無損檢測技術(shù)在建設(shè)工程質(zhì)量檢查中的應(yīng)用

李周庭 陳紀(jì)宏

湖南省郴州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理站，湖南郴州 423000

1 無損檢測的簡要概述

無損檢測也稱無損探傷，主要采用射線波、超聲波、紅外線、電磁波等技術(shù)對材料、物件和設(shè)備設(shè)施行相關(guān)要求參數(shù)檢測的技術(shù)。它的特點(diǎn)包括：一是因?yàn)橹皇峭ㄟ^物理手段檢測工程材料等內(nèi)部信息，所以對工程材料沒有損害；二是無損檢查具有隨機(jī)性、抽查性，使得檢查本身存在客觀真實(shí)性；三是檢測數(shù)據(jù)可通過合理計(jì)算算法轉(zhuǎn)化為被檢測對象質(zhì)量現(xiàn)狀，檢測結(jié)論具有權(quán)威性、真實(shí)性、可靠性。無損檢測技術(shù)在建設(shè)工程領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，廣泛應(yīng)用于材料和被測對象靜態(tài)動態(tài)檢測和品質(zhì)管理方面，它也是建設(shè)工程竣工驗(yàn)收必要的程序。無損檢測涵蓋概率統(tǒng)計(jì)、測試技術(shù)、結(jié)構(gòu)理論、工程材料、力學(xué)分析等基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。

2 無損檢測技術(shù)與國外的差距

近年來，無損檢測方法和檢測器械快速更新，使這一領(lǐng)域的技術(shù)不斷發(fā)展。我國已經(jīng)成立了相關(guān)行業(yè)的無損檢測學(xué)術(shù)組織，為近年來我國無損檢測的應(yīng)用和技術(shù)提升起到了不小作用。中國目前新開展的大型工程和建設(shè)項(xiàng)目眾多，機(jī)械制造業(yè)十分活躍，除對常規(guī)無損檢測儀器和技術(shù)有巨大需求外，對高新無損檢測儀器和技術(shù)也有強(qiáng)勁的需求，因此需要從國外進(jìn)口大量的新近設(shè)備和技術(shù)，應(yīng)用并交流，努力提高科研開發(fā)能力，與國外發(fā)達(dá)國家相比，我們還有不小的差距。一是在儀器制造方面。比如相控陣超聲波檢測系統(tǒng)等，我國均沒有成熟的商品機(jī)器銷售，并且目前我國制造的各種爬行器與國外產(chǎn)品也存在很大差距。二是在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)行業(yè)過于分散，沒有完整的標(biāo)準(zhǔn)體系。三是在人員培訓(xùn)和資質(zhì)認(rèn)可方面，國外一般由無損檢測學(xué)會一家進(jìn)行培訓(xùn)和考核，而我國開展人員培訓(xùn)和資質(zhì)認(rèn)可的部門太多，而且互不認(rèn)可，由此造成我國無損檢測從業(yè)人員重復(fù)取證，浪費(fèi)了大量的資金和時(shí)間。四是在無損檢測技術(shù)服務(wù)方面。國外已經(jīng)形成一些規(guī)模很大的跨國專業(yè)檢測公司，而我國只有近年來特種設(shè)備行業(yè)為一些專業(yè)無損檢測公司辦理了資質(zhì)證書，這些專業(yè)無損檢測公司的規(guī)模都較小，還不具備與國外檢測公司抗衡的實(shí)力。

3 建設(shè)工程領(lǐng)域無損檢測的主要方法

建設(shè)工程領(lǐng)域無損檢測方法很多，在具體應(yīng)用的過程中，要根據(jù)實(shí)際需要合理選用和不斷調(diào)整更新，下面主要對混凝土結(jié)構(gòu)檢測、鋼結(jié)構(gòu)檢測、砌體結(jié)構(gòu)檢測等用到的常用方法進(jìn)行說明和剖析。

3.1 無損檢測在建設(shè)工程混凝土結(jié)構(gòu)檢測中的常用方法

當(dāng)前最常見的工程結(jié)構(gòu)就是混凝土結(jié)構(gòu)，它主要由混凝土和鋼材料組成。而混凝土強(qiáng)度是影響工程的重要指標(biāo)。結(jié)合混凝土性能，如硬度、密度等，主要檢測方法有：

（1） 回彈法檢測。回彈法利用回彈儀通過檢測混凝土表面硬度來推定其強(qiáng)度。其優(yōu)點(diǎn)是簡便、快速，應(yīng)用時(shí)間較長，也很普遍。

（2） 超聲脈沖法檢測。超聲波主要將脈沖信號轉(zhuǎn)化成機(jī)械振動。利用超聲波穿過混凝土構(gòu)件中傳播速度的變化，來分析內(nèi)部情況。一種混凝土?xí)r，還可以用超聲脈沖法檢測混凝土的強(qiáng)度。通常在已知聲速的前提下，利用超聲檢測儀還可以分析混凝土構(gòu)件的厚度。

（3） 超聲回彈法檢測。超聲回彈法主要利用超聲檢測儀和超聲回彈儀，在被檢查對象同一區(qū)域分別測量超聲聲時(shí)和回彈值來計(jì)算混凝土強(qiáng)度。

（4） 鉆芯法檢測。鉆芯法就是利用鉆芯機(jī)及配套機(jī)具被檢測對象進(jìn)行鉆芯取樣，再通過芯樣抗壓強(qiáng)度推斷混凝土強(qiáng)度。鉆芯法具有直觀、準(zhǔn)確，代表性較強(qiáng)，可同時(shí)檢測混凝土內(nèi)部缺陷等優(yōu)點(diǎn)，在工程檢測中得到廣泛應(yīng)用。

（5） 拔出法檢測。拔出法是先將錨安裝在被測對象內(nèi)部，再測出最大拔出力。這種方法將造成被測對象局部微損。

3.2 無損檢測在建設(shè)工程鋼結(jié)構(gòu)檢測中的常用方法

建設(shè)工程鋼結(jié)構(gòu)無損檢測主要是鋼材料本身以及對象的焊縫，主要問題就表面和內(nèi)部的缺陷，如表面的氣孔、焊縫不完全，背部的裂紋、未焊透等。

（1） 射線探傷檢測。主要利用x射線和γ射線通過被檢測物體強(qiáng)度衰減來判定結(jié)構(gòu)缺陷。根據(jù)射線投射到膠片上的影像得到物體內(nèi)部完整性情況，還可以根據(jù)圖像上的缺陷尺寸大小等，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合評價(jià)。

（2） 超聲波探測。通常利用A型脈沖反射法對超聲波在鋼結(jié)構(gòu)焊縫中傳播的聲時(shí)、波形、振幅等情況，來檢測材料本身和焊縫缺陷。

（3） 磁粉探傷檢測。主要利用被檢鐵磁性材料在磁化后內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁感應(yīng)強(qiáng)度來判定鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷，可以比較直觀的了解缺陷情況。

（4） 滲透探傷檢測。主要采取在物件表面涂抹含有熒光材料或者染色材料液體，通過一段時(shí)間滲透到有缺陷表面，再利用顯像劑吸引作用，將滲透液反吸回顯像劑中。可以通過紫外線了解缺陷形狀和尺寸。

3.3 無損檢測在建設(shè)工程砌體結(jié)構(gòu)檢測中的常用方法

砌體結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低、性能良好、施工簡單的優(yōu)點(diǎn)。但砌體結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)不牢和溫度變化應(yīng)力敏感，性能受施工質(zhì)量的影響較大，耐久性和抗震性能也比較低。

（1） 原位軸壓法檢測。主要直接通過對墻體實(shí)施軸向壓力，并使其達(dá)到最大受力狀態(tài)，通過實(shí)測的破壞荷載和變形，得到墻體的抗壓強(qiáng)度。為避免對墻體造成過大損傷，對同一墻體測點(diǎn)不宜過多。

（2） 扁頂法檢測。該方法通過測量開槽前后的位移變化來推定砌體的應(yīng)力、彈性和抗壓強(qiáng)度。

（3） 原位單剪法檢測。該方法一般取相關(guān)對象洞口下墻體測試對象，第三皮磚塊下的水平灰縫為剪切破壞面，其得到的是砌體沿通縫抗剪強(qiáng)度。

（4） 原位單磚雙剪法檢測。該方法會造成較大范圍的砌體破損，對于已建造或投入工程一般應(yīng)用較少。

4 當(dāng)前無損檢測存在的主要問題及對策

無損檢測主要解決和發(fā)現(xiàn)被檢測對象存在的缺陷情況，一般要弄清楚缺陷的分類、性質(zhì)和危害性，而且還要要分析缺陷產(chǎn)生的原因，以便有效地識別缺陷、消除缺陷，提高工藝質(zhì)量。有些工程人員對無損檢測的認(rèn)識及應(yīng)用存在片面理解或片面應(yīng)用等方面的問題，加之本身能力存在差距，所以導(dǎo)致無損檢測濫用或應(yīng)用不當(dāng)?shù)那闆r。

（1） 只利用無損檢測的問題。無損檢測的最大特點(diǎn)是能在不損傷材料、工件和結(jié)構(gòu)，所以無損檢測可使產(chǎn)品的檢查率達(dá)到很高比例。但是，并不是所有項(xiàng)目和指標(biāo)都必須進(jìn)行無損檢測，無損檢測技術(shù)本身就有局限性。而且某些試驗(yàn)必須采用破壞性檢測，因此，不能完全用無損檢測來替代破壞性檢測。比如對一個(gè)某些材料設(shè)備的綜合評價(jià)，必須把無損檢測與破壞性檢測的結(jié)果綜合比對分析，才能作出準(zhǔn)確的認(rèn)定。

（2） 無損檢測選擇時(shí)間不對的問題。檢測目的不一樣，檢測的環(huán)境和時(shí)間也要不一樣，否則檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，且有可能會破壞被檢測對象整體質(zhì)量。比如檢查鋼焊縫有無裂紋，無損檢測實(shí)施的時(shí)機(jī)，都必學(xué)在焊接后的24h進(jìn)行。檢查熱處理工藝必須在熱處理之后進(jìn)行。無損檢測試時(shí)間選擇正確了，才能正確有效的評價(jià)被測對象質(zhì)量。

（3） 無損檢測方法選擇不合理的問題。無損檢測單一方法本身具有局限性，所以不能簡單的利用一種方法來檢測所有對象。必須在檢測前，根據(jù)被檢物的材料、構(gòu)造、大小等來分析可能產(chǎn)生什么樣的缺陷，在什么位置產(chǎn)生，然后選擇最佳的檢測方法。例如，鋼板的分層缺陷就應(yīng)選擇超聲波檢測。檢查物體表面細(xì)小的裂紋就應(yīng)選擇磁粉和滲透檢測。同時(shí)，要在保障被測對象安全且經(jīng)濟(jì)的前提下選擇檢測方法，不能為了過分的追求高品質(zhì)選擇要求過高的檢測器械和方法，要確保無損檢測方法的選擇合理準(zhǔn)確。

（4） 無損檢測綜合應(yīng)用不夠的問題。必須強(qiáng)調(diào)任何一種無損檢測方法以不變應(yīng)萬變，每種方法都有優(yōu)點(diǎn)和不足。因此，不能只單一采用一種無損檢測方法，而是在條件允許下，盡可能選擇多樣方法，已達(dá)到檢測客觀公正的目的。另外，還要綜合利用其他相關(guān)材料、焊接、工藝和結(jié)構(gòu)知識，綜合進(jìn)行判斷。如超聲波對缺陷探測靈敏度高，但定性不準(zhǔn)，而射線對缺陷定性準(zhǔn)，但靈敏度不太高，所以可以綜合利用，保證檢測結(jié)論的可靠性。

（5） 無損檢測人員素質(zhì)達(dá)不到要求的問題。無損檢測要求高、技術(shù)含量高，檢測的結(jié)果作為評定建筑工程質(zhì)量的主要依據(jù)，如果檢測方法選擇不對、檢測技術(shù)不過關(guān)等造成檢測結(jié)論不準(zhǔn)，隱藏的危害性可想而知。因此，無損檢測人員素質(zhì)必須高、責(zé)任心必須強(qiáng)，一般要采取強(qiáng)制培訓(xùn)和強(qiáng)制考試取證的方式，確保檢測人員對檢測原理、方法等精通，然后通過后期的實(shí)踐指導(dǎo)，提升檢測人員實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提升檢測結(jié)論的客觀性。

5 結(jié)語

無損檢測的優(yōu)勢明顯，技術(shù)方法不斷更新，器械應(yīng)用水平不斷提升，建設(shè)工程人員必學(xué)常學(xué)習(xí)常實(shí)踐，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，尋找規(guī)律，通過無損檢測提升建設(shè)工程的品質(zhì)。

[1] 劉宇涵 混凝土超聲波檢測的現(xiàn)狀和趨勢[J].無損檢測，2013（8）：234-237 .