無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在混凝土鋼筋檢測(cè)中的應(yīng)用

郭 歡，肖青戰(zhàn)，張 艷，弋 楠，李 莎

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 土木工程學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000)

無(wú)損檢測(cè)在建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量檢測(cè)中是常見(jiàn)的技術(shù)手段，主要通過(guò)聲、磁、電等性質(zhì)對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的缺陷展開(kāi)檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)是不會(huì)損壞檢測(cè)對(duì)象的外表與性能，能夠結(jié)合待檢測(cè)對(duì)象實(shí)際情況判斷其是否存在病害。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在眾多檢測(cè)技術(shù)中表現(xiàn)出了高效、低成本、易操作的特點(diǎn)，在許多建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用[1]。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

相較于普通檢測(cè)技術(shù)而言，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是借助聲、磁、電等對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，在不破壞檢測(cè)構(gòu)件的基礎(chǔ)上驗(yàn)證是否存在缺陷。該項(xiàng)技術(shù)在各領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，能夠作為直接或間接檢測(cè)物體的技術(shù)手段，在應(yīng)用中表現(xiàn)出了以下特性：無(wú)損性。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要特點(diǎn)在于“無(wú)損”，在檢測(cè)過(guò)程中基本不會(huì)破壞待測(cè)對(duì)象的外表或性能。普通檢測(cè)手段需用到相關(guān)工具或手段，對(duì)物體會(huì)造成損壞，混凝土鋼筋檢測(cè)主要選用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，以發(fā)揮其“無(wú)損”的特性[2]。無(wú)限制性。在對(duì)某一物體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果該物體本身受到一定限制，則會(huì)給檢測(cè)工作帶來(lái)難度。應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠突破限制，盡管檢測(cè)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的技術(shù)，但其無(wú)限制性優(yōu)勢(shì)明顯，能夠進(jìn)行更客觀的檢測(cè)和合理分析。適應(yīng)性。相較于普通檢測(cè)技術(shù)而言，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力，尤其是在對(duì)建筑物的檢測(cè)中，能夠適應(yīng)各種環(huán)境下的待檢物體的檢測(cè)工作，有著廣泛應(yīng)用，檢測(cè)效果良好。

2 混凝土鋼筋檢測(cè)中常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在對(duì)混凝土鋼筋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，影響無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)精度的主要因素是：其一，鋼筋保護(hù)層厚度。混凝土鋼筋構(gòu)件本身帶有磁性或檢測(cè)部位周邊有磁性物質(zhì)，均會(huì)影響無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)精度，特別是常見(jiàn)的鋼筋檢測(cè)儀等設(shè)備，極易出現(xiàn)磁性干擾。在混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)中，鋼筋一般都被厚厚的混凝土層包裹住，在檢測(cè)時(shí)必須考慮土層厚度，在使用儀器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要結(jié)合圖紙進(jìn)行厚度設(shè)定，如此才能保證檢測(cè)精準(zhǔn)度，了解混凝土鋼筋內(nèi)部情況[3]。其二，鋼筋間距與直徑。鋼筋的間距過(guò)小、箍筋扎絲過(guò)長(zhǎng)，均會(huì)影響檢測(cè)精度，要結(jié)合實(shí)際情況選用針對(duì)性的檢測(cè)方法。

2.1 射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是借助射線Y對(duì)混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)射線Y在不同結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)出的散射強(qiáng)度來(lái)判斷混凝土鋼筋構(gòu)件的內(nèi)部狀況，為質(zhì)檢人員提供數(shù)據(jù)支撐。射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用中具有真實(shí)、客觀、全面及可追蹤等優(yōu)勢(shì)，但也存在著一定的不足，主要表現(xiàn)在射線檢測(cè)設(shè)備成本較高且笨重，受到焦距、焦點(diǎn)、缺陷位置等因素的影響，容易導(dǎo)致成像質(zhì)量降低?；炷龄摻顦?gòu)件在吸收Y射線、X射線的情況下，會(huì)出現(xiàn)穿透深度不夠的現(xiàn)象，所以其更適合對(duì)縱深淺、厚度小的混凝土鋼筋構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，能夠精準(zhǔn)地反映出構(gòu)件是否存在破損、彎曲等情況[4]。

2.2 紅外線成像檢測(cè)技術(shù)

紅外線成像檢測(cè)技術(shù)在眾多行業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用，在檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了技術(shù)性突破。將紅外線成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于混凝土鋼筋檢測(cè)，能夠?qū)⒓t外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)熱圖像，在圖像中直觀呈現(xiàn)出混凝土鋼筋構(gòu)件的溫度分布情況，如果圖像中顯示溫度分布連續(xù)性良好，則代表構(gòu)件基本不存在缺陷；但如果圖像顯示混凝土鋼筋構(gòu)件的表面存在溫度梯度，則代表構(gòu)件內(nèi)部存在缺陷，如圖1所示。一般情況下，在觀察可見(jiàn)熱圖像時(shí)，能夠?qū)︿摻钇茡p、孔洞位置及大小進(jìn)行直觀判斷。紅外線成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有速度快、操作便捷、干擾小等優(yōu)勢(shì)，獲取到的檢測(cè)結(jié)果更加直觀且靈敏度高，具有動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，大大提高了混凝土鋼筋質(zhì)量的檢測(cè)工作效率[5]。值得注意的是，在接收紅外線輻射的同時(shí)，同樣會(huì)對(duì)周邊環(huán)境存在的輻射無(wú)差別接收，這對(duì)應(yīng)用環(huán)境的要求較高，所以工程項(xiàng)目必須對(duì)環(huán)境進(jìn)行清理。

圖1 紅外成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)原理示意圖Fig.1 Schematic diagram of infrared imaging non-destructive testing technology

2.3 超聲回彈檢測(cè)技術(shù)

超聲回彈無(wú)損檢測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍檢測(cè)，相較于其他檢測(cè)技術(shù)手段只能對(duì)單個(gè)物體進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析而言，該無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠展開(kāi)大數(shù)據(jù)檢測(cè)，但也存在可靠性不足的問(wèn)題。在應(yīng)用超聲回彈檢測(cè)技術(shù)時(shí)，必須格外關(guān)注檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，應(yīng)用時(shí)需考慮是否與檢測(cè)需要相符。

2.4 探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)主要針對(duì)地下物體電磁和不可見(jiàn)物體電磁檢測(cè)，工作原理是使用天線進(jìn)行電磁波發(fā)射，同時(shí)另外一個(gè)天線接收電磁波。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在混凝土鋼筋構(gòu)件檢測(cè)中的應(yīng)用，能夠快速鎖定構(gòu)件中的鋼筋材料，準(zhǔn)確檢測(cè)出檢測(cè)位置及分布情況。檢測(cè)過(guò)程中，電磁波的傳播會(huì)受到介質(zhì)影響，所以會(huì)有部分電磁波在穿透介質(zhì)的過(guò)程中出現(xiàn)變化，借助可視化設(shè)備呈現(xiàn)出電磁波的變化情況，便能判斷出介質(zhì)中內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在缺陷，也能繪制出清晰的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)具有直觀、連續(xù)、快速等優(yōu)勢(shì)，在大量工程中有著廣泛應(yīng)用，能夠保證檢測(cè)結(jié)果的高效輸出[6]。

2.5 沖擊回波檢測(cè)技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)屬于新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，有著廣泛應(yīng)用，主要技術(shù)原理是對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的表面進(jìn)行微沖。將沖擊回波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于混凝土鋼筋構(gòu)件檢測(cè)中，能夠?qū)?gòu)件應(yīng)力波進(jìn)行收集，借助顯示器呈現(xiàn)出應(yīng)力分布圖。工作人員對(duì)呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，便能快速判斷出混凝土鋼筋構(gòu)件內(nèi)部是否存在破損、裂縫、彎曲等情況。該技術(shù)能夠?qū)?gòu)件中的缺陷直觀反映出來(lái)，有著巨大的發(fā)展前景。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在混凝土鋼筋檢測(cè)中的不足

3.1 檢測(cè)人員素質(zhì)偏低

檢測(cè)人員的綜合素質(zhì)會(huì)直接影響混凝土鋼筋檢測(cè)工作質(zhì)量，目前有不少檢測(cè)人員存在技能水平差、職業(yè)道德缺失等情況，思想觀念未能及時(shí)轉(zhuǎn)變，對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)手段掌握不足，達(dá)不到檢測(cè)工作標(biāo)準(zhǔn)?；炷龄摻顧z測(cè)工作中，沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)章制度辦事，沿用固有工作經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致混凝土鋼筋檢測(cè)要素規(guī)定方位與實(shí)際方位存在巨大偏差。因視覺(jué)角度而形成的誤差，必須要經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)才能最大程度消除，提高準(zhǔn)確性，由于工作不夠負(fù)責(zé)，經(jīng)常因?yàn)榇中拇笠舛霈F(xiàn)檢測(cè)失誤。為了避免以上問(wèn)題，檢測(cè)工作開(kāi)展時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要第一時(shí)間上報(bào)，避免影響混凝土鋼筋檢測(cè)結(jié)果。

3.2 檢測(cè)裝置性能偏低

針對(duì)混凝土鋼筋構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，會(huì)因?yàn)闄z測(cè)裝置的性能偏低、人員操作不規(guī)范等情況而影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。出現(xiàn)這種情況的原因是對(duì)檢測(cè)裝置沒(méi)有定期開(kāi)展維保工作，沒(méi)有定期進(jìn)行測(cè)試，導(dǎo)致裝置精度逐漸下降。開(kāi)展檢測(cè)工作時(shí)，由于檢測(cè)設(shè)備等級(jí)偏低，直接影響了檢測(cè)工作實(shí)效，尤其是在向裝置輸入信息時(shí)，信息無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)或表達(dá)信息出錯(cuò)，都有可能造成信息丟失，影響檢測(cè)準(zhǔn)確性。還有部分檢測(cè)裝置年久失修且未更新，其價(jià)值已無(wú)法體現(xiàn)，不能用于輔助檢測(cè)，影響了混凝土鋼筋檢測(cè)水平[7]。

3.3 檢測(cè)環(huán)境未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求

為了保證混凝土鋼筋檢測(cè)的精準(zhǔn)性，需要對(duì)各方面因素進(jìn)行嚴(yán)格把控，其中，環(huán)境因素是不可忽視的關(guān)鍵點(diǎn)。在開(kāi)展混凝土鋼筋檢測(cè)工作時(shí)，一定要加強(qiáng)環(huán)境控制，針對(duì)環(huán)境的清潔度、溫度、濕度等進(jìn)行要素合理調(diào)整。但是從實(shí)際情況來(lái)看，混凝土鋼筋檢測(cè)中存在對(duì)環(huán)境控制不足的情況，檢測(cè)環(huán)境未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差，嚴(yán)重影響了檢測(cè)的實(shí)效性。

4 完善無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 合理選用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在對(duì)混凝土鋼筋展開(kāi)無(wú)損檢測(cè)時(shí)，不能為了追求新技術(shù)而盲目使用，要結(jié)合實(shí)際情況選用最適宜的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，確保無(wú)損檢測(cè)技術(shù)價(jià)值得到全面發(fā)揮。尤其是不同工程項(xiàng)目有著不同的環(huán)境，在檢測(cè)工作開(kāi)展時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境因素。在選用混凝土鋼筋檢測(cè)裝置時(shí)，要對(duì)各類因素及今后趨勢(shì)進(jìn)行綜合考慮，確保裝置的實(shí)用性、可靠性，提升檢測(cè)質(zhì)量。

4.2 提高檢測(cè)人員素質(zhì)水平

為了提升混凝土鋼筋檢測(cè)的準(zhǔn)確性，要組建一支業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、職業(yè)素養(yǎng)高的無(wú)損檢測(cè)隊(duì)伍，所有檢測(cè)工作人員都要具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)及認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。應(yīng)對(duì)檢測(cè)人員定期開(kāi)展培訓(xùn)，重點(diǎn)放在技術(shù)培訓(xùn)、職業(yè)道德培訓(xùn)等方面，提高檢測(cè)人員的技術(shù)能力水平，促使其在應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)時(shí)能夠輕松應(yīng)對(duì)，增強(qiáng)工作責(zé)任感，保證檢測(cè)時(shí)能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)[8]。此外，應(yīng)依據(jù)待檢項(xiàng)目的不同，選擇適宜的無(wú)損檢測(cè)人員，所有檢測(cè)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與法律法規(guī)開(kāi)展混凝土鋼筋檢測(cè)工作，進(jìn)行規(guī)范性操作。

4.3 優(yōu)化混凝土鋼筋檢測(cè)環(huán)境

除了要合理選用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，提高檢測(cè)人員綜合素養(yǎng)，還應(yīng)對(duì)檢測(cè)工作環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在對(duì)檢測(cè)工作環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，一方面要對(duì)混凝土鋼筋待檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行清理，確保環(huán)境中的含塵量、溫度、濕度等均符合規(guī)定要求；另一方面，應(yīng)依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度嚴(yán)格要求混凝土鋼筋檢測(cè)環(huán)境質(zhì)量，令檢測(cè)人員有章可循，提高檢測(cè)工作實(shí)效性。

4.4 及時(shí)更新檢測(cè)裝置

為了提升混凝土鋼筋檢測(cè)水平，必須保證無(wú)損檢測(cè)技術(shù)裝置得到及時(shí)更新，促使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)性能完全發(fā)揮。人們對(duì)混凝土鋼筋檢測(cè)提出了更高的要求，陳舊的檢測(cè)裝置已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化需求，在檢測(cè)工作中需要投入更多的資金，對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行及時(shí)換新，提升檢測(cè)軟硬件水平，提升混凝土鋼筋的檢測(cè)質(zhì)量。

4.5 嚴(yán)格遵循鋼筋檢測(cè)流程

在針對(duì)混凝土鋼筋進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須嚴(yán)格按照無(wú)損檢測(cè)技術(shù)流程開(kāi)展檢測(cè)，包括混凝土鋼筋檢測(cè)技術(shù)要求、檢測(cè)條件、計(jì)量性能及數(shù)據(jù)傳輸措施，均需嚴(yán)格執(zhí)行檢測(cè)規(guī)程。為了保證檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)囊恢滦?，還需結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行調(diào)整，力求與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，保證混凝土鋼筋檢測(cè)規(guī)程科學(xué)合理。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)針對(duì)混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，不但能夠保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，還能提升檢測(cè)工作效率。目前，在混凝土鋼筋檢測(cè)中常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有射線檢測(cè)、紅外線成像檢測(cè)、探地雷達(dá)檢測(cè)、沖擊回波檢測(cè)及超聲回彈檢測(cè)等，但在實(shí)際無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，由于多方因素的影響，還存在著一些問(wèn)題。應(yīng)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中確保檢測(cè)的精準(zhǔn)性，以此提升建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。