無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建筑工程實(shí)體檢測(cè)中的應(yīng)用策略

伍俊宇

廣東宇航檢測(cè)鑒定有限公司 廣東 肇慶 526060

建筑工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可高效檢測(cè)建筑物中的隱蔽缺陷、損傷和劣化程度，發(fā)現(xiàn)建筑物的問(wèn)題并提供修復(fù)和保護(hù)方案，保障建筑物的安全使用和維護(hù)。同時(shí)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息，使得建筑工程項(xiàng)目能夠精確識(shí)別結(jié)構(gòu)缺陷，并可以更加準(zhǔn)確地判斷鋼筋的斷面尺寸、質(zhì)量和混凝土的強(qiáng)度以及其他與構(gòu)造體性能有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)，為前期的建筑設(shè)計(jì)和工程施工提供重要的技術(shù)支撐和指標(biāo)。因此，對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建筑工程實(shí)體檢測(cè)中的應(yīng)用策略開(kāi)展研究，是進(jìn)一步推動(dòng)建筑工程檢測(cè)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展，提高建筑工程整體建設(shè)質(zhì)量的重要研究舉措。

1 建筑工程檢測(cè)領(lǐng)域常見(jiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

1.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)是建筑工程中常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一。它利用超聲波在材料中的播和反射特性，通過(guò)測(cè)量聲波在材料內(nèi)部傳播的速度、反射和散射等信息，來(lái)評(píng)估材料的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的健康狀況。

超聲波檢測(cè)技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，首先，超聲波檢測(cè)技術(shù)可以用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。通過(guò)超聲波的反射和傳播速度的測(cè)量，可以非破壞地檢測(cè)鋼筋的斷面形狀、尺寸、位置以及鋼筋銹蝕、斷裂等情況，評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性使用壽命。其次，超聲波檢測(cè)技術(shù)還可應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的評(píng)估，在應(yīng)用階段可以測(cè)量材料的聲阻抗和聲速，以評(píng)估混凝土的質(zhì)量、密實(shí)度和強(qiáng)度。通過(guò)分析聲波的反射和散射，還可以檢測(cè)到混凝土的空洞、裂縫和缺陷，提供準(zhǔn)確的定位和評(píng)估。最后，超聲波檢測(cè)技術(shù)也可用于檢測(cè)地下管道和管線。通過(guò)聲波的傳播和反射，可以確定管道的位置、深度和健康狀況，識(shí)別管道的漏損、裂縫或其他損傷，為維修和管理提供指導(dǎo)。

此外，在建筑工程監(jiān)理和質(zhì)量控制中，超聲波檢測(cè)技術(shù)同樣被廣泛應(yīng)用，其能夠幫助監(jiān)理單位評(píng)估新建結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，檢測(cè)施工缺陷和質(zhì)量問(wèn)題，保證工程的建設(shè)質(zhì)量和可靠性[1]。

1.2 紅外線成像檢測(cè)技術(shù)

紅外線成像檢測(cè)技術(shù)是建筑工程中的常見(jiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一。該技術(shù)具有快速、便捷、非接觸、無(wú)損等特點(diǎn)，其原理是利用紅外線相機(jī)檢測(cè)被測(cè)對(duì)象表的熱輻射分布情況，形成熱成像圖像來(lái)識(shí)別可能存在的缺陷、漏水、能量損失等問(wèn)題的一種技術(shù)手段。以下是其簡(jiǎn)單介紹和應(yīng)用領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域方面，一方面，紅外成像技術(shù)可以用于建筑物的漏水檢測(cè)。在建筑物的屋頂、外墻、地面等位置進(jìn)行紅外成像檢測(cè)，能夠快速地定位漏水點(diǎn)、松動(dòng)屋頂瓦片位置、防水層失效、墻體滲水等問(wèn)題，并對(duì)相關(guān)的問(wèn)題提出修復(fù)意見(jiàn)，降低施工的成本和周期。另一方面，紅外成像技術(shù)可用于檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)的缺陷。如墻體結(jié)構(gòu)的裂縫、鋼筋混凝土的缺陷、磚石結(jié)構(gòu)的空洞，都可以通過(guò)表面的熱量分布差異進(jìn)行快速的檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)，對(duì)施工的安全和結(jié)構(gòu)的有效性提供保障[2]。

1.3 雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)

雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)的原理是利用雷達(dá)波在物體表面的反射和傳播特性，通過(guò)測(cè)量和分析波的傳播時(shí)間、強(qiáng)度和頻率信息，來(lái)評(píng)估被測(cè)物體的結(jié)構(gòu)狀況和內(nèi)部缺陷。

雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。首先，雷達(dá)波檢測(cè)被廣泛用于地下管線和隧道結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。通過(guò)發(fā)送雷達(dá)波并接收反射波，可以確定地下管線的位置、深度和材質(zhì)，并識(shí)別管線的損傷、裂縫或漏水點(diǎn)，可有效減少地下管線的破壞和避免事故的發(fā)生。其次，雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的評(píng)估。通過(guò)測(cè)量波的傳播時(shí)間和強(qiáng)度，可以檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中的空洞、裂縫、銹蝕以及無(wú)縱筋區(qū)等缺陷。這有助于評(píng)估結(jié)構(gòu)的健康狀況和質(zhì)量提供相應(yīng)的修復(fù)和維護(hù)方案，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。最后，近年來(lái)雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于建筑物的非破壞性質(zhì)量評(píng)估。通過(guò)對(duì)墻體、地板和屋頂?shù)缺砻孢M(jìn)行雷達(dá)波掃描，可以檢測(cè)出建筑結(jié)構(gòu)中的隱藏缺陷和劣化情況，裂縫、水分滲透、空氣洞等。這有助于了解建筑物的健康狀況，并及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)和維[3]。

2 建筑工程實(shí)體檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用策略

2.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用策略

2.1.1 技術(shù)流程

超聲波檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑工程實(shí)體材料內(nèi)部缺陷，包括裂縫、氣泡、空洞、劃傷以及質(zhì)量問(wèn)題等。圖1為建筑工程實(shí)體檢測(cè)期間超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程：

圖1 建筑工程實(shí)體檢測(cè)期間超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程

如圖1，步驟1：設(shè)備準(zhǔn)備。準(zhǔn)備超聲波檢測(cè)設(shè)備，如超聲探頭、發(fā)射器和接收器等。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)選擇不同類型的探頭，確保能夠有效地探測(cè)到不同深度和位置的問(wèn)題。步驟2：標(biāo)定。在進(jìn)行檢測(cè)之前，需要對(duì)設(shè)備和探頭進(jìn)行標(biāo)定。通過(guò)標(biāo)定可以確定設(shè)備靈敏度和校準(zhǔn)測(cè)量誤差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。步驟3：檢測(cè)。完成標(biāo)定后，進(jìn)行具體檢測(cè)工作。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的形狀、大小、材料等特征進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)改變探頭的角度和深度來(lái)識(shí)別內(nèi)部的缺陷和問(wèn)題。步驟4：數(shù)據(jù)處理。將檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)錄入到計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，進(jìn)行缺陷的定位和分析?；跈z測(cè)數(shù)據(jù)的分析，判斷被測(cè)物體的狀態(tài)，確定其問(wèn)題所在。步驟5：評(píng)估和報(bào)告。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及其分析，對(duì)被檢測(cè)物體的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，并提出相應(yīng)的建議和意見(jiàn)。最終，形成詳細(xì)的報(bào)告，以便作為后續(xù)維修或改造工作的參考。

2.1.2 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

建筑工程實(shí)體檢測(cè)階段應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)，操作技術(shù)要點(diǎn)第一在于選擇合適的探頭。不同類型和大小的探頭對(duì)信號(hào)傳輸?shù)纳疃群头直媛十a(chǎn)生影響。因此，選擇合適的探頭，是確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵因素。第二，嚴(yán)格確定檢測(cè)區(qū)域。檢測(cè)期間，技術(shù)人員需要確定檢測(cè)區(qū)域的大小、形狀和深度。對(duì)于不同的檢測(cè)區(qū)域，需要采用不同的超聲波探頭進(jìn)行探測(cè)，以獲取更精確的數(shù)據(jù)。第三，嚴(yán)格開(kāi)展設(shè)備標(biāo)定。在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)之前，需要對(duì)設(shè)備和探頭進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定，以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。第四，開(kāi)展超聲波檢測(cè)，需嚴(yán)格遵循ASTM-C3《混凝土材料的超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》以及ISO 16809《混凝土結(jié)構(gòu)中超聲波檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等文件要求，具體可參考1進(jìn)行精度的控制：

表1 建筑工程實(shí)體檢測(cè)中超聲波檢測(cè)精度要求

2.1.3 技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

在應(yīng)用超聲波開(kāi)展建筑工程實(shí)體檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，首先，超聲波檢測(cè)技術(shù)需要具備一定的專業(yè)技能，同時(shí)需要處理大量數(shù)據(jù)和信息，需要有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人士進(jìn)行檢測(cè)。其次，必須確認(rèn)探頭準(zhǔn)確位置。如果探頭未放置在正確的位置，可能會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)的失真或者不準(zhǔn)確，對(duì)于被測(cè)物體的評(píng)估亦會(huì)存在誤差。再次是環(huán)境的選擇，超聲波檢測(cè)需要在相對(duì)安靜和無(wú)干擾的環(huán)境中進(jìn)行，以確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[4]。

2.2 紅外線成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用策略

2.2.1 技術(shù)流程

紅外線成像檢測(cè)技術(shù)因其快速、非接觸式、高效的特點(diǎn)，越來(lái)越受到建筑工程測(cè)量領(lǐng)域的重視。圖2為建筑工程實(shí)體檢測(cè)中紅外線成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程：

圖2 建筑工程實(shí)體檢測(cè)中紅外線成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程

如圖2，應(yīng)用紅外線成像檢測(cè)技術(shù)期間，步驟1：設(shè)備準(zhǔn)備。備好紅外線測(cè)溫儀，根據(jù)具體情況選購(gòu)需要檢測(cè)的波長(zhǎng)。同時(shí)還需要備好三腳架、數(shù)碼相機(jī)等輔助工具。步驟2：現(xiàn)場(chǎng)拍照。在現(xiàn)場(chǎng)使用紅外線測(cè)溫儀從各個(gè)角度拍攝被檢測(cè)物體的紅外圖像。步驟3：圖像處理。將拍攝的紅外圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，對(duì)圖像進(jìn)行處理，包括調(diào)整圖像的對(duì)比度、亮度等參數(shù)，去除噪點(diǎn)，調(diào)整圖像顏色以及增加標(biāo)注和文字說(shuō)明等操作。步驟4：數(shù)據(jù)分析和檢測(cè)結(jié)果報(bào)告。根據(jù)經(jīng)處理過(guò)后的紅外成像數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或檢測(cè)要求制定相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并將分析結(jié)果以文字說(shuō)明、數(shù)據(jù)表格等形式進(jìn)行報(bào)告和記錄。

2.2.2 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在應(yīng)用紅外線成像檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展建筑工程實(shí)體檢測(cè)期間，其技術(shù)要點(diǎn)集中于波長(zhǎng)、環(huán)境溫度、設(shè)備應(yīng)用等。

首先，在紅外線成像檢測(cè)時(shí)，需要選擇合適的紅外波長(zhǎng)，不同波長(zhǎng)的紅外線對(duì)不同的材料具有不同的穿透能力和透射性能。其次，紅外光線成像檢測(cè)時(shí)，需要考慮環(huán)境溫度的影響，環(huán)境溫度的變化會(huì)影響物體表面的溫度分布情況，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后，在使用紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要注意儀器的距離、方向和姿態(tài)等因素，以便獲取清晰、準(zhǔn)確的紅外圖像。完成檢測(cè)、進(jìn)行紅外圖像的處理時(shí)，需要將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的處理和分析，如去除噪點(diǎn)、調(diào)整對(duì)比度和亮度等參數(shù)，根據(jù)具體情況和檢測(cè)要求進(jìn)行合適調(diào)整。

2.2.3 技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

在建筑工程實(shí)體檢測(cè)中應(yīng)用紅外線成像檢測(cè)技術(shù)，首先在進(jìn)行紅外線成像檢測(cè)前，對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行徹底的清潔和準(zhǔn)備作業(yè)，以減少假象和誤差。其次，操作時(shí)需控制環(huán)境的溫度、濕度等條件，并降低干擾因素的影響，提高檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，技術(shù)人員需確保儀器的使用合規(guī)合法，設(shè)備的維護(hù)需足夠及時(shí)。最后，在進(jìn)行紅外線成像檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性和可靠性的驗(yàn)證，并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求制定檢測(cè)報(bào)告[5]。

2.3 雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用策略

2.3.1 技術(shù)流程

將雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于建筑工程實(shí)體檢測(cè)，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在高精度、高靈敏度。圖3為建筑工程實(shí)體檢測(cè)中雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程：

圖3 建筑工程實(shí)體檢測(cè)中雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用流程

如圖3，步驟1：設(shè)備準(zhǔn)備。基于建筑物檢測(cè)環(huán)境和實(shí)際需求選擇合適的雷達(dá)波探頭。同時(shí)準(zhǔn)備電纜、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輔助設(shè)備以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等相關(guān)文件。步驟2：實(shí)體檢測(cè)。在實(shí)體檢測(cè)前進(jìn)行樣品垂直于探頭的校準(zhǔn)，以免對(duì)后續(xù)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。隨后，將雷達(dá)波探頭移動(dòng)到預(yù)先確定的位置采集數(shù)據(jù)。步驟3：數(shù)據(jù)處理。將采集到的雷達(dá)波數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)算法進(jìn)行計(jì)算，得出相應(yīng)檢測(cè)結(jié)果，隨后編制雷達(dá)波圖像，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理表示。步驟4：數(shù)據(jù)分析和檢測(cè)結(jié)果報(bào)告。對(duì)雷達(dá)波圖像進(jìn)行分析，根據(jù)被檢測(cè)物體和環(huán)境相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求綜合評(píng)估檢測(cè)結(jié)果的可信度，并擬定檢測(cè)報(bào)告和分析結(jié)果。

2.3.2 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

應(yīng)用雷達(dá)波探測(cè)技術(shù)開(kāi)展建筑工程實(shí)體檢測(cè)，其技術(shù)要點(diǎn)包括識(shí)別與補(bǔ)償誤差、合理選擇探頭以及數(shù)據(jù)濾波處理。首先，在進(jìn)行雷達(dá)波檢測(cè)時(shí)，需要識(shí)別三個(gè)方面的誤差，即輻射偏離誤差、第二次處理誤差和頻率混合誤差，并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償和糾正，從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。具體不同類型誤差識(shí)別方法可參考表2：

表2 雷達(dá)波檢測(cè)誤差識(shí)別方法

如表2所示，輻射偏離誤差是指探測(cè)波束的發(fā)射方向與預(yù)期方向存在差異。對(duì)其的有效識(shí)別可采用校準(zhǔn)物體法，即在檢測(cè)前，放置一個(gè)已知位置和幾何形狀的標(biāo)準(zhǔn)物體，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物體上的幾何特征比較與實(shí)際測(cè)量結(jié)果的差異，判斷是否存在輻射偏離誤差。同時(shí)，技術(shù)人員亦可通過(guò)在不同角度上進(jìn)行多次掃描，比較多次掃描結(jié)果之差異，識(shí)別可能存在的輻射偏離誤差。第二次處理誤差是指在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中引入的誤差，可能是由于數(shù)據(jù)處理算法的不準(zhǔn)確性或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)而引起。具體識(shí)別方式，可使用不同的數(shù)據(jù)處理算法對(duì)同一數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，隨后比較處理結(jié)果的差異，從中識(shí)別第二次處理誤差。同時(shí)，數(shù)據(jù)處理期間，可合理進(jìn)行人工參與，以確保處理算法的準(zhǔn)確性。對(duì)于頻率混合誤差，可對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，觀察頻譜特征，識(shí)別是否存在頻率混合誤差，亦或是使用已知頻率的信號(hào)源，對(duì)雷達(dá)儀器進(jìn)行頻率校準(zhǔn)，確保所采集數(shù)據(jù)中頻率的準(zhǔn)確性。完成誤差識(shí)別后，技術(shù)人員在補(bǔ)償階段可進(jìn)行校準(zhǔn)修正，并重新選擇合適的探頭、調(diào)整處理算法參數(shù)等，從而實(shí)現(xiàn)誤差的有效補(bǔ)償。

其次，不同的雷達(dá)波探具有不同的特性，故對(duì)于雷達(dá)波應(yīng)進(jìn)行合理選擇，并選擇合適的探頭，即根據(jù)具體情況采用近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)探頭等，確保所采集的數(shù)據(jù)具有高度可靠性。

最后，對(duì)于被檢測(cè)物體表面粗糙和噪聲等問(wèn)題，可進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波處理以排除干擾信號(hào)，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量

2.3.3 技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

在進(jìn)行雷達(dá)波檢測(cè)前，首先需清洗被檢測(cè)物體表面，去除表面雜物，以避免影響數(shù)據(jù)采集的精度，同時(shí)需要考慮被檢測(cè)物體材質(zhì)、厚度等狀態(tài)，制定合理的檢測(cè)方案。其次，實(shí)體檢測(cè)期間，應(yīng)在合適的環(huán)境溫度及相對(duì)濕度下進(jìn)行雷達(dá)波檢測(cè)，并采取必要的措施減少環(huán)境中的噪聲和干擾。最后，技術(shù)人員需準(zhǔn)確掌握雷達(dá)波檢測(cè)相關(guān)設(shè)備的使用規(guī)程，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)與密封管理，確保設(shè)備處于最佳檢測(cè)狀態(tài)[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文針對(duì)建筑工程實(shí)體檢測(cè)階段無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用策略開(kāi)展研究，詳細(xì)分析了超聲波檢測(cè)、紅外線成像檢測(cè)、雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用流程、技術(shù)要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)。相關(guān)單位借鑒本文開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用階段，應(yīng)充分考慮建筑工程項(xiàng)目實(shí)際需求、項(xiàng)目特點(diǎn)、企業(yè)實(shí)際情況以及檢測(cè)環(huán)境，合理選擇適宜的技術(shù)，從而充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升實(shí)體檢測(cè)效率與精準(zhǔn)性。