凝土質量的測試技術。其中，能夠準確、快速地測試混凝土的結構脫空是重要的特點。
相關關鍵詞：發電站混凝土質量檢測，引水隧洞壓力脫空檢測，混凝土結構脫空檢測，鋼管混凝土脫空檢測。
一、工程背景及檢測要求
1.工程背景
對于有壓引水隧洞，其內壓很高，可達數MPa，往往需要由鋼質管與周圍的混凝土壁共同承擔。因此要求鋼管與混凝土之間緊密粘結。
另一方面，如果鋼管與混凝土壁之間出現脫空現象，會造成鋼管的應力惡化以及不均勻變形，嚴重時還可能造成鋼管的破損。
此外，對于混凝土面板等結構，脫空也會影響面板的受力狀況，嚴重時也會造成面板的破損，并引起漏水等事故。
1） 豎井檢測
本工程檢測工作內容包括3條豎井（1#～3#），每條豎井鋼管段均長為126.5m。，豎井段總長為379.5m。鋼管內經為5.7m，鋼管壁厚為18～36mm，鋼管與圍巖距離為0.5m（即混凝土襯砌厚度為0.5m）。斷面圖如下。
2） 平洞檢測
本檢測工程包括6條高壓平洞，每條平洞約為360m,總長約為2160m，鋼管內經為5.7m，鋼管壁厚為22～36mm，鋼管與圍巖距離為0.65m（即混凝土襯砌厚度為0.65m）。斷面圖如下。
2.檢測分辨率要求
該檢測對象長度長，規模大，同時結構重要性高。檢測分辨率要求與測試效率、測試成本均有密切關系。因此，合理確定檢測分辨率是有必要的。
根據結構的重要性，并結合相關資料和工程經驗，對脫空的規模作出如下定義：
3.檢測方案
綜合考慮檢測效率和分辨率要求，提出結合打聲（聲振法）和彈性波雷達掃描（EWR）的檢測方案。即檢測分2階段進行：
第1階段：脫空的有無及位置的定性快速測試
采用打聲法，即用激振錘擊打鋼管內表面，通過擊打聲響的頻率、持續時間以及聲響的聲強來定性地判斷脫空的有無。
1） 激振錘：通過模型試驗優化；
2） 擊打間隔：縱橫向0.5m間距；
3） 擊打次數：每測點擊打2次；
4） 信號拾取：測試人員的聽力；
5） 判定方式：人工判斷，并通過模型試驗積累經驗；
第2階段：脫空的有無及厚度詳細檢測
采用測試儀器，對第1階段測試有脫空可能的區域利用EWR進行詳細檢測，并對脫空的厚度進行檢測。
1） 激振錘：通過模型試驗優化；
2） 擊打間隔：縱橫向0.25m間距；
3） 擊打次數：每測點擊打2次；
4） 信號拾取：采用傳感器拾取振動信號；
5） 判定方式：結合模型試驗積累的數據，利用分析儀器解析判斷；
二、使用產品
混凝土多功能無損測試儀
產品型號：SCE-MATS-S
產品平臺：小型一體化平臺
產品技術參數：
1. 平臺：小型一體化平臺
2. 操作系統：windows
3. 工作溫度：-10～50℃
4. 采樣精度：浮點插值補償至24位
5. 最大采集頻率：500KHz,可調
6. 最小采樣間隔：2us，可調
7. 最大采集點數：20,000個,可調
8. 顯示/分辨率：液晶顯示1024*768
9. 測試信號：振動加速度信號
10. 噪聲處理：平滑/LPF/BPF/HPF/合成增幅，采用消減沖擊彈性波激振殘留信號以識別反射波信號的方法
11. 頻譜分析：FFT/MEM/相關分析
12. 統計處理：各種平均、偏差處理以及異常信號的自動抽取
13. 信號處理：積分處理、頻譜分析、相關分析、積算處理
14. 圖形處理：等值線、濃淡圖、彈性波雷達掃描（EWR）、層析解析（CT）、快速平面成像（QPG）、3維切片技術(3DS)
15. 混凝土材質測試范圍：試件（最小0.1m）、構件（最大150m）
16. 混凝土材質測試方法：單面反射法（P波/瑞利波法）、單面傳播法/瑞利波法、雙面透過法、打球法
17. 混凝土缺陷測試范圍：表層-10m
18. 混凝土缺陷測試方法：彈性波雷達掃描（EWR）、層析解析（CT）、打球法、打聲法、誘發振動法
19. 厚度及尺寸測試范圍：0.1-10m（通常條件）
20. 厚度及尺寸測試方法：單面反射法（重復反射、單一反射）
21. 混凝土裂縫深度有效測試范圍：最大2m左右
22. 混凝土裂縫深度測試方法：傳播時間差法（Delta法、修正BS法）、相位反轉法、表面波法
23. 同幅表示最大波形條數：300
24. 通道數：2（采用VMC技術，可將通道數擴展為32）
25. 無線操控系統
三、模型試驗
為了驗證檢測方法并取得脫空的閾值，建議進行模型試驗。即用混凝土塊澆筑與現場壓力管道相似的模型，并預設脫空。
1） 鋼板厚度：18、36mm兩種；
2） 混凝土塊厚度：0.5m；
3） 脫空面積：0.5m×0.5m
4） 脫空厚度：20、50mm兩種
四、總結
