橋涵混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷檢測(cè)探討

卓琪斌

摘要：混凝土結(jié)構(gòu)是橋梁工程的重要主體，應(yīng)加強(qiáng)橋涵混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷檢測(cè)，保證橋梁工程的質(zhì)量。本文主要探討了超聲波檢測(cè)橋涵混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷，旨在為相關(guān)工作者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：橋涵混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)在缺陷；檢測(cè)

1超聲波檢測(cè)技術(shù)的基本原理

超生檢測(cè)基本原理是指利用超聲波在不同介質(zhì)中聲學(xué)參數(shù)的變化，對(duì)建筑材料內(nèi)部缺陷進(jìn)行判斷。在對(duì)混凝土內(nèi)部缺陷進(jìn)行測(cè)定過(guò)程中，若測(cè)定的混凝土的聲速高，則說(shuō)明混凝土較為密實(shí)，反之則不夠密實(shí)。若混凝土內(nèi)部存在一定的缺陷，如蜂窩、空洞等，超聲波在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳播過(guò)程中會(huì)發(fā)生反射以及散射，在一定程度上，增大了傳播路程，延長(zhǎng)了聲時(shí)，降低了聲速，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致超生波的聲能衰減，對(duì)于頻率較高的部分，會(huì)加速聲能的衰減，降低接收信號(hào)的波幅。

2橋涵混凝土的測(cè)量參數(shù)

2.1聲速。聲速是混凝土超生檢測(cè)的一項(xiàng)重要參數(shù)，它對(duì)混凝土的彈性性質(zhì)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有重要關(guān)系，對(duì)于不同的混凝土，聲速存在一定的差異，一般情況下，彈性模量越高的混凝土越說(shuō)明其內(nèi)部致密，此時(shí)聲速越高。而混凝土的強(qiáng)度，不僅與彈性模量有關(guān)，同時(shí)與混凝土的米實(shí)行也有關(guān)。所以強(qiáng)度越高的混凝土，聲速越高。若混凝土內(nèi)部存在如空洞、蜂窩等缺陷，與正常部分相比，該處聲速相對(duì)較低。

2.2振幅。接收波振幅是指第一個(gè)波前半周幅值，它與接受換能器處被測(cè)介質(zhì)超聲聲壓有關(guān)，二者成正比關(guān)系，對(duì)于聲波的強(qiáng)弱，可以用接受波振幅值來(lái)表示，而通過(guò)超聲波衰減情況，可以對(duì)混凝土的粘塑性能進(jìn)行進(jìn)行判斷。同時(shí)對(duì)于有缺陷的混凝土，超聲波振幅值會(huì)減少，但是需要注意的是超聲波振幅值還受儀器設(shè)備性能、測(cè)距大小等因素的影響，所以利用接收波振幅來(lái)判斷混凝土內(nèi)部情況不夠準(zhǔn)確，目前可以在相同條件下比較用。

2.3頻率。超聲波檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)出的信號(hào)為復(fù)頻超生脈沖波，其包含了各種頻率成分，超聲波在傳播過(guò)程中，首先衰減的為高頻成分，而且這種高頻分量會(huì)隨著超聲波傳播而逐漸減少，此時(shí)對(duì)于主頻率，也會(huì)有所下降。同時(shí)主頻率的下降，與混凝土內(nèi)部存在缺陷有關(guān)，同時(shí)還與傳播距離有關(guān)。對(duì)接受波各頻率進(jìn)行分析，可以進(jìn)行頻譜分析。

2.4波形。若混凝土內(nèi)部存在缺陷，超聲波發(fā)生的反射、繞射會(huì)使得波形發(fā)生畸變，通過(guò)對(duì)波形的分析，可以將其納入到混凝土內(nèi)部缺陷判斷的一種因素。對(duì)于波形，不僅僅受混凝土內(nèi)部缺陷影響，還受其它因素的影響，所以對(duì)于波形可以作為參考，不能將其直接作為對(duì)混凝土內(nèi)部缺陷判斷依據(jù)。

3混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè)

3.1混凝土接合面的質(zhì)量檢測(cè)。在混凝土澆筑過(guò)程中，對(duì)于前后兩次混凝土澆筑，若間隔時(shí)間達(dá)到3小時(shí)以上，就會(huì)形成混凝土接合面，一般情況下，對(duì)于混凝土接合面的測(cè)量，主要采用超生斜測(cè)法和對(duì)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)（如圖1所示），在具體的檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)保證超生信號(hào)穿過(guò)接合面，同時(shí)完好的混凝土和混凝土接合面的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，若測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)波幅減小、聲時(shí)增大等異常情況，可以判斷對(duì)于混凝土接合面，與超聲路徑結(jié)合不良。

3.2混凝土內(nèi)部空洞和疏松等缺陷檢測(cè)

在對(duì)混凝土內(nèi)部空洞和疏松等缺陷進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，測(cè)試面必須為一對(duì)相互平行的測(cè)試面，或者也可以是兩對(duì)相互平行的測(cè)試面。在具體的檢測(cè)過(guò)程中，可以采用以下測(cè)試方法：

（1）對(duì)測(cè)法。具備兩對(duì)相互平行的測(cè)試面的構(gòu)件，一般選擇對(duì)測(cè)法，如圖2所示。

（2）鉆孔法。鉆孔或預(yù)埋管法適合應(yīng)用在測(cè)距較大的構(gòu)件中。若測(cè)距超過(guò)規(guī)定的范圍，則可以采用鉆孔法，首先應(yīng)徑向換能器，將其設(shè)置在鉆孔內(nèi)，同時(shí)采用平面換能器，將其設(shè)置在側(cè)壁。嚴(yán)格控制鉆孔間距，應(yīng)使其在3m以內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)合理設(shè)置孔徑，應(yīng)比換能器要大，一般要大5mm-10mm，同時(shí)將水引入孔中，并且全部注滿。在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)格線的彈畫，并嚴(yán)格控制網(wǎng)格間距，對(duì)于測(cè)試部位，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清理，應(yīng)保證測(cè)試部位的干凈，若測(cè)試部分存在缺陷，還應(yīng)進(jìn)行處理，同時(shí)還應(yīng)涂抹如黃油、凡士林等耦合劑，保證超聲測(cè)距的精確度。在判斷混凝土缺陷時(shí)，主要采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)于相關(guān)超生參數(shù)，進(jìn)行排序，對(duì)于后面的數(shù)據(jù)，可以將其作為可疑數(shù)據(jù)，并計(jì)算最大數(shù)據(jù)前面數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差以及平均值，最后進(jìn)行缺陷的判斷。

4橋涵混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷檢測(cè)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）在對(duì)混凝土接合面檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)注意合理確定被測(cè)部位以及測(cè)點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，確定接合面的位置及走向，同時(shí)對(duì)于被測(cè)部位以及范圍，也應(yīng)合理的確定。一般情況下，選擇有懷疑的部分進(jìn)行測(cè)試，或者將所有的結(jié)合面都應(yīng)覆蓋。還應(yīng)根據(jù)構(gòu)件尺寸以及接合面外觀制定，確定測(cè)點(diǎn)間距。

（2）在對(duì)混凝土不密實(shí)區(qū)以及空洞進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)合理確定對(duì)比測(cè)試點(diǎn)，一般測(cè)試點(diǎn)應(yīng)至少20點(diǎn)。同時(shí)還應(yīng)合理確定測(cè)試方法，一般情況下，斜側(cè)法、對(duì)測(cè)法以及斜測(cè)結(jié)合法，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇最佳的方法，以滿足質(zhì)量測(cè)定的要求。

（3）在對(duì)混凝土質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)將缺陷大小、類型以及部位全部記錄下來(lái)，并針對(duì)出現(xiàn)的混凝土缺陷，采取科學(xué)、有效的措施，加以處理。

總結(jié)：為了保證橋涵混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋涵混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)，及時(shí)解決橋涵混凝土內(nèi)部缺陷，提高混凝土結(jié)構(gòu)的性能。超聲波檢測(cè)一項(xiàng)有效的檢測(cè)方法，能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，但是在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，仍然有許多的不足之處，需要對(duì)超聲波檢測(cè)進(jìn)行不斷的完善，進(jìn)而提高對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷檢測(cè)水平的提升。endprint