無損檢測技術在鋼結構建筑工程檢測中的應用

文／毛學順 菏澤城建工程發展集團有限公司 山東菏澤 274000

引言：

現階段,建筑行業發展已經步入成熟時期，工程建設各項工作建立相應體系，為了建筑行業向更好階段發展，建筑企業開始專注于質量檢測工作。從事專門檢測工作的研究人員也在深入探索更加有效的檢測手段，對現有檢測方式進行補充。質量檢測技術人員還需要不斷豐富有關檢測技術相關領域的知識，學習先進國內外檢測方法并熟練掌握運用。檢測工作相對專業，需要更多檢測人才的支持，以此推進主體結構檢測工作持續進步，促進建筑行業健康持續發展。

1.概述無損檢測技術

這種檢測技術就是在不會破壞有待檢測物體的結構性能，依托部分物理技術手段對其質量開展相應的檢測。不得不說，無損檢測技術種類較多，最常用的包含超聲無損檢測、滲透探傷檢測等方法。實際使用時，需要依據建設工程結構部位、材料等挑選相應的無損檢測方法，不僅可以保證獲得準確地檢測結果，也能保證整個建設工程的質量。無損檢測技術主要優點如下：

（1）遠距離：隨著信息技術的快速發展，使得無損檢測技術與信息技術相互結合，有利于提高檢測工作效果及水平。無損檢測技術聯合信息技術支持遠距離開展檢測工作，換言之，在建設工程檢測部位安裝相應的設備，從而獲得這一位置的各類信息。與此同時，采集設施能將數據信息傳送至相應的接收設備，工作人員依托計算機開展分析、總結工作，有利于減輕工作人員的壓力，也能提高檢測工作效率。

（2）連續性：建設工程傳統檢測方法因必須開展取樣檢驗，則應重復開展取樣、分開檢驗工作，導致整個檢驗工作連續性不佳，所用檢測周期較長，難以即刻獲得相應的檢測結果。如果檢測數量比較少，影響不夠明顯，但建設工程規模大、需要檢測區域繁多，通過傳統檢測手段導致檢測工作占用時間比較長，進而影響后續施工情況。通過無損檢測技術支持對建設工程進行持久的檢測，且實際檢測中無需人為中斷，能夠保證數據的連續性、可靠性，提升檢驗數據的準確性，確保建設工程的施工進度。

（3）物理特性：無損檢測技術就是借助聲光電磁等物理特性，在不會損害或者影響檢測對象性能基礎上，對構件質量進行檢測的一種技術。基于上述特性，在建設工程中隨時可使用無損檢測技術，便于工作人員掌握構件性能及質量信息，為建設施工企業掌握工程質量、合理使用材料提供重要的依據。

2.無損檢測技術的優點

（1）不破壞被檢測對象的整體結構。無損檢測相比較其他檢測形式，在不破壞被檢測對象幾何尺寸、外觀質量、內部結構的前提下，通過科技手段，得到想要的檢測數據。

（2）檢測數據具有較高的準確性。通過多年經驗積累和技術改革，無損檢測數據的精度已達到無限接近真值，可對被檢測對象的缺陷進行精準定位，并能檢測出缺陷的尺寸、形狀，實現了缺陷的定性和定量化。

（3）檢測效率快、頻率高。無損檢測無須進行煩瑣的準備工作，出具檢測報告快，且無損檢測對工程實體不構成任何的破壞，可以對所有被檢測對象進行全覆蓋。

（4）適用性強。無損檢測設備小巧，操作方便，檢測速度快，適用于各種復雜的環境，且檢測后對環境不造成任何污染。檢測方法具有多樣性，一項檢測數據可通過多種方法或儀器檢測，也可相互交叉驗證檢測結果是否準確。

（5）節約成本。相對于施工單位而言，無損檢測技術可以對施工所需的原材料進行全覆蓋檢測，杜絕了不合格或存在缺陷的材料進場，同時也降低了因材料不合格造成的返工損失。相對于檢測單位而言，購置儀器后經常維修保養，可長期使用。

3.無損檢測技術在鋼結構建筑工程中的應用

3.1 射線檢測

根據缺陷顯示方法的不同，射線檢測分為射線照相探傷、射線實時圖象法等；根據射線源類型的不同，分為X射線和γ 射線兩類。以射線照相檢測為例，應用到內部缺陷介質對射線能量衰減差異化的特征，根據不同的能量衰減現象判斷射被測部位射線強度的分布差異，觀察暗室處理后的射線照相膠片可以發現底片的黑化程度不盡相同，其中黑化明顯的區域對應有較大的射線投射強度，在對比分析底片不同區域的黑化程度后，即可對被測件的缺陷進行判斷。超聲波探傷檢測在探測被測件焊縫內部缺陷方面有良好的應用效果，但在十字型焊縫和T 型焊縫的檢測中缺乏可行性，兩類焊縫可用射線檢測的方法判斷缺陷，常見的是X 射線、照相探傷。向被測部位發出射線，其在傳播過程中依次經過濾板、標記帶后到達被測部位，根據穿越物體時的衰減情況進行缺陷的判斷，隨著被測部位厚度的增加，射線衰減現象愈發明顯，底片的感光度底，可以發現此部位的黑度淺；反之。則黑度較深。根據底片的呈現情況，對氣孔、夾渣等缺陷進行較為準確的判斷。在經過外觀檢測、超聲波檢測、射線檢測的基礎上，由第三方檢測機構進一步檢測，檢驗檢測結果的可靠性，最終獲得可反映被測件實際質量的檢測結果。第三方檢測的合格率達到100%，表明本建筑工程鋼結構無損檢測技術具有可行性，檢測結果對被測部位的質量有指向性作用。

3.2 回彈法在混凝土強度檢測中的應用

房建工程存在諸多的混凝土工程，如基礎、主梁、頂板、樓梯等，雖然在施工過程中預留了大量的混凝土試塊，但是混凝土在現場養護和標準養護室養護存在很多不確定因素，在強度上升過程中可能存在偏差，不能有效的指導后續施工（如強度不足拆模或進行上部結構施工，發生坍塌事故），此時就需要借助強度回彈儀來檢測混凝土強度。回彈儀檢測混凝土強度最主要的優點是檢測速度快、檢測完成后即可讀數，得出混凝土強度。回彈儀檢測混凝土強度操作流程：從盒子內取出回彈儀，回彈儀彈擊桿垂直對準被檢測的混凝土構件，緩慢勻速地按壓儀器，連接彈擊桿按鈕松開，回彈儀緩慢向后退，隨即彈擊桿伸出，在被檢測的混凝土結構物表面畫出標準方格，將回彈儀的彈擊桿對準方格，均勻施加壓力，隨著彈擊桿按壓到一定位置時，回彈儀的刻度上顯示數值，最后對回彈儀上的數值進行讀數，并記錄，數據記錄完成后去掉最大和最小強度，采用平均法計算混凝土的強度。回彈儀在混凝土強度檢測時應用較為廣泛，但是在回彈法強度檢測過程中，對混凝土外觀質量還是有一定影響的，檢測完成后混凝土表面與彈擊桿接觸的位置遺留諸多小坑，后期需要外觀修飾。

3.3 超聲波檢測

由于超聲波可以穿透實心物體，與射線檢測技術相比，超聲波檢測技術具有較高的靈敏度，且不會對人的身體產生傷害。超聲波檢測技術操作原理如下：使用高頻率電振蕩高壓電晶體，促使電壓晶體相應的壓電效應出現機械振動，發出相應的電波。必須注意，超聲波頻率是根據高頻電振蕩頻率所決定，會隨著這一頻率的變化而發生改變。加之，其每一秒鐘振動頻率較高，能夠獲得人耳聽不到的高頻。超聲波檢測技術用于建設工程內部結構檢測中，依托超聲波傳送出現的信息判定其內部結構性能情況。

（1）鋼焊接檢測：通過超聲波檢測鋼焊接質量具有操作簡單、檢測無輻射等優點，便于準確判定鋼焊接質量。鋼焊接質量受到多種因素的影響，其影響情況會因金屬晶粒尺寸減小隨之增大，而借助超聲波脈沖變化狀況檢測鋼焊縫是否出現缺陷。脈沖波、地面回波是超聲波檢測儀器可以顯示的信號，超聲波用于檢測鋼焊接質量支持達到物體底面，依據缺陷回波信號判定裂縫是否出現缺陷，從而獲得準確地檢測結果。

（2）混凝土裂縫及強度檢測。裂縫：透射法通常用在結構尺寸規則、面積比較小的裂縫檢測中，通過透射法對混凝土裂縫進行檢測，需要在裂縫兩側慢慢移動接收及發射探頭，超聲波在兩者未相交的情況下未發生明顯改變，兩者相交能夠在裂縫位置構成衍射，接收超聲波時間及強度變化情況，獲取裂縫的位置及其深度。平行反射法通常用在結構尺寸復雜、裂縫大的構件，能夠準確獲得裂縫周圍相關信息。不得不說，混凝土配合比、原材料等情況均會影響超聲波速度，基于此，想要獲得周邊聲速值，沿著裂縫兩側平行開展檢測工作。進行移動中，要保證探頭及裂縫之間保持較近距離，距離遠的條件下檢測結果會比裂縫實際深度小。強度：預留混凝土樣塊及現場取芯樣法作為比較常見的檢測方法，混凝土質量穩定性比較差，且原材料成分多樣，即使使用同一標號的混凝土組成材料改變也會導致超聲波傳播速度改變。此外，混凝土的內部有水泥與砂土等不同界面，在穿透上述界面時超聲波會出現衍射等情況。因混凝土組成材料比較復雜，通過超聲波獲得的檢測結果會出現一定的偏差，超聲波的傳遞速度與原材料情況存在密切的聯系，哪怕采用相同的原材料，超聲波速度也會由于混凝土配合比的不同有所差異。

3.4 外觀檢測法

在對高層建筑進行主體結構質量檢測過程當中，外觀檢測法是最基礎也是最先使用的一種檢測手段，檢測工作人員需要對整個高層建筑物的外觀外形進行全面分析，并對整個高層建筑的施工質量進行初步檢測，在進行外觀檢測法的過程當中主要包括以下幾點：第一，需要觀察整個高層建筑物的結構外觀，并保證整個高層建筑物未出現任何裂縫和損壞的問題；第二，對于整個高層建筑物的外觀和尺寸進行肉眼觀測，保證肉眼觀測的數據能夠滿足相應的質量標準；第三，對高層建筑物施工用到的原材料進行調查分析，并測定其強度和穩定性，是否能夠滿足施工標準的規范和要求。在利用外觀檢測法對高層建筑物主體結構質量進行檢測過程當中，由于外觀檢測法具有一定的主觀性。因此，必須要保證檢測工作人員的專業能力和工作經驗能夠符合工作要求。

3.5 抗壓強度檢測

為了工程結構安全性能，應當做好混凝土抗壓檢測。通常使用回彈法和取芯法來測定抗壓性。回彈法是利用回彈儀進行檢測。當儀器的重錘接觸混凝土表面時，重錘會斷裂。結構的壓力強度可根據碳化深度和回彈值確定。數值顯示越高，說明硬度越高。取芯法是指檢查員在觀察和檢測過程中，使用取芯設備從混凝土中獲取芯樣，然后評估混凝土阻力。這種檢測方法相對精確，但不足之處在于會損壞核心結構，影響混凝土的穩定性。盡管巖芯鉆探過程是一種有效的檢測方法，但在工程結構檢測工作中使用不多。在檢查混凝土是否開裂時，通常會對模制混凝土結構的試塊進行測試或采用回彈法。

3.6 滲漏尋檢儀在房建工程防水檢測中的應用

房建工程屋頂一般鋪設雙層防水卷材，采用條粘或點粘的方式固定，如出現粘結不密實或遺漏，降雨后雨水順著薄弱環節下滲，且滲水后可能會發生大面積漫流現象，粘結部位長期受水浸泡，出現粘結點失效，導致整片防水卷材失效。滲漏尋檢儀主要用于檢測屋頂受潮和滲漏水情況，可以精確找出滲水位置，具體操作是打開滲漏尋檢儀開關，按下電量檢查開關（采用電池供電，確保電量滿足要求。使用時安裝電池，使用后及時取下電池，嚴禁電池安裝在長時間不使用的儀器上，電池的鍍鋅外殼會被逐漸消耗，里面的化學物質泄漏，會損壞儀器電路板，導致檢測數據不準確），按照防水結構形式選擇滲漏尋檢儀模式（有兩種檢測模式，主要是靈敏度不同，黃燈亮起代表靈敏度小，適用于平滑的屋頂結構，紅燈亮起代表靈敏度大，穿透力較強，適用于不平整的屋頂結構），繪制屋頂表面草圖，在屋頂表面與草圖相應的位置進行檢測，檢測完成后形成濕度圖。如屋內有明顯的滲水現象，測量出大概位置，將滲漏尋檢儀放置在對應屋頂的滲漏區域，儀器開機后將靈敏度調整到最大，然后貼在滲漏區域，如儀器沒有讀數表面干燥，逐步排查滲水區域，存在讀數時在草圖上進行標記，此時將靈敏度調低，在標記范圍內繼續尋找，依次縮小檢測范圍，確定滲漏點位。滲漏尋檢儀檢測屋面防水卷材缺陷的原理是通過供電系統產生兩個低頻電子信號，一個電極傳輸到防水卷材上，另一個電極接收被檢防水卷材的信號，儀器距離滲漏點越近，信號越強，儀器讀數越大，反之越小，通過反復調頻和檢測范圍的縮小，得到準確的滲漏水位置。屋面防水卷材的鋪設質量影響著居住或辦公環境，通過滲漏尋檢儀無損檢測可精確找出防水卷材鋪設的質量缺陷，針對滲漏位置單獨處理。滲漏尋檢儀具有檢測速度快，操作簡便的特點，檢測出滲漏水位置后僅對該位置進行處理即可，避免了大規模的返修處理。

4.建筑工程質量檢測控制措施

4.1 確定建筑工程質量檢驗方法

一種是無損檢測技術。無損檢測技術在建筑工程質量檢測中的應用，主要是工程竣工后的綜合質量檢測。目前，無損檢測質量評價標準針對不同的材料，通過對光電、磁、熱等相關信息對整個工程結構進行探究，為工程的安全問題加上一道防固栓。在使用無損檢測技術的方法中，我們可以看到它在工程質量控制中起著非常重要的作用，無損檢測評價方法具有較高的精度和可靠性，能夠確保建設項目的順利發展。另外，將無損檢測技術應用于工程建設中，可以提高工程建設的效率，極大地促進工程建設的可持續發展。另一種是破壞性檢測方法。這種檢測方式是一種對施工項目進行無損檢測的方法。與其他實驗相比，該方法具有更高效的檢測流程。在實體結構的檢測過程中，在選取適用的結構構件時，必須明確批處理在質量評價中的作用。

4.2 鋼結構及保護層厚度檢測

相對于其他建筑物施工材料而言，鋼結構本身就有較強的塑性和韌性且整體材質較為均勻，在各種建筑施工過程當中應用范圍十分廣泛。要想對整個高層建筑工程主體結構質量進行檢測，就必須要對鋼結構的性能質量和變形情況進行全面檢測，進而保證鋼結構的質量能夠得到標準要求。目前我國鋼結構檢測手段相對較為傳統，且存在許多問題，因此必須要積極引進國外的先進鋼結構檢測技術，加強鋼結構檢測的質量和有效性。在鋼結構檢測過程當中，受鋼結構數量、質量、位置和連接手段的影響，會對整個高層建筑物工程結構施工質量的檢測結果產生影響。在開展混凝土澆筑工作時，一般會對鋼筋數量進行目測并確定鋼筋的直徑類型和質量。在完成混凝土構件施工之后，必須要對整個鋼筋的變形和位置進行全面測定，因此就需要利用雷達探測器和電磁傳感器等設備進行全面檢測。

4.3 建筑工程主體結構質檢監管方式

第一，質檢監督工作準備階段，需要成立監督小組。在檢測工程主體結構過程中情況復雜，需要根據實際情況靈活應對，但應該避免過于隨意而造成的疏漏。對于檢測樣本需要嚴格根據質量檢測標準，具體工作進行針對性的制動檢測方案，只有建立行之有效的方案，監督小組才能根據具體方案對質檢監督工作進行有效管理。第二，監督小組根據質量檢測相關標準規范要求確定監督思路，根據質檢方案擬定監督細節規劃。規劃策略需要監督小組與質檢團隊共同探討。在最終明確監督規劃內容后，將具體規劃下發至各個監督人員，落實具體監督安排與監督責任。同時，也需要將質檢要求與監督規劃告知施工團隊，使其明確質量要求與監督措施，在施工中嚴格按照質量檢測標準進行施工，并且配合監督管理工作，確保質檢與監督管理工作落實到位。此外，質量檢測工作可以通過邀請專業檢測專家團隊完成，對建筑工程主體結構檢測工作制定詳細專業的計劃，提升質量檢測工作水平。第三，建筑工程竣工驗收階段非常重要，重點是要將質量驗收與質檢工作分開進行，這是由于兩項工作的檢測方法有所不同，檢測驗收是為了對檢測進行全面評估，確保質量檢測工作的合理性，監督小組一般單獨進行檢測驗收。一旦檢測工作出現不足之處，可以由監督小組進行討論。

結語：

綜上所述，為加強建筑工程質量監督工作，需做好工程檢測工作，建立完善的監督管理、監督評估等制度；完善工程質量檢測工作責任、質量檢測監督體系，并明確落實個人責任，依據完善的建筑工程監督理念，合理提升建筑工程項目有效性、穩定性，進而促進我國建筑行業可持續性發展。