薛桂彩，張帥帥，王萬(wàn)軍

（山東匯科檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 東營(yíng) 257091）

在目前的水利工程應(yīng)用技術(shù)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)依托其獨(dú)有的零破壞性脫穎而出，成為水利工程質(zhì)量檢測(cè)首選的技術(shù)。當(dāng)施工技術(shù)人員在進(jìn)行水利工程質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候，以往的檢測(cè)技術(shù)會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生較大的損害，需要改進(jìn)那些不合理的施工因素[1]。因此，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以從源頭上避免水利建筑結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位，獲得了較為廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。伴隨著水利工程的推陳出新，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也隨之得以更新，但依然存在著一些技術(shù)漏洞，需要在今后的工程實(shí)踐中繼續(xù)完善無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)參數(shù)。在水利工程的質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，運(yùn)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以有效地避免施工誤差和不必要的施工阻力，為提升工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概念

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最早應(yīng)用于礦山開(kāi)采，減輕采礦事故。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)逐漸被應(yīng)用于水利工程質(zhì)量檢測(cè)和金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)中。該技術(shù)以智能化、數(shù)字化的芯片為核心，重點(diǎn)拓展水庫(kù)建設(shè)、水電站和水渠的構(gòu)建。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)往往依靠人力、物理的因素進(jìn)行測(cè)試，在外部檢測(cè)、校準(zhǔn)判斷和強(qiáng)度試驗(yàn)中，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法并不能準(zhǔn)確地發(fā)掘施工缺陷，浪費(fèi)了一些人力、物力等方面的資源，會(huì)很難完全符合水利工程的要求[2]。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用則可以克服原有檢測(cè)方法中存在的不足，并且不受原材料形狀、性能等條件的限制，借助電磁波、聲波和光學(xué)原理，認(rèn)真分析被檢測(cè)材料的缺陷、損耗和變形狀態(tài)，在無(wú)損檢測(cè)方案的幫助下，水利工程質(zhì)量能獲得較好的提升。針對(duì)水利工程的不同特點(diǎn)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也會(huì)呈現(xiàn)出差異化特征，特別是在實(shí)體缺陷的檢測(cè)中，它也具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)。由于智能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，水利工程關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的檢測(cè)在信息處理速率、交互性等方面更加領(lǐng)先于傳統(tǒng)檢測(cè)方法。在今后的水利工程質(zhì)量檢測(cè)活動(dòng)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)的效果。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 連續(xù)性

傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)無(wú)法從根本上確立正確的檢測(cè)方案，在取樣的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)間接性斷開(kāi)的現(xiàn)象，這種斷續(xù)性會(huì)降低質(zhì)量檢測(cè)的效率。引入無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以后，使應(yīng)用范圍進(jìn)一步加大，也延展了檢測(cè)的功效。當(dāng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)步入質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域時(shí)，并不會(huì)影響到一些結(jié)構(gòu)要件的正常使用。在水利工程這種大型的工程項(xiàng)目中，具有檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn)，容易造成檢測(cè)過(guò)程不連貫的現(xiàn)象，所以，只有充分依托無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，才能降低水利施工的風(fēng)險(xiǎn)。在水利工程的施工進(jìn)程中，應(yīng)該克服檢測(cè)程序中的疏漏，加快形成檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)檢測(cè)對(duì)象中含有較少的采樣數(shù)目時(shí)，就會(huì)使最終的分析結(jié)果產(chǎn)生細(xì)微的誤差[3]。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在降低破壞性的基礎(chǔ)上，大幅縮短了工程零部件的檢測(cè)時(shí)間，進(jìn)而維持了后期建筑施工的常態(tài)化進(jìn)行。在檢測(cè)的步驟中，為了確保檢測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一定要在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的輔助下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集連續(xù)性的監(jiān)測(cè)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，突出了原始數(shù)據(jù)的重要作用。

2.2 物理特性

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有一定的物理特性，這主要體現(xiàn)在對(duì)物理項(xiàng)目的檢測(cè)中。在水利工程的質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，應(yīng)從施工工藝的物理屬性著眼，借助無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化、全方位的質(zhì)量監(jiān)測(cè)。通過(guò)正確的推理和分析，使無(wú)損檢測(cè)平臺(tái)更加客觀和真實(shí)。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的幫助下，水利施工設(shè)備不會(huì)對(duì)周?chē)脑O(shè)施產(chǎn)生任何形式的損害，進(jìn)而保障全過(guò)程的施工都可以在規(guī)范有序的環(huán)境中進(jìn)行，也會(huì)獲得全方位的保護(hù)。在檢測(cè)技術(shù)的物理特性中，能否及時(shí)獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果十分重要。這需要技術(shù)人員重新對(duì)檢測(cè)技術(shù)加以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制工程施工流程，精準(zhǔn)使用原材料，并從中獲得真實(shí)的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的分析，可以進(jìn)一步對(duì)水利工程質(zhì)量進(jìn)行合理、有效的評(píng)價(jià)[4]。針對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的物理特性，水利工程應(yīng)該進(jìn)行必要的參數(shù)測(cè)評(píng)，以便更好地完成相應(yīng)的施工任務(wù)。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的助推下，水利施工可以達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。在物理特性中，一個(gè)較為關(guān)鍵的因素是對(duì)圍巖沒(méi)有損壞，這樣才能保證檢測(cè)的真實(shí)性和可靠性。

2.3 遠(yuǎn)距離檢測(cè)

以往的工程檢測(cè)方式通常為人工檢測(cè)，以輔助化操作為基礎(chǔ)，幫助相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行常態(tài)化運(yùn)轉(zhuǎn)。自從無(wú)損檢測(cè)技術(shù)出現(xiàn)后，它突破了檢測(cè)存在誤差的技術(shù)限制，全部依據(jù)自身的特殊運(yùn)行方式完成遠(yuǎn)程信息收集和控制。在這個(gè)有機(jī)的整體中，檢測(cè)設(shè)備只需要將所獲取的數(shù)據(jù)重新回傳給遠(yuǎn)程控制中心即可。以前無(wú)法在檢測(cè)過(guò)程中充分實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的不斷升級(jí)，遠(yuǎn)距離檢測(cè)成為現(xiàn)實(shí)，在一些信息傳輸過(guò)程和遠(yuǎn)程操作終端中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)工程的施工質(zhì)量進(jìn)行合理的控制。針對(duì)水利工程質(zhì)量的特殊性，應(yīng)合理地對(duì)其進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)。檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)依據(jù)水利工程的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)的選取，如果希望建筑工程的質(zhì)量獲得提升，就應(yīng)定期更新檢測(cè)數(shù)據(jù)，盡早掌握工程項(xiàng)目的實(shí)際效果。在一項(xiàng)工程的施工進(jìn)程中，只有嚴(yán)格進(jìn)行工程質(zhì)量的把控，才能從源頭上確保水利工程的如期完工。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有超低時(shí)延的特點(diǎn)，使精準(zhǔn)、嚴(yán)格的遠(yuǎn)程檢測(cè)操作方法在具體的測(cè)試中獲得實(shí)現(xiàn)。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在水利工程質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 回彈綜合法

回彈法在混凝土質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用較多。工程混凝土強(qiáng)度取決于混凝土的質(zhì)量。為了減少其內(nèi)部構(gòu)件的損壞和數(shù)據(jù)誤差，一定要借助回彈法進(jìn)行綜合檢測(cè)，它具有方便快捷、廉價(jià)實(shí)用的特點(diǎn)；在具體的操作中，工程和技術(shù)相關(guān)人員應(yīng)該在混凝土構(gòu)件中設(shè)定符合規(guī)范要求的回彈檢測(cè)范圍，在采樣的過(guò)程中充分利用混凝土回彈儀進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)高效的單軸抗壓技術(shù)，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行二次加工和重組，可以檢測(cè)出工程混凝土質(zhì)量問(wèn)題。在測(cè)試地面上，應(yīng)依據(jù)對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行回彈區(qū)的精準(zhǔn)測(cè)試，將砂輪放置于地面，把地表清潔干凈并加以平整，使其符合被測(cè)試條件。可以使用回彈儀對(duì)水利工程的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)試，在儀表上讀取回彈值指數(shù)；再在同向?qū)ΨQ(chēng)軸的回彈區(qū)域中安裝聲波轉(zhuǎn)換器，用超聲儀讀取聲波速率。選擇混凝土的強(qiáng)度換算值也很必要。回彈綜合法可以對(duì)混凝土的密度和質(zhì)量作出中肯的評(píng)價(jià)，參照國(guó)內(nèi)統(tǒng)一的強(qiáng)度測(cè)試曲線(xiàn)，對(duì)梁柱混凝土的結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步探測(cè)。這種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)周邊結(jié)構(gòu)無(wú)磨損，測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)可信[5]。非常適合對(duì)板材、梁柱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)控。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)儀器的精度和特性具有較高的要求，技術(shù)人員在檢測(cè)的過(guò)程中應(yīng)關(guān)注技術(shù)的應(yīng)用范圍。

3.2 射線(xiàn)檢測(cè)法

射線(xiàn)檢測(cè)法是指在工程質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程中選用射線(xiàn)斷層成像技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量的測(cè)試。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮了X射線(xiàn)的遠(yuǎn)程穿透力，把目標(biāo)物體的內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行影像化掃描。射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)水利設(shè)施中的混凝土材質(zhì)、墻體結(jié)構(gòu)、管道形態(tài)和錨索等缺陷進(jìn)行高品質(zhì)檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果的可信度非常高，適合于對(duì)較深層次的缺陷進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)。這種檢測(cè)方法具有廣泛的適用范圍，可以針對(duì)不同的水利工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)缺陷的檢測(cè)，進(jìn)而增強(qiáng)施工的實(shí)效性，唯一的缺點(diǎn)是不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理特性檢測(cè)，需要把二者進(jìn)行有機(jī)地融合才能發(fā)揮出最佳效用。由于該項(xiàng)技術(shù)中含有的關(guān)鍵設(shè)施價(jià)格較高，對(duì)于技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)度也有著較高的要求，需要預(yù)先進(jìn)行技術(shù)管控和質(zhì)量管理，才可以最大限度地體現(xiàn)它的質(zhì)量檢測(cè)作用。一般而言，射線(xiàn)檢測(cè)法是水利工程質(zhì)量檢測(cè)的輔助方法，具有準(zhǔn)確度較高的特點(diǎn)。

3.3 自然電位法

目前，自然電位法被運(yùn)用到了水利工程質(zhì)檢方面。該測(cè)試方法通常運(yùn)用電壓較高的內(nèi)部電阻測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，也可以由通電界面中的雙向電流傳導(dǎo)功能進(jìn)行合理的檢測(cè)。通過(guò)顯著的電位差，可以充分采用自然電位法對(duì)水利樞紐中的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)，以判斷是否出現(xiàn)生銹或腐蝕現(xiàn)象。如果利用自然電位法對(duì)水庫(kù)或水渠進(jìn)行檢測(cè)，就要在水閘控制面板上按照順序移動(dòng)飽和度較高的硫酸銅電極，在瞬間移動(dòng)的過(guò)程中精準(zhǔn)記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)必要的檢測(cè)不難發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域的陰影處就是發(fā)生銹蝕現(xiàn)象的地方。當(dāng)檢測(cè)人員進(jìn)行實(shí)地勘察的時(shí)候，會(huì)進(jìn)一步明確自然電位法的適用范圍，也可以獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。把電源的正極供電導(dǎo)體、礦體、含水體等進(jìn)行外露式接觸。與電源負(fù)極相聯(lián)結(jié)的供電裝置被設(shè)定為無(wú)窮遠(yuǎn)極，如果圍巖是均勻分布的，那么進(jìn)入圍巖的電流會(huì)垂直于導(dǎo)體的表面。通常情況下，對(duì)于形狀特殊的導(dǎo)體而言，周?chē)€會(huì)存在著許多電位面。在這些導(dǎo)體的表面，因?yàn)殡娏髋c導(dǎo)體具有差異性，電流的密度越大，電位的降落速度越快。在對(duì)水利工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候，技術(shù)人員可以用儀器在地面進(jìn)行追蹤和溯源。

3.4 熱紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

熱紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不同于傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，它是以物體的輻射現(xiàn)象和規(guī)律為依據(jù)，對(duì)物質(zhì)能量進(jìn)行探究的技術(shù)。當(dāng)熱傳導(dǎo)到物體表面時(shí),這些溫度變化會(huì)呈現(xiàn)出不同的紅外輻射特點(diǎn)。通過(guò)測(cè)量物體表面的紅外輻射,可以判斷出物體內(nèi)部可能存在的缺陷。借助合理的熱成像儀器等設(shè)備，對(duì)各類(lèi)物體表面的熱輻射能量加以收集，并分析其熱成像原理；在對(duì)熱輻射圖像進(jìn)行精準(zhǔn)的分析與處理的時(shí)候，熱紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)水利工程原材料內(nèi)部的缺陷、變形、密度和特征等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理的探測(cè)，為觀測(cè)人員提供必要的數(shù)據(jù)。另外，熱紅外檢測(cè)技術(shù)還可以分辨水利工程建設(shè)環(huán)節(jié)中的原材料使用狀況并進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)，如對(duì)水泥混凝土、地面路基、施工渠道、水庫(kù)水渠等部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中潛在的缺陷，排除施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患，加快了檢測(cè)速率，提升了檢測(cè)精度。該技術(shù)具有成本較低、功能復(fù)合的特點(diǎn)，可以為水利工程的質(zhì)量檢測(cè)提供必要的數(shù)據(jù)支撐，節(jié)約了檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間。

3.5 超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以被應(yīng)用于水利工程質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)中的組件、結(jié)構(gòu)和板材的橫向?qū)嶓w缺損測(cè)試。其中，聲波測(cè)量可以借助氣體振動(dòng)傳導(dǎo)和聲波接收轉(zhuǎn)換器對(duì)振動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)，把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)傳送給工程總部，進(jìn)而達(dá)到內(nèi)部缺陷檢測(cè)的效果。這項(xiàng)技術(shù)可以被應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)原材料內(nèi)部的松動(dòng)、缺失、孔洞、裂紋和銹蝕等情況，十分適合于對(duì)水利工程中所采用的混凝土鋼結(jié)構(gòu)等組織的質(zhì)量檢測(cè)。和傳統(tǒng)的技術(shù)相比，這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)可以有效地提升施工效率，以防水利工程在使用進(jìn)程中出現(xiàn)技術(shù)錯(cuò)誤。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一個(gè)相對(duì)廣泛的應(yīng)用技術(shù)，近幾年超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)全面用于水利工程的鋼管管道焊縫檢測(cè)，檢測(cè)全面快速，準(zhǔn)確性高。這項(xiàng)技術(shù)充分運(yùn)用了超聲波的物理特性，把機(jī)械振動(dòng)傳入超聲波系統(tǒng)，借助回聲的反射作用來(lái)檢測(cè)原材料內(nèi)部的瑕疵、缺口和孔洞。在科學(xué)技術(shù)不斷取得新突破的當(dāng)代社會(huì)，超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)上升到智能化、數(shù)字化的高質(zhì)量發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)可以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的可視化分析和處理，極大地提升了工程質(zhì)量的檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度。結(jié)合水利工程的實(shí)際特點(diǎn)，超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)會(huì)與其他類(lèi)型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)共同完成水利工程的質(zhì)量控制工作，為工程項(xiàng)目的安全運(yùn)轉(zhuǎn)提供了必要的基礎(chǔ)。從一定的發(fā)展程度上來(lái)看，超聲波檢測(cè)技術(shù)會(huì)不斷更新，以便獲得良好的檢測(cè)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

在水利工程質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程中選擇無(wú)損檢測(cè)技術(shù)既體現(xiàn)了建筑工業(yè)的優(yōu)勢(shì)，也加快了水利工程的檢測(cè)效率，是一種具有創(chuàng)新性的檢測(cè)技術(shù)。工程技術(shù)人員應(yīng)該從水利工程的實(shí)際出發(fā)，充分了解無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍，熟練掌握無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的方法，為加快形成水利工程質(zhì)量檢測(cè)體系創(chuàng)設(shè)良好的發(fā)展空間。在未來(lái)的水利工程質(zhì)量檢測(cè)工作中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還將繼續(xù)施展它的獨(dú)特作用，為更多領(lǐng)域的質(zhì)量檢測(cè)與控制帶來(lái)科學(xué)、規(guī)范的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著多元化、全方位質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信水利工程建設(shè)會(huì)逐漸走向科學(xué)化、規(guī)范化的發(fā)展模式，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。