閆占豹，王戰(zhàn)軍，俞海龍，王春陽(yáng)

（1.無(wú)錫聲學(xué)聚像傳感探測(cè)技術(shù)有限公司，江蘇 無(wú)錫 214412；2.中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130062）

混凝土出現(xiàn)裂縫十分普遍，無(wú)論是荷載作用，還是溫度變化等原因引起的裂縫，都需要測(cè)量、分析裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)性能或使用功能的影響。裂縫的分布、走向、長(zhǎng)度及寬度等外觀特征可直接檢查和測(cè)量，裂縫深度可采用塞尺法、聲波法、鉆孔法檢測(cè)。下文對(duì)某風(fēng)電工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的裂縫進(jìn)行了檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)內(nèi)容與結(jié)果，對(duì)裂縫的檢測(cè)方法進(jìn)行了梳理與總結(jié)。

1 無(wú)損檢測(cè)方法

裂縫無(wú)損檢測(cè)主要是裂縫深度檢測(cè)?；炷羶?nèi)部存在質(zhì)量缺陷時(shí)，聲波在遇到缺陷時(shí)，其傳播特征會(huì)發(fā)生改變，無(wú)損檢測(cè)的原理就是利用聲波傳播特征的變化（繞射、反射、散射）及振幅、頻率與相位的變化分析判斷缺陷特性。常用的無(wú)損檢測(cè)方法有對(duì)測(cè)法、斜測(cè)法及平測(cè)法。其中，平測(cè)法只需一個(gè)測(cè)試面即可檢測(cè)裂縫深度，因此，適用于絕大多數(shù)的檢測(cè)環(huán)境。同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所在2001 年以前即對(duì)平測(cè)法做過(guò)深入總結(jié)，根據(jù)其聲波傳播特性，發(fā)展出了tc-t0法、相位反轉(zhuǎn)法、表面波/橫波法、脈沖回波法等。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，此次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需同時(shí)檢測(cè)裂縫深度與裂縫寬度。裂縫深度檢測(cè)采用聲波儀及平面喇叭探頭，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)相位反轉(zhuǎn)距離初步推測(cè)裂縫深度，在內(nèi)業(yè)工作繪制聲時(shí)曲線采用多項(xiàng)式擬合的方式計(jì)算裂縫深度。裂縫寬度檢測(cè)采用基于圖像顯示自動(dòng)判讀裂縫寬度的專用測(cè)試儀器，其通過(guò)攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示在顯示屏上，然后對(duì)裂縫圖像進(jìn)行圖像處理和識(shí)別，并利用專用算法自動(dòng)判讀出裂縫寬度。

1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

檢測(cè)前首先調(diào)查收集風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)裂縫的數(shù)量、長(zhǎng)度及走向，裂縫內(nèi)部填充情況。

2）寬度檢測(cè)

檢測(cè)采用JC-FK102 裂縫觀測(cè)儀，將裂縫放大成像于顯示器上，直接讀取記錄裂縫寬度數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)照片。

3）深度檢測(cè)

檢測(cè)采用WSD-2A 型智能聲波儀及專用高頻縱波測(cè)試探頭，檢測(cè)時(shí)將發(fā)射及接收探頭分別在兩端同步移動(dòng)并記錄波形和收發(fā)距，直到檢測(cè)完成。檢測(cè)時(shí)，根據(jù)相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)探頭與裂縫距離，可進(jìn)行裂縫深度的初判。

3 檢測(cè)實(shí)例

3.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

該風(fēng)機(jī)為01338 塔筒風(fēng)機(jī)，基礎(chǔ)為圓形現(xiàn)澆鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)，直徑19.40 m，高度為3.70 m，基礎(chǔ)臺(tái)柱直徑6.40 m，基礎(chǔ)埋深2.97 m。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，混凝土縱波波速4 100～5 000 m/s。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)于2020 年 5 月 4 日完成混凝土澆筑，5 月 4—7 日監(jiān)測(cè)溫度異常，5 月 8—9 日陸續(xù)出現(xiàn) 24 條裂縫。5 月10 日前為連續(xù)多天的干燥炎熱天氣，裂縫內(nèi)無(wú)水填充，滿足表面聲波法檢測(cè)裂縫深度的條件。5 月10—18 日連續(xù)多天為陰雨天氣，隨著環(huán)境溫度降低，濕度加大，施工方采取了有效的養(yǎng)護(hù)措施，部分裂縫逐漸開始自愈。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，裂縫長(zhǎng)度在0.50～3.60 m 之間。

3.2 寬度檢測(cè)

在基礎(chǔ)側(cè)面選取了16條裂縫進(jìn)行寬度檢測(cè)，除了 LF7 及 LF22 檢測(cè) 3 個(gè)點(diǎn)與 4 個(gè)點(diǎn)，其余每條裂縫均檢測(cè)5 個(gè)點(diǎn)，累計(jì)檢測(cè)77 個(gè)點(diǎn)，其中LF3 號(hào)裂縫的2 號(hào)點(diǎn)1.46 mm 為裂縫穿過(guò)的蜂窩氣孔的直徑，不做統(tǒng)計(jì)。對(duì)76 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，各裂縫寬度的最大值在0.13～0.36 mm 之間，平均值在0.10～0.26 mm 之間。裂縫檢測(cè)點(diǎn)最大值為0.36 mm，平均值0.17 mm，出現(xiàn)最多的值為0.19 mm。其中，3 個(gè)點(diǎn)寬度小于0.10 mm，占總測(cè)點(diǎn)數(shù)的3.9%；56 個(gè)點(diǎn)在0.10～0.20 mm 之間，占總測(cè)點(diǎn)數(shù)的73.7%；16 個(gè)點(diǎn)在0.20～0.30 mm 之間，占總測(cè)點(diǎn)數(shù)的21.1%；大于0.30 mm 的點(diǎn)位1 個(gè)，占總測(cè)點(diǎn)數(shù)的1.3%。

3.3 深度檢測(cè)

基礎(chǔ)側(cè)面和坡面分別選取了7 條裂縫和1 條裂縫進(jìn)行深度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果最大值為側(cè)面LF1號(hào)裂縫，深度208.00 mm，最小值為側(cè)面LF17 號(hào)裂縫，深度66.00 mm，平均深度117.00 mm。各裂縫深度檢測(cè)成果見表1。

表1 裂縫深度檢測(cè)成果統(tǒng)計(jì)表

3.4 檢測(cè)成果

裂縫寬度檢測(cè)結(jié)果根據(jù)GB 50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。裂縫深度檢測(cè)結(jié)果根據(jù)GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，對(duì)裂縫屬性（表面裂縫、深部裂縫、貫穿裂縫）進(jìn)行了判斷。

1）裂縫寬度的平均值為0.17 mm，多數(shù)裂縫寬度在0.10～0.20 mm 之間。其中寬度小于0.20 mm的測(cè)點(diǎn)占比80%，寬度小于0.25 mm 的測(cè)點(diǎn)占比95%，寬度小于0.30 mm 的測(cè)點(diǎn)占比99%。根據(jù)GB 50010-2010 中3.4 的要求，鋼筋混凝土允許的裂縫寬度為0.20～0.30 mm。多數(shù)裂縫寬度滿足該要求。

2）裂縫最大深度208.00 mm，最小深度66.00 mm，平均深度117.00 mm，推測(cè)為表面裂縫。表面裂縫不影響結(jié)構(gòu)安全，一般危害性較小。根據(jù)GB 50204-2015 可認(rèn)定為一般缺陷。

4 結(jié)語(yǔ)

裂縫檢測(cè)需從裂縫長(zhǎng)度、寬度及深度進(jìn)行量化的檢測(cè)，其中，裂縫長(zhǎng)度及寬度用于評(píng)價(jià)潮濕環(huán)境中構(gòu)筑物的防水性能及耐久性，裂縫深度用于評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)受力性能及結(jié)構(gòu)安全；裂縫寬度檢測(cè)非常必要，GB 50010-2010 中對(duì)裂縫寬度有嚴(yán)格的規(guī)定，采用基于圖像顯示自動(dòng)判讀裂縫寬度的專用測(cè)試儀器，可以快速、高效地檢測(cè)裂縫寬度；對(duì)于細(xì)小裂縫，深度檢測(cè)是現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收的難點(diǎn)。采用平測(cè)法檢測(cè)裂縫深度具有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方便、不受檢測(cè)面限制的優(yōu)點(diǎn)。雖然平測(cè)法有時(shí)候具有較大的誤差，但用于判定裂縫是否影響混凝土結(jié)構(gòu)安全是足夠的。