无损检测技术在水利工程质量检测中的应用

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　　摘 要：近年来，由于极端天气的频繁出现，我国开始逐渐加强基础设施的保护和建设。在这项政策的号召下，我国的水利行业变得炙手可热，在水利工程建设的过程中，相关部门发现许多水利工程的质量检测根本达不到国家标准，从而留下许多烂尾工程。水利工程检测就是通过对在建项目的工程材料或現场检测，采集准确有效的检测数据，并出具第三方合法有效的检测报告给客户的过程。本文将从无损检测的技术种类和特征出发，通过介绍不同性质、不同用途的无损检测技术，分析无损检测技术在水利工程上的应用方向，为我国的基础水利工程建设保质保优提供一个新兴的检测方案。
　　关键词：无损技术 水利工程 质量检测 应用
　　1.水利工程中无损检测技术种类及其特征
　　无损检测从当前来看还没有其他微电子检测专业受重视，但是无损检测技术在当前的施工和质量检测方面有着不可替代的位置。人们印象中的无损检测是技术人员拿着设备在现场做检测，其实检测完毕后还要进行复杂的数据处理和数据评估。如果需要做高端的自动化无损检测，就需要在前期提供检测解决方案，甚至无损评估，寿命预测，这就是不同层次的要求了。当然在不同的行业重视程度也不一样，工程机械，船舶，汽车，压力锅容器，航空航天，因其使用的工况，结构，材料，厚度等因素不同，使用的方法，使用的设备也各有侧重，而在水利工程中主要检测的是材质的防水性能和腐蚀性能，对于水利工程的电子控制系统则是检测灵敏度的差异。
　　1.1超声波检验
　　超声波检测技术中一般使用B超和X光技术对物体进行检测，B超和X光只是两种不同的技术，应用场合不一样，所以有其特定的使用范围。当前最先进的超声波检测技术是利用超声衍射检测法和无线超声检测法，即TOFD和PAUT，两者都是UT的衍生技术，有一个相互替代的关系，但总的来说还是检验标的工件的情况决定了使用什么方法。这两种技术的使用差别还是挺明显的。一般来说，TOFD适合的是大规模同规格工件检验。该技术的生产效率比手动超声波检测已经高出很多，对于一般的水利工程的建筑材料进行检测已经足够，但和自动超声生产线还是有差距。小件材料的流水线作业PAUT，尤其是对于表面缺陷的检出率优势，是TOFD发展的延伸，PAUT结构更加简单，对于某些特殊构件，非同规格情况下的检验工作十分擅长。所以水利工程中的底层不锈钢焊缝，以及不锈钢材料的检测都可以用这两种方法进行检测。
　　1.2探地雷达检测技术
　　探地雷达是一种适合大众使用的简单、便捷、智能的地质雷达，可在野外现场快速定位与标注地下埋设物。操作流程简单，即向前推进扫描采集数据发现标体（如管道）后，回退时屏幕上出现游标，当雷达移至目标图像特征时即可定位与标注地下目体。探测雷达也能欧保存数据，生成不同深度的水平切面图，及3D图，加上GPS数据，做成地下管道勘测图，更直观对地埋暗管全方位检测。采用高端的探测雷达成像技术，图像清晰、定位准确。智能探地雷达可用于： 探测金属管道、塑料管、水泥管等水利工程建筑。梳理密集管线；发现不在管网图纸上的管线，地下空洞探测，地下存储罐探测；探地雷达能够探测深度小于8米以内的金属管线和非金属管线等地下目标体的最专业化管线探测雷达。可选配二维和三维显示软件，在现场实时显示剖面和三维深度水平切片，能更精确的圈定地下管线等目标体的三维展布特征，同时也能够把这些资料保存下来，供以后查阅。
　　北运河甘棠水坝位于北京市通州区京杭大运河附近的甘棠镇，该水坝投入使用后，当橡胶坝在正常蓄水的时候，下游海漫段的多处伸缩缝位置出现了冒水和冒砂的现象，导致橡胶坝和上下游附属构筑物混凝土基础下面的土层被漏水带出，部分基础混凝土下方出现脱空或导致空洞的现象，严重威胁大坝的安全运行。对现场采集的全部62个图像剖面进行综合分析和归类总结，发现本工程主要存在脱空、空洞和下沉等三大类典型病害。
　　2.无损检测技术在水利工程质量检测中的应用分析
　　2.1建立完善的检测选择依据
　　选择合适的检测依据应该对检测系统以及检测的对象熟记于心，下面列举几种检测方法的具体应用。
　　预应力孔道压浆密实度质量检测仪：主要应用于预应力孔道压浆密实度检测。可对孔道密实度进行快速定性检测；也可对压浆缺陷进行定位检测和缺陷类型判别，检测过程不受波纹管材质影响。
　　装配式建筑套筒灌浆质量检测仪：该设备主要应用于预制装配式混凝土结构预应力孔及套筒灌浆密实度检测。可对灌浆密实度状况快速定位检测。
　　反拉式预应力检测仪：该产品可用于后张法施工的有效预应力检测。通过PID智能控制技术在检测过程中实时动态侦测夹片位移并与力联动，当应力达到限制时系统自动控制油泵工作状态，系统可自动准确获取有效预应力值，该方法可有效避免因检测引起的夹片扰动，对原有预应力状态几乎无任何影响，同时也解决了其他产品无法获取拐点的难题。
　　混凝土结构质量扫描系统（CT）——主要检测大体积混凝土内部缺陷、浇筑密实性及均匀性；可广泛用于铁路、公路、水利、建筑等行业。
　　混凝土缺陷及尺寸无损检测仪——该体系产品主要针对板状混凝土内部缺陷和结构尺寸检测，以及钢管混凝土内部缺陷和脱空检测，可描绘出缺陷的大致形态及空间分布。
　　2.2构建一体化的检测环境
　　以传感器、采集系统、控制系统、信息传输与安全系统、仿真与现实模拟系统、云服务系统为基础，对材料、结构、硬件、信号、软件等方面的检测评估系统，在信号处理、信号传输、信号分析、结构振动分析、数值模拟、工程测震、荷载变形、应力应变等方面拥有独特的检测优势，所以水利工程检测应该在之前平台基础上大力发展新型的检测系统，这些新型检测系统组成的检测环境对水利工程硬件设备的检测结果是十分可靠的。
　　2.3形成全生命周期的检测模式
　　通常情况下，我们将一个水利工程建设项目分为施工的前、中、后阶段，每个阶段对应的检测内容是不同的。对水利工程检测项目来说，最常见的就是五强两比，因为任何的钢筋混凝土结构都是必检项目。在灌注桩施工前必须要提前对灌注混凝土和钢筋笼的钢筋进行五强两比的送检，合格后继续施工；然后进行静载和桩身完整性检测；当上部结构施工开始时，依然是对五强两比的试验；接下来是主体结构试验，如回弹检测混凝土结构强度，钢筋扫描等等；主体结构完工后，还要对后期的一些管道铺设、节能保温材料、水下电子硬件系统等进行送检，直至工程竣工，以上所有检测都是一个水利项目工程的必经阶段，若检测不合格甚至会成为影响工期的重要因素。
　　无损检测技术发展到今天，已经在建筑、公路以及桥梁等项目的质量检测方面显示出了巨大的发展前景。同时因为水利工程的水下建筑项目具有隐蔽性等特征，无论是在施工过程还是在质量验收阶段，用常规的检测手段很难检测全面。所以把无损检测技术和水利工程质量检测进行无缝连接，扩大无损检测在水利工程质量检测中的应用范围，是专家和学者努力的方向。在各方面的努力和配合之下，我国的无损检测技术和水利工程质量一定会茁壮成长。
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