基于声呐扫描的水下结构损伤探测新技术

姚建群　于文志　杨书仁

摘 要：水下结构损伤探测，人工探查速度慢，危险性高，且潜水人员受专业影响不能准确获取和表达水下结构的损伤情况，检测获得数据误差较大。文章以台州市黄岩区城新大桥水中桩基扫描为实例，阐述了一种用于水下桩基础、扩大基础及墩台的新探测方法。

关键词：声呐扫描；水下结构；探伤

1 概述

水下结构损伤的判定主要通过潜水员人工探查与影像资料分析估算出结构的损伤情况和损伤范围。目前国内对如何解决水下结构损伤数据及时、准确和有效采集尚缺乏行之有效的解决办法。因此如何利用国内外既有的专业设备，专研出一套适用于国内水下结构损伤探测的技术，是当前行业亟待解决的问题。

2 声呐仪技术原理

本项目所采用的扫描仪器为MS1000扫描声呐，为单波束机械式扫描声呐，可以对声呐换能器周围360°进行扫描成像，扫描范围在0.5～100m。可以对海底、水下工程等进行高清成像，也可用于沉船搜索和救捞、坝体检查等领域。MS1000声呐的扇形波束换能器以0.9°×30°波束角度发射声脉冲，频率为675kHz，当声波遇到物体或海底会反射回波，回波信号被声呐接收后，根据信号时延和强度形成图像。然后声呐探头以一定的角度步进旋转，再次重复发射和接收过程。

3 创新探测技术方案

3.1 实施准备

（1）资料收集，包括桥梁竣工图及检测、巡查、维修、河流历史最高及日常水位等资料，了解桥梁基本情况并进行现场勘查确认。（2）人员准备，依据施工方案、现场情况，进行雇佣普通劳务工人并进行人员培训及技术交底等；……