谈无损检测技术在天津港工程项目上的应用

建筑工程检测工作是保障工程施工质量、保障工程使用安全的重要措施，是现代工程质量监督检查工作的重点。在天津港快速发展的大环境下，工程质量的监督和检车也同样面临着巨大的挑战。采用现代检测技术对港口工程施工质量进行检测，以此保障工程建设施工质量、保障建筑工程施工安全性。

一、无损检测技术的分析

无损检测技术是利用物理学、材料科学、电子学等多学科技术对目标项目进行无破损检测的技术方式。在现代无损检测及无损技术快速发展的今天，无损检测技术在各领域有着广泛的应用。在声、光、磁特性研究不断深入的今天，无损检测技术也得到了快速的发展。利用声光电磁的特性，在不损害被检对象使用性能前提下，对被检对象存在的缺陷及不均匀性隐患进行检测，实现检测检验目的。加快无损检测技术应用有助于现代建筑工程质量监控工作的开展、有助于我国建筑行业综合技术水平的提高。因此，本文就天津港工程项目检测中无损检测技术的应用进行了分析与论述。

二、无损检测技术在天津港工程项目当中的应用

2.1超声波检测（UT）技术的应用

超声波检测（UT）方法具有很强的穿透性，易于集中较强的声能，对建筑工程检测具有很显著的效果。超声波检测（UT）技术利用频率超过20000赫兹的声波对建筑工程进行实地检测。这种检测技术使超声波与被检测的建筑之间产生相互作用，根据超声波的反射、透射等行为，对检测的建筑进行缺陷检测、力学检测、数据检测等等，获得相关的资料，并对建筑应用性进行综合的评价。超声波检测（UT）技术可以通过建筑物体的相关传播特性，探知建筑工程的尺寸、大小、表面特征、内部构件和缺陷、材料质量等等，能够较为全面的反映建筑工程的整体特征。

2.2实际工程质量检测及评价方法

例如天津港某桥36块板梁混凝土的强度检测采用了超声回弹综合法检测，测试采用平测法。

2.2.1先进行回弹。在每个结构部位上布置10个测区。根据规范先进行回弹测试，回弹点均匀分布于测区上，每个测区记录16个回弹值，然后进行超声测试，根据所测的回弹值及超声测值计算混凝土强度。

2.2.2超声测试布点及计算。超声检测采用平测法，在每个测区布置8个点并呈一直线，点距为50 mm，发射换能器与接受换能器放置在同一侧，将发射换能器耦合好并保持不动，以发射、接收2个换能器内边缘间距为50，100，150，200，250， 300，350，400 mm，依次移动接受换能器并读取相应的声时值。

2.2.3回弹值计算。从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，计算余下的10个回弹值的平均值，作为该测区的平均回弹值。对非水平方向、混凝土浇筑顶面或底面检测混凝土时，应按照技术规程（CECS02： 2005）对回弹值进行修正。

在工程质量控制的第三方检测中，也常应用超声波无损检测技术。例如天津港某重点骨干工程的浆砌石防潮墙施工质量的检测，采用了超声法技术。首先随机确定抽检4个断面，对每个检测断面，开挖墙背面土体，以便目视和检测。在4个检测断面中，一般灌浆较密实，检测时，在每个断面的墙两侧对应地均匀布置48个测点，采用超声波法检测浆砌块石的波速，得到断面平均波速，然后根据波速与容重的对应曲线进行判断。根据类似工程以及该工程的实测结果来分析判断本工程浆砌石密实度。试验结果见表1。根据规范中要求浆砌石设计容重为22.0 kN/m3，从表1上可以看出，容重在22.0 kN/m3处的波速为2534 m/s。

表1实测容重结果表

表2超声检测成果表

通过工程实践应用证明，用超声波来评定混凝土结构中的缺陷以及浆砌石的质量等，是一种行之有效的方法，比较精确而且经济。可以说采用超声法对混凝土材料进行无损评定是一种非常有潜力的检测手段，有着广阔的发展空间。

2.3冲击回波法检测技术的应用

冲击回波法，可用来测量结构混凝土厚度。特别适合于单面结构。但由于混凝土结构的复杂性、多样性，使得厚度的检测错综复杂。

2.3.1现场检测技术要点

敲击球的选取原则，冲击回波仪通常配有不同直径的敲击球（3-20mm），可产生不同宽度的应力脉冲。冲击持续时间tc（敲击球与混凝土表面的接触时间）决定了所产生的应力脉冲的频率成分，进而影响频谱图中振幅峰值的大小，从而影响主频率的确定。敲击球直径D、球的下落高度h和冲击持续时间tc的关系是因为0.5m

2.3.2P波波速的测定

波速的测定通常使用两个传感器在混凝土表面直接测定或在已知厚度的板上测量。两个传感器之间的距离L通常设置为300 mm，冲击点到第一个传感器之间的距离一般为50～100 mm。根据两个传感器纵波首次到达的时间差Δt和两个传感器之间的间距L，纵波在介质中的传播速度可表示为Cp=L/Δt

图1测定P波速度和楼板厚度的实例

图1是在混凝土表面测量P波速度和楼板厚度的一个实测数据。从图中可以看出，P波到达第一个传感器的时间是80μs，到达第二个传感器的时间是150.5μs，两者时间差为Δt=70.5μs，两传感器之间的距离是0.3m，P波的波速可以计算为：

经验证，楼板实际厚度为20.0 cm，则误差为1%。

如果混凝土结构构件中存在缺陷（蜂窝或孔洞），应力波要绕过内部缺陷才能被底部边界面反射从而使传播路径增大，所以，在振幅谱中结构厚度频率向低频部分漂移，这是判断缺陷的主要依据。另外，纵波在缺陷表面的反射将在振幅谱的高频部分产生一个或多个显著的振幅峰值，所以缺陷的位置也能通过振幅谱分析确定下来。实测波形中板底的频率fS要小于结构厚度频率fT，在波的高频部分还有缺陷对应的一个频率fd。冲击回波法不但可以测量混凝土板的厚度和确定缺陷的位置，而且可以测定表面直裂缝的深度。因为具有可单面检测、操作简便、检测精度高等优点而得到广泛的推广。

三、总结：

工程建设施工过程的检测工作是保障工程施工质量、保障工程使用安全的关键。针对天津港工程项目建设、改造过程中工程建设施工市场现状，检测单位及施工企业应提高对无损检测技术的认识。通过无损检测技术应用及相关管理工作的开展，保障检测工作质量，为指导工程建设施工、弥补施工质量缺陷奠定基础，为促进我国工程建设施工行业的健康发展奠定基础。

[1]孙建红.建筑工程无损检测技术应用分析[J].工程施工信讯，2012，8.

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