無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

熊杰

摘? ? 要：在水利工程建設(shè)的過(guò)程中，部分項(xiàng)目的質(zhì)量檢測(cè)根本達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而留下許多爛尾工程。水利工程檢測(cè)就是通過(guò)對(duì)在建項(xiàng)目的工程材料或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，采集準(zhǔn)確有效的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并出具第三方合法有效的檢測(cè)報(bào)告給客戶的過(guò)程。本文將從無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)種類和特征出發(fā)，通過(guò)介紹不同性質(zhì)、不同用途的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，分析無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在水利工程上的應(yīng)用方向，為我國(guó)的基礎(chǔ)水利工程建設(shè)保質(zhì)保優(yōu)提供一個(gè)新興的檢測(cè)方案。

關(guān)鍵詞：無(wú)損技術(shù);水利工程;質(zhì)量檢測(cè);應(yīng)用

1? 水利工程中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)種類及其特征

無(wú)損檢測(cè)從當(dāng)前來(lái)看還沒(méi)有其他微電子檢測(cè)專業(yè)受重視，但是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在當(dāng)前的施工和質(zhì)量檢測(cè)方面有著不可替代的位置。人們印象中的無(wú)損檢測(cè)是技術(shù)人員拿著設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)做檢測(cè)，其實(shí)檢測(cè)完畢后還要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)評(píng)估。如果需要做高端的自動(dòng)化無(wú)損檢測(cè)，就需要在前期提供檢測(cè)解決方案，甚至無(wú)損評(píng)估，壽命預(yù)測(cè)，這就是不同層次的要求了。當(dāng)然在不同的行業(yè)重視程度也不一樣，工程機(jī)械，船舶，汽車，壓力鍋容器，航空航天，因其使用的工況，結(jié)構(gòu)，材料，厚度等因素不同，使用的方法，使用的設(shè)備也各有側(cè)重，而在水利工程中主要檢測(cè)的是材質(zhì)的防水性能和腐蝕性能，對(duì)于水利工程的電子控制系統(tǒng)則是檢測(cè)靈敏度的差異。

1.1? 超聲波檢驗(yàn)

超聲波檢測(cè)技術(shù)中一般使用B超和X光技術(shù)對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)，B超和X光只是兩種不同的技術(shù)，應(yīng)用場(chǎng)合不一樣，所以有其特定的使用范圍。當(dāng)前最先進(jìn)的超聲波檢測(cè)技術(shù)是利用超聲衍射檢測(cè)法和無(wú)線超聲檢測(cè)法，即TOFD和PAUT，兩者都是UT的衍生技術(shù)，有一個(gè)相互替代的關(guān)系，但總的來(lái)說(shuō)還是檢驗(yàn)標(biāo)的工件的情況決定了使用什么方法。這兩種技術(shù)的使用差別還是挺明顯的。一般來(lái)說(shuō)，TOFD適合的是大規(guī)模同規(guī)格工件檢驗(yàn)。該技術(shù)的生產(chǎn)效率比手動(dòng)超聲波檢測(cè)已經(jīng)高出很多，對(duì)于一般的水利工程的建筑材料進(jìn)行檢測(cè)已經(jīng)足夠，但和自動(dòng)超聲生產(chǎn)線還是有差距。小件材料的流水線作業(yè)PAUT，尤其是對(duì)于表面缺陷的檢出率優(yōu)勢(shì)，是TOFD發(fā)展的延伸，PAUT結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，對(duì)于某些特殊構(gòu)件，非同規(guī)格情況下的檢驗(yàn)工作十分擅長(zhǎng)。所以水利工程中的底層不銹鋼焊縫，以及不銹鋼材料的檢測(cè)都可以用這兩種方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

探地雷達(dá)是一種適合大眾使用的簡(jiǎn)單、便捷、智能的地質(zhì)雷達(dá)，可在野外現(xiàn)場(chǎng)快速定位與標(biāo)注地下埋設(shè)物。操作流程簡(jiǎn)單，即向前推進(jìn)掃描采集數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)標(biāo)體（如管道）后，回退時(shí)屏幕上出現(xiàn)游標(biāo)，當(dāng)雷達(dá)移至目標(biāo)圖像特征時(shí)即可定位與標(biāo)注地下目體。探測(cè)雷達(dá)也能歐保存數(shù)據(jù)，生成不同深度的水平切面圖，及3D圖，加上GPS數(shù)據(jù)，做成地下管道勘測(cè)圖，更直觀對(duì)地埋暗管全方位檢測(cè)。采用高端的探測(cè)雷達(dá)成像技術(shù)，圖像清晰、定位準(zhǔn)確。智能探地雷達(dá)可用于：探測(cè)金屬管道、塑料管、水泥管等水利工程建筑。梳理密集管線;發(fā)現(xiàn)不在管網(wǎng)圖紙上的管線，地下空洞探測(cè)，地下存儲(chǔ)罐探測(cè);探地雷達(dá)能夠探測(cè)深度小于8米以內(nèi)的金屬管線和非金屬管線等地下目標(biāo)體的最專業(yè)化管線探測(cè)雷達(dá)?？蛇x配二維和三維顯示軟件，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示剖面和三維深度水平切片，能更精確的圈定地下管線等目標(biāo)體的三維展布特征，同時(shí)也能夠把這些資料保存下來(lái)，供以后查閱。北運(yùn)河甘棠水壩位于北京市通州區(qū)京杭大運(yùn)河附近的甘棠鎮(zhèn)，該水壩投入使用后，當(dāng)橡膠壩在正常蓄水的時(shí)候，下游海漫段的多處伸縮縫位置出現(xiàn)了冒水和冒砂的現(xiàn)象，導(dǎo)致橡膠壩和上下游附屬構(gòu)筑物混凝土基礎(chǔ)下面的土層被漏水帶出，部分基礎(chǔ)混凝土下方出現(xiàn)脫空或?qū)е驴斩吹默F(xiàn)象，嚴(yán)重威脅大壩的安全運(yùn)行。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的全部62個(gè)圖像剖面進(jìn)行綜合分析和歸類總結(jié)，發(fā)現(xiàn)本工程主要存在脫空、空洞和下沉等三大類典型病害。

2? 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用分析

2.1? 建立完善的檢測(cè)選擇依據(jù)

選擇合適的檢測(cè)依據(jù)應(yīng)該對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)以及檢測(cè)的對(duì)象熟記于心，下面列舉幾種檢測(cè)方法的具體應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度質(zhì)量檢測(cè)儀：主要應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實(shí)度檢測(cè)?？蓪?duì)孔道密實(shí)度進(jìn)行快速定性檢測(cè);也可對(duì)壓漿缺陷進(jìn)行定位檢測(cè)和缺陷類型判別，檢測(cè)過(guò)程不受波紋管材質(zhì)影響。裝配式建筑套筒灌漿質(zhì)量檢測(cè)儀：該設(shè)備主要應(yīng)用于預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力孔及套筒灌漿密實(shí)度檢測(cè)?？蓪?duì)灌漿密實(shí)度狀況快速定位檢測(cè)。反拉式預(yù)應(yīng)力檢測(cè)儀：該產(chǎn)品可用于后張法施工的有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)。通過(guò)PID智能控制技術(shù)在檢測(cè)過(guò)程中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)偵測(cè)夾片位移并與力聯(lián)動(dòng)，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到限制時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)控制油泵工作狀態(tài)，系統(tǒng)可自動(dòng)準(zhǔn)確獲取有效預(yù)應(yīng)力值，該方法可有效避免因檢測(cè)引起的夾片擾動(dòng)，對(duì)原有預(yù)應(yīng)力狀態(tài)幾乎無(wú)任何影響，同時(shí)也解決了其他產(chǎn)品無(wú)法獲取拐點(diǎn)的難題?；炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量掃描系統(tǒng)（CT）—主要檢測(cè)大體積混凝土內(nèi)部缺陷、澆筑密實(shí)性及均勻性;可廣泛用于鐵路、公路、水利、建筑等行業(yè)?；炷寥毕菁俺叽鐭o(wú)損檢測(cè)儀—該體系產(chǎn)品主要針對(duì)板狀混凝土內(nèi)部缺陷和結(jié)構(gòu)尺寸檢測(cè)，以及鋼管混凝土內(nèi)部缺陷和脫空檢測(cè)，可描繪出缺陷的大致形態(tài)及空間分布。

2.2? 構(gòu)建一體化的檢測(cè)環(huán)境

以傳感器、采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、信息傳輸與安全系統(tǒng)、仿真與現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)、云服務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、硬件、信號(hào)、軟件等方面的檢測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，在信號(hào)處理、信號(hào)傳輸、信號(hào)分析、結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析、數(shù)值模擬、工程測(cè)震、荷載變形、應(yīng)力應(yīng)變等方面擁有獨(dú)特的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)，所以水利工程檢測(cè)應(yīng)該在之前平臺(tái)基礎(chǔ)上大力發(fā)展新型的檢測(cè)系統(tǒng)，這些新型檢測(cè)系統(tǒng)組成的檢測(cè)環(huán)境對(duì)水利工程硬件設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果是十分可靠的。

2.3? 形成全生命周期的檢測(cè)模式

通常情況下，我們將一個(gè)水利工程建設(shè)項(xiàng)目分為施工的前、中、后階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)的檢測(cè)內(nèi)容是不同的。對(duì)水利工程檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，最常見(jiàn)的就是五強(qiáng)兩比，因?yàn)槿魏蔚匿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)都是必檢項(xiàng)目。在灌注樁施工前必須要提前對(duì)灌注混凝土和鋼筋籠的鋼筋進(jìn)行五強(qiáng)兩比的送檢，合格后繼續(xù)施工;然后進(jìn)行靜載和樁身完整性檢測(cè);當(dāng)上部結(jié)構(gòu)施工開(kāi)始時(shí)，依然是對(duì)五強(qiáng)兩比的試驗(yàn);接下來(lái)是主體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，如回彈檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，鋼筋掃描等等;主體結(jié)構(gòu)完工后，還要對(duì)后期的一些管道鋪設(shè)、節(jié)能保溫材料、水下電子硬件系統(tǒng)等進(jìn)行送檢，直至工程竣工，以上所有檢測(cè)都是一個(gè)水利項(xiàng)目工程的必經(jīng)階段，若檢測(cè)不合格甚至?xí)蔀橛绊懝て诘闹匾蛩亍?/p>

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)在建筑、公路以及橋梁等項(xiàng)目的質(zhì)量檢測(cè)方面顯示出了巨大的發(fā)展前景。同時(shí)因?yàn)樗こ痰乃陆ㄖ?xiàng)目具有隱蔽性等特征，無(wú)論是在施工過(guò)程還是在質(zhì)量驗(yàn)收階段，用常規(guī)的檢測(cè)手段很難檢測(cè)全面。所以把無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和水利工程質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行無(wú)縫連接，擴(kuò)大無(wú)損檢測(cè)在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用范圍，是專家和學(xué)者努力的方向。在各方面的努力和配合之下，我國(guó)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和水利工程質(zhì)量一定會(huì)茁壯成長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 施紅英.淺析無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊， 2017（23）.

[2] 孫金龍.水利工程質(zhì)量檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究， 2017（6）：75～76.

[3] 佚名. 試析水利工程質(zhì)量檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2019（1）：175～176.

[4] 朱傳磊，李磊，苗強(qiáng).工程質(zhì)量檢測(cè)中探地雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)， 2017（11）：71～71.