1 工程背景与检测需求

随着南水北调等大型跨流域调水工程的持续推进，渡槽结构的安全性与耐久性成为工程运维的关键。混凝土渡槽长期暴露于自然环境中，易产生裂缝、空鼓、离析等隐蔽性缺陷，传统检测方法难以实现高效、精准的识别与定位。因此，亟需引入自动化、智能化的无损检测装备，提升检测效率与诊断准确性。

图2 模型图

2 检测方法与数据处理流程

2.1 弹性波激发与数据采集

机器人沿预设测线自动行走，震源子系统激发弹性波，检波器接收反射信号。采集系统实时上传数据至手持PAD，现场即可生成初步成像结果。数据按测线组织，保存为自定义SGY格式，支持后续重处理与分析。

图3 模型检测典型结果

2.2 成像与缺陷识别

基于相干频率法，将采集信号转换为深度域剖面图，利用频谱幅值差异识别异常体位置与强度。成像图中，红色区域指示强反射界面（如空鼓、裂缝），绿色与黄色代表中等反射，蓝色为均匀背景。该方法在识别底界面、施工缝、局部不均匀体等方面具有良好效果。

图4 排水渡槽断面图

3 模型试验与工程验证

3.1 混凝土模型试验

为验证机器人检测能力，设计堆石混凝土模型，预设裂缝、空鼓与不均匀块石等缺陷。检测结果显示：

70cm深度处施工缝界面呈连续红色强反射

底部140cm界面清晰可见；

局部红色区域对应预设的空鼓与块石异常，验证了方法对缺陷的识别能力。

3.2 工程应用实践

2020年10月，在南水北调总干渠水泉沟排水渡槽开展现场检测。布设三条纵向测线，检测目标为底板混凝土。成像结果显示：

底板底界面位于约50cm深度，反射清晰；

界面以上区域无明显强反射，表明混凝土均匀、密实，未见空洞等缺陷；

检测过程稳定、数据质量高，验证了机器人在实际工程中的适用性与可靠性。

4 结论

本次工程应用验证了新型渡槽混凝土无损检测机器人的工程实用性，相比传统人工检测，该机器人具备自动化程度高、检测效率快、数据精度高、环境适应性强等优势，可实现渡槽混凝土缺陷的快速、精准、全覆盖检测，为渡槽工程的健康评估、修补加固提供科学、可靠的检测数据支撑，填补了水工建筑物自动化无损检测的技术空白，具有广阔的工程应用前景。