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无损检测技术在水利工程质量检测中的应用彭治都

发表时间：2020/10/13 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李翔彭治都

[导读] 摘要：水利工程建设与农业经济发展密切相关，科学合理的建设水利工程对于保护区域生态环境和保障居民生产生活用水具有重要意义。

        旗建建设集团有限公司四川省南充市嘉陵区 637901
        摘要：水利工程建设与农业经济发展密切相关，科学合理的建设水利工程对于保护区域生态环境和保障居民生产生活用水具有重要意义。然而，水利工程相对于普通的建筑项目具有耗时长、难度高、规模大等特征，并且建设地点通常位于江河湖泊、河道及沿海水域区，施工过程中必然会受到气候环境、水文条件等诸多复杂因素的作用。
        关键词：无损检测技术；水利工程；质量检测
        引言
        无损技术的研发与运用进一步提高了水利工程的检测操作质量及速度，也为其提供了更加便捷和安全的检测技术，对水利事业的发展起到了关键的作用。为了在水利工程建设中更好地应用无损检测技术，需要全面分析与总结无损技术在应用中的要点，并制定合理的应用方案，在水利工程检测中严格按照相关标准与规范开展检测操作，为水利工程的长远发展提供保障。
        1无损检测技术概念
        无损检测技术的兴起是由于20世纪初期逐步形成，后经过不断的改进优化，使得无损检测在应用范围和功能性上得到了不断拓展，应用场景也愈发丰富。最终无损检测技术开始进入施工质量检测领域，并且由于其对于一些结构件不会造成破坏，特别适合关键部位结构件的质量检测，所以无损检测技术，迅速在建设施工领域运行发展。无损检测技术与传统检测技术相比，首先检测效率有了明显的提升，而且不会对检测对象造成破坏，其检测结果的准确性与传统检测方式相当，而且随着智能技术的引进，使得无损检测技术在信息处理和交流的功能性上要更优于传统检测方式，在未来无损检测技术必然会进一步增加在检测行业总体应用场景中所占的比例。
        2无损检测技术在水利工程质量检测中的应用
        2.1超声波检测技术
        2.1.1钢焊缝质量检测
        目前，最为常用的水利工程钢焊缝质量检测方法有X射线法和超声波法，工程建设过程中钢焊缝数量较多且检测环境条件比较复杂，所以通常需要较长时间完成检测分析。钢焊缝质量状况采用超声波法检测时具有一定的优势，如工艺操作简单、检测无辐射外泄隐患及适用于较小尺寸等。钢焊缝质量检测的受影响程度随着金属晶粒尺寸的减少而增大，通常采用超声波脉冲变化情况探测钢焊缝存在的缺陷。发射脉冲波和地面回波为超声波检测仪器能够显示的两种信号，超声波在钢焊缝质量良好的情况下能够顺利到达物体底面，所以可根据地面回波前接受到的缺陷回波信号确定被检测裂缝中的缺陷情况，从而实现质量缺陷的准确判断。
        2.1.2混凝土强度检测
        一般情况下，预留混凝土试块和现场取芯样法为最常见的强度检测方式，针对不允许现场取芯样且对预留试块质量存在质疑的情况，比较适宜的检测方法为超声波法。混凝土质量稳定性差且原材料组分多样，即使同标号混凝土其组成材料的变化也会引起超声波传播速度的改变，另外混凝土内部存在水泥与砂、水泥与石子等多种截面，在穿透以上不同界面时超声波将产生衍射、反射等。因此，要在超声波变化与混凝土之间建立简单的线性数学模型存在较大难度，通常将混凝土假定为弹塑性均质材料。由于混凝土的组成材料比较复杂且类型多样，从而使得超声波获取的检测结果往往存在一定的偏差，超声传递速度与原材料质量状况直接相关，即使在原材料相同的情况下，超声速度也会因混凝土配合比的不同而存在差异。

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硅酸三钙等矿物掺合料的含量越高则水泥细度越大，超声传播速度随着掺合料细度的增大而提高，由此检测显示的混凝土强度值偏高，这与混凝土实际情况相反;另外，较粗骨料含量较少的混凝土而言超声传播速度在粗骨料偏多时更快，检测出的强度值要偏高。所以，为提高混凝土强度测试精度较为常用的方法为多参数综合法，例如混凝土龄期－声速、含水率－声速、振幅－声速、衰减系数－声速、超声声速－混凝土成熟等方法。
        2.2回弹法检测技术
        回弹法检测技术是利用弹簧及重锤来实现水利工程的检测作业的，主要操作原理：利用弹簧的弹性形变产生的弹性势能为重锤提供动力，在动力的作用下，重锤能够敲击混凝土表面；之后测试这一系列流程中弹簧产生的位移程度，并利用位移距离测算出具体的数值大小，根据数值大小与相关指标间的比对来鉴别建筑整体的强度。回弹法检测技术的主要优势是能够获得更加理想的检测数据，也就是说回弹法检测技术能够检测混凝土的强度及均匀度，还可以在检测过程中确保测量目标建筑体的完整性及原本性能。在应用回弹法检测技术的过程中，要注意以下几点：第一，需要确保检测目标建筑体表面平整干净，避免污垢；第二，合理设定所有检测结构的位置和范围，如果测试结构尺寸相对较小，可以适当减小测试位置的预定数量，但要确保相邻测试位置的间距为2m；第三，在测试位置中，需要保证检测点设计的均匀性，测点外露的钢筋间距≥30mm，同时测点不可以设定在气孔或外凸的岩石中；第四，回弹值检测完毕后，尽量选取合理的部位检测碳化深度值，选取检测结果的均值；第五，在计算回弹值过程中，需要在被测位置的全部回弹值中，去除3个最大及最小的结果，在剩下的数据中计算出均值；第六，在检测过程中，回弹仪周线和混凝土检测表面需要保持垂直，对其匀速施压，不可以用力过急或过快，以免突然间的冲击破坏建筑工程。
        2.3探地雷达检测技术
        探地雷达检测技术通常是利用天线发射高频电脉冲波来完成水利工程检测作业的，通过电磁波的反射原理可以了解建筑体的强度以及质量等各方面指数。一些强度较大的电磁波都可以利用天线发射，当电磁波进入地下后，便四散传递，在传递过程中，若是接触到不同的分界面，便会出现散射及反射现象；之后利用探地雷达系统的接收天线接收回馈反射波信息；同时还可以记录反射波的波长和变动等信息，之后结合电磁波的往返状况了解被测建筑的内部状况。在水利工程检测作业中，探地雷达技术一般用来进行地质勘探，该技术能够全面勘查周边的水文地质信息，并且能够找出水利工程中可能存在的质量隐患。利用探地雷达检测技术能够进一步确保水利工程的质量，并及时针对水利工程建筑如水坝等进行加固。应用探地雷达检测技术可以准确推算出混凝土浇筑之后的质量水平，并检测工程建筑中存在的安全问题，施工人员可以根据检测结果来排查隐患和解决隐患。同时，探地雷达检测技术还能够检测水利工程建筑体的稳定性。在应用该检测技术时，可以在检测两端设计测线，在选定检测需要用到的雷达设备后，便可以收集数据。在数据收集的过程中，需要保证收集操作的连续性，尽量同时收集多次数据。检测过程中，还需保证雷达发天线与检测建筑体尽量靠近，之后根据预设的测线不断向前推进，天线设备不断发射高频电磁脉冲，而该电磁脉冲在建筑体中遇到不同的分界面后会产生反射波。这些反射波可以被传输天线接收，之后再利用转换卡来转换这些脉冲信号，将其转变为数字化信息，将这些数字化信息利用计算机整合与处理，便能够得出水利工程建筑的剖面图。
        结语
        在水利工程质量检测中无损检测占据了非常重要的位置，其对于水利工程质量检测过去所有的一些弊病，例如连续性差、检验结果等待时间长等缺点进行了有效规避，同时也不会对检测对象造成破坏，能够确保检测对象的质量。
        参考文献
        [1]商晓辉.无损检测技术在水利工程质量检测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2020（3）：320.
        [2]贾凯，张莹涛.无损检测技术在水利工程质量检测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（35）：1790.
        [3]董胜涛，代文博.无损检测技术在水利工程质量检测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2019（31）：2204.