浅谈船闸建设施工中常用的无损检测方法

摘要：本文作者主要根据多年施工监理经验，总结归纳了常用无损检测方法在船闸建设工程质量控制中的应用。

关键词：无损检测 回弹法 电磁感应法 超声波法 磁粉探伤 射线检测

近年来，随着科学技术的进步，无损检测技术在船闸工程建设施工中

的应用日益广泛。在船闸等水运工程的建设过程中，无损检测技术得以广

泛应用的部位，主要有两大方面：一是钢筋混凝土实体结构，二是闸阀门、

启闭机等（材质为钢铁的）机械设备设施。

首先，在船闸及其配套工程中，闸首基本全部为大体积钢筋混凝土结

构，闸室混凝土衬砌墙以及输水廊道衬砌墙体均为钢筋混凝土薄壁结构，

配套辅助用房均为钢筋混凝土梁板结构，考虑到钢筋混凝土结构质量检测

工作量大和钢筋布置复杂等各种因素，受现场与设计等条件的制约，传统

的钻孔取芯法已不能满足如此大量的或结构复杂的混凝土浇筑质量检测。

在这种情况下，无损检测技术则为我们的日常质量控制检测，提供了一种

更为高效快捷的检测方法；其次，船闸的闸阀门、启闭机、引航道构筑物

上的预埋件多为金属材质的机械结构，闸阀门在委托制作加工过程中，对

各类型钢质原材、零配件的试验检测及各主要组成构件的加工、焊接、防

腐及安装等方面，无损检测技术，都做为高效的试验检测手段，得到了较

为广泛的应用。本文就船闸建设工程质量监控中常用的几种无损检测方法，

简要介绍。

所谓无损检测NDT(Non—destructive testing)，就是利用声、光、磁和

电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象

中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，

进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、寿命时长等)的所有技术手段

的总称。船闸建设过程中，常用的无损检测方法主要有以下几种：

一、混凝土实体强度检测

1、在船闸工程中的应用范围：

在闸首、闸室、导航墙、引航道构筑物、陆域综合办公房屋设施等，

几乎所有有强度要求的混凝土工程中，均有广泛的应用。

2、常用方法：

回弹法

3、工作原理：

回弹法是在混凝土侧面或顶面(底面)均匀布置一定数量的测点，利用回

弹仪测得混凝土的回弹值，并根据已知的测强曲线，以及混凝土抗压强度

与混凝土表面回弹值之间存在的统计相关关系，通过换算求得混凝土当前

状态的强度，以检验混凝土的质量和抗压强度。

4、优缺点：

其优点在于：仪器构造简单，方法易于掌握；测试工作有较好的灵活

性，可以在结构物的任何部位迅速进行；适用于施工现场对混凝土的强度

进行随机的、大量的检测。但是，回弹法反映的仅是混凝土表面10～15mm

厚范围内的质量，即只能用于检测混凝土表面的质量。

二、钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度检测

1、在船闸工程中的应用范围：

在闸首、闸室、导航墙、引航道构筑物、陆域综合办公房屋设施等，

几乎所有钢筋混凝土工程中，均有广泛的应用。

2、常用方法：

电磁感应法

3、工作原理：

由单个或多个线圈组成的探头产生电磁场，当钢筋或其它金属物体位

于该电磁场时，磁力线会变形。金属所产生的干扰导致电磁场强度的分布

改变，被探头探测到，通过仪器显示出来。如果对所检测的钢筋尺寸和材

料进行适当的标定，可以用于检测钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度。

4、优缺点：

⑴电磁感应法探测钢筋直径的影响因素较多，检测过程要综合考虑各

种因素，降低影响因素的干扰，提高测试结果的可靠性。

⑵在利用保护层厚度反推钢筋直径的测试方法中，钢筋定位、钻孔力

度以及测试保护层厚都是至关重要的。

三、混凝土内部质量缺陷检查

1、在船闸工程中的应用范围：

在闸首、闸室、导航墙、引航道构筑物、陆域综合办公房屋设施等，

几乎所有钢筋混凝土工程中，均有广泛的应用。

2、常用方法：

超声波法

3、工作原理：

超声波法是在被测体的表面或钻孔内布置一定的测点，利用低频超声

波测混凝土的波速，根据已知的标准状态的声速来检测混凝土的质量(均匀

性及内部缺陷)和强度。测量时，可在被测体的表面、相向的两对侧面进行

对测，也可以钻孔进行单孔或跨孔测量。

4、优缺点：

其优点有：测试时超声脉冲穿透混凝土的全部厚度或较深的内部混凝

土，试验结果能够较好地反映被测结构物的质量；测试工作有较好的灵活

性；可以在同一部位进行多次重复测试；无需钻孔检测混凝土结构内部缺

陷。但是，超声波法测试数据受耦合条件和钢筋影响较明显。

四、钢构件质量检查

1、在船闸工程中的应用范围：

船闸建设过程中的闸阀门、启闭机等钢制机械构配件的质量检测，尤

其是在焊缝的质量检测过程中，应用甚为广泛。

2、常用方法：

磁粉探伤 射线检测

3、工作原理：

⑴磁粉探伤：铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使

工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件

表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的

位置、形状和大小。

磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄（如

可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹）目视难以看出的不连续性；也可

对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测，还可对板材、型材、

管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测，可发现裂纹、夹杂、发

纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。

⑵射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、

夹渣和未融合、未焊透等缺陷。射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检

测。射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定最也比

较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气

孔、夹渣)检出率高，对体积型缺陷(如裂纹未熔合类)，如果照相角度不适

当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，

同时对人体有害，需做特殊防护

4、优缺点：

⑴磁粉探伤：磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺

陷，由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上，所以能直观地显示出不连续

的形状、位置和尺寸，并可大致确定其性质。 磁粉检测的灵敏度可检出的

不连续宽度可达到0.1μm。综合使用多种磁化方法，磁粉检测几乎不受工

件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。

⑵射线检测：射线检测适用于探测体积型缺陷，如气孔、夹渣、缩孔、

疏松等缺陷，射线检测一般能确定缺陷平面投影的位置和大小以及缺陷种

类。对于焊缝能发现焊缝中的未焊透、气孔、夹渣等缺陷；对铸钢件能发

现构件中的缩孔、夹渣、气孔、疏松、热裂等缺陷。但射线检测也存在其

局限性：对在射线束穿透方向上尺寸不足以在底片上显示出影像来的不连

续不能检查出来；对裂纹和未熔合等面积型缺陷，由于其裂隙宽度极小，

且射线方向不易与裂纹和未熔合的方向一致，所以射线法也较难发现焊缝

中的裂纹和未熔合；射线检测也不适用与锻件和型材（分层、折叠）的检

测；同时射线检测对缺陷的深度难以确定。

除以上所列常用无损检测方法外，尚有其他多种利用声、光、电、磁

等具有穿透性或渗透性特性，对混凝土构件及钢材质构件进行外观及内部

实体进行质量检测的试验方法，且随着人们对其应用的不断深入研究，无

损检测的方法也在不断的拓展，检测精度也在不断的提高。

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施工建设

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