無損檢測技術在建筑工程實體檢測中的應用策略

伍俊宇

廣東宇航檢測鑒定有限公司 廣東 肇慶 526060

建筑工程無損檢測技術的應用，可高效檢測建筑物中的隱蔽缺陷、損傷和劣化程度，發現建筑物的問題并提供修復和保護方案，保障建筑物的安全使用和維護。同時，無損檢測技術可以提供準確的數據和信息，使得建筑工程項目能夠精確識別結構缺陷，并可以更加準確地判斷鋼筋的斷面尺寸、質量和混凝土的強度以及其他與構造體性能有關的各項參數，為前期的建筑設計和工程施工提供重要的技術支撐和指標。因此，對無損檢測技術在建筑工程實體檢測中的應用策略開展研究，是進一步推動建筑工程檢測技術可持續發展，提高建筑工程整體建設質量的重要研究舉措。

1 建筑工程檢測領域常見無損檢測技術分析

1.1 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術是建筑工程中常見的無損檢測技術之一。它利用超聲波在材料中的播和反射特性，通過測量聲波在材料內部傳播的速度、反射和散射等信息，來評估材料的質量和結構的健康狀況。

超聲波檢測技術在建筑工程領域的應用非常廣泛，首先，超聲波檢測技術可以用于鋼筋混凝土結構的檢測。通過超聲波的反射和傳播速度的測量，可以非破壞地檢測鋼筋的斷面形狀、尺寸、位置以及鋼筋銹蝕、斷裂等情況，評估結構的安全性使用壽命。其次，超聲波檢測技術還可應用于混凝土結構的評估，在應用階段可以測量材料的聲阻抗和聲速，以評估混凝土的質量、密實度和強度。通過分析聲波的反射和散射，還可以檢測到混凝土的空洞、裂縫和缺陷，提供準確的定位和評估。最后，超聲波檢測技術也可用于檢測地下管道和管線。通過聲波的傳播和反射，可以確定管道的位置、深度和健康狀況，識別管道的漏損、裂縫或其他損傷，為維修和管理提供指導。

此外，在建筑工程監理和質量控制中，超聲波檢測技術同樣被廣泛應用，其能夠幫助監理單位評估新建結構的質量，檢測施工缺陷和質量問題，保證工程的建設質量和可靠性[1]。

1.2 紅外線成像檢測技術

紅外線成像檢測技術是建筑工程中的常見無損檢測技術之一。該技術具有快速、便捷、非接觸、無損等特點，其原理是利用紅外線相機檢測被測對象表的熱輻射分布情況，形成熱成像圖像來識別可能存在的缺陷、漏水、能量損失等問題的一種技術手段。以下是其簡單介紹和應用領域。

應用領域方面，一方面，紅外成像技術可以用于建筑物的漏水檢測。在建筑物的屋頂、外墻、地面等位置進行紅外成像檢測，能夠快速地定位漏水點、松動屋頂瓦片位置、防水層失效、墻體滲水等問題，并對相關的問題提出修復意見，降低施工的成本和周期。另一方面，紅外成像技術可用于檢測建筑結構的缺陷。如墻體結構的裂縫、鋼筋混凝土的缺陷、磚石結構的空洞，都可以通過表面的熱量分布差異進行快速的檢測和發現，對施工的安全和結構的有效性提供保障[2]。

1.3 雷達波檢測技術

雷達波檢測技術的原理是利用雷達波在物體表面的反射和傳播特性，通過測量和分析波的傳播時間、強度和頻率信息，來評估被測物體的結構狀況和內部缺陷。

雷達波檢測技術在建筑工程中具有廣泛的應用領域。首先，雷達波檢測被廣泛用于地下管線和隧道結構的檢測。通過發送雷達波并接收反射波，可以確定地下管線的位置、深度和材質，并識別管線的損傷、裂縫或漏水點，可有效減少地下管線的破壞和避免事故的發生。其次，雷達波檢測技術可以應用于混凝土結構的評估。通過測量波的傳播時間和強度，可以檢測混凝土結構中的空洞、裂縫、銹蝕以及無縱筋區等缺陷。這有助于評估結構的健康狀況和質量提供相應的修復和維護方案，確保結構的穩定性和安全性。最后，近年來雷達波檢測技術還被廣泛應用于建筑物的非破壞性質量評估。通過對墻體、地板和屋頂等表面進行雷達波掃描，可以檢測出建筑結構中的隱藏缺陷和劣化情況，裂縫、水分滲透、空氣洞等。這有助于了解建筑物的健康狀況，并及時采取措施進行修復和維[3]。

2 建筑工程實體檢測中無損檢測技術的應用策略

2.1 超聲波檢測技術應用策略

2.1.1 技術流程

超聲波檢測技術被廣泛應用于建筑工程實體材料內部缺陷，包括裂縫、氣泡、空洞、劃傷以及質量問題等。圖1為建筑工程實體檢測期間超聲波檢測技術應用流程：

圖1 建筑工程實體檢測期間超聲波檢測技術應用流程

如圖1，步驟1：設備準備。準備超聲波檢測設備，如超聲探頭、發射器和接收器等。根據被測對象的特點選擇不同類型的探頭，確保能夠有效地探測到不同深度和位置的問題。步驟2：標定。在進行檢測之前，需要對設備和探頭進行標定。通過標定可以確定設備靈敏度和校準測量誤差，確保檢測數據的準確性和可靠性。步驟3：檢測。完成標定后，進行具體檢測工作。根據被測對象的形狀、大小、材料等特征進行檢測，通過改變探頭的角度和深度來識別內部的缺陷和問題。步驟4：數據處理。將檢測結果數據錄入到計算機中，進行數據處理和分析，進行缺陷的定位和分析。基于檢測數據的分析，判斷被測物體的狀態，確定其問題所在。步驟5：評估和報告。根據檢測結果及其分析，對被檢測物體的問題進行評估，并提出相應的建議和意見。最終，形成詳細的報告，以便作為后續維修或改造工作的參考。

2.1.2 技術應用要點

建筑工程實體檢測階段應用超聲波檢測技術，操作技術要點第一在于選擇合適的探頭。不同類型和大小的探頭對信號傳輸的深度和分辨率產生影響。因此，選擇合適的探頭，是確保檢測結果準確性和可靠性的關鍵因素。第二，嚴格確定檢測區域。檢測期間，技術人員需要確定檢測區域的大小、形狀和深度。對于不同的檢測區域，需要采用不同的超聲波探頭進行探測，以獲取更精確的數據。第三，嚴格開展設備標定。在進行實際檢測之前，需要對設備和探頭進行嚴格標定，以確保測量數據的準確性和可靠性。第四，開展超聲波檢測，需嚴格遵循ASTM-C3《混凝土材料的超聲波檢測標準》以及ISO 16809《混凝土結構中超聲波檢測的技術標準》等文件要求，具體可參考1進行精度的控制：

表1 建筑工程實體檢測中超聲波檢測精度要求

2.1.3 技術應用注意事項

在應用超聲波開展建筑工程實體檢測節點，首先，超聲波檢測技術需要具備一定的專業技能，同時需要處理大量數據和信息，需要有經驗的專業人士進行檢測。其次，必須確認探頭準確位置。如果探頭未放置在正確的位置，可能會導致檢測數據的失真或者不準確，對于被測物體的評估亦會存在誤差。再次是環境的選擇，超聲波檢測需要在相對安靜和無干擾的環境中進行，以確保檢測數據的準確性[4]。

2.2 紅外線成像檢測技術應用策略

2.2.1 技術流程

紅外線成像檢測技術因其快速、非接觸式、高效的特點，越來越受到建筑工程測量領域的重視。圖2為建筑工程實體檢測中紅外線成像檢測技術應用流程：

圖2 建筑工程實體檢測中紅外線成像檢測技術應用流程

如圖2，應用紅外線成像檢測技術期間，步驟1：設備準備。備好紅外線測溫儀，根據具體情況選購需要檢測的波長。同時還需要備好三腳架、數碼相機等輔助工具。步驟2：現場拍照。在現場使用紅外線測溫儀從各個角度拍攝被檢測物體的紅外圖像。步驟3：圖像處理。將拍攝的紅外圖像導入計算機中，對圖像進行處理，包括調整圖像的對比度、亮度等參數，去除噪點，調整圖像顏色以及增加標注和文字說明等操作。步驟4：數據分析和檢測結果報告。根據經處理過后的紅外成像數據，進行數據分析和處理。根據標準或檢測要求制定相應的檢測標準，并將分析結果以文字說明、數據表格等形式進行報告和記錄。

2.2.2 技術應用要點

在應用紅外線成像檢測技術開展建筑工程實體檢測期間，其技術要點集中于波長、環境溫度、設備應用等。

首先，在紅外線成像檢測時，需要選擇合適的紅外波長，不同波長的紅外線對不同的材料具有不同的穿透能力和透射性能。其次，紅外光線成像檢測時，需要考慮環境溫度的影響，環境溫度的變化會影響物體表面的溫度分布情況，影響檢測結果的準確性。最后，在使用紅外線測溫儀進行檢測時，需要注意儀器的距離、方向和姿態等因素，以便獲取清晰、準確的紅外圖像。完成檢測、進行紅外圖像的處理時，需要將原始數據進行正確的處理和分析，如去除噪點、調整對比度和亮度等參數，根據具體情況和檢測要求進行合適調整。

2.2.3 技術應用注意事項

在建筑工程實體檢測中應用紅外線成像檢測技術，首先在進行紅外線成像檢測前，對被檢測物體進行徹底的清潔和準備作業，以減少假象和誤差。其次，操作時需控制環境的溫度、濕度等條件，并降低干擾因素的影響，提高檢測效果的準確性和可靠性。同時，技術人員需確保儀器的使用合規合法，設備的維護需足夠及時。最后，在進行紅外線成像檢測時，需要對檢測結果進行準確性和可靠性的驗證，并根據相應的標準和要求制定檢測報告[5]。

2.3 雷達波檢測技術應用策略

2.3.1 技術流程

將雷達波檢測技術應用于建筑工程實體檢測，其優勢主要體現在高精度、高靈敏度。圖3為建筑工程實體檢測中雷達波檢測技術應用流程：

圖3 建筑工程實體檢測中雷達波檢測技術應用流程

如圖3，步驟1：設備準備。基于建筑物檢測環境和實際需求選擇合適的雷達波探頭。同時準備電纜、計算機、打印機等輔助設備以及相關標準和規范等相關文件。步驟2：實體檢測。在實體檢測前進行樣品垂直于探頭的校準，以免對后續檢測結果產生影響。隨后，將雷達波探頭移動到預先確定的位置采集數據。步驟3：數據處理。將采集到的雷達波數據通過相關算法進行計算，得出相應檢測結果，隨后編制雷達波圖像，進行數據處理表示。步驟4：數據分析和檢測結果報告。對雷達波圖像進行分析，根據被檢測物體和環境相關的標準和規范要求綜合評估檢測結果的可信度，并擬定檢測報告和分析結果。

2.3.2 技術應用要點

應用雷達波探測技術開展建筑工程實體檢測，其技術要點包括識別與補償誤差、合理選擇探頭以及數據濾波處理。首先，在進行雷達波檢測時，需要識別三個方面的誤差，即輻射偏離誤差、第二次處理誤差和頻率混合誤差，并及時進行補償和糾正，從而提高檢測的準確性。具體不同類型誤差識別方法可參考表2：

表2 雷達波檢測誤差識別方法

如表2所示，輻射偏離誤差是指探測波束的發射方向與預期方向存在差異。對其的有效識別可采用校準物體法，即在檢測前，放置一個已知位置和幾何形狀的標準物體，根據標準物體上的幾何特征比較與實際測量結果的差異，判斷是否存在輻射偏離誤差。同時，技術人員亦可通過在不同角度上進行多次掃描，比較多次掃描結果之差異，識別可能存在的輻射偏離誤差。第二次處理誤差是指在數據處理過程中引入的誤差，可能是由于數據處理算法的不準確性或參數設置不當而引起。具體識別方式，可使用不同的數據處理算法對同一數據進行處理，隨后比較處理結果的差異，從中識別第二次處理誤差。同時，數據處理期間，可合理進行人工參與，以確保處理算法的準確性。對于頻率混合誤差，可對采集到的數據進行頻譜分析，觀察頻譜特征，識別是否存在頻率混合誤差，亦或是使用已知頻率的信號源，對雷達儀器進行頻率校準，確保所采集數據中頻率的準確性。完成誤差識別后，技術人員在補償階段可進行校準修正，并重新選擇合適的探頭、調整處理算法參數等，從而實現誤差的有效補償。

其次，不同的雷達波探具有不同的特性，故對于雷達波應進行合理選擇，并選擇合適的探頭，即根據具體情況采用近場或遠場探頭等，確保所采集的數據具有高度可靠性。

最后，對于被檢測物體表面粗糙和噪聲等問題，可進行數據濾波處理以排除干擾信號，提高檢測數據質量

2.3.3 技術應用注意事項

在進行雷達波檢測前，首先需清洗被檢測物體表面，去除表面雜物，以避免影響數據采集的精度，同時需要考慮被檢測物體材質、厚度等狀態，制定合理的檢測方案。其次，實體檢測期間，應在合適的環境溫度及相對濕度下進行雷達波檢測，并采取必要的措施減少環境中的噪聲和干擾。最后，技術人員需準確掌握雷達波檢測相關設備的使用規程，同時加強設備的維護、保養與密封管理，確保設備處于最佳檢測狀態[6]。

3 結語

綜上所述，本文針對建筑工程實體檢測階段無損檢測技術的應用策略開展研究，詳細分析了超聲波檢測、紅外線成像檢測、雷達波檢測技術的應用流程、技術要點以及注意事項。相關單位借鑒本文開展技術應用階段，應充分考慮建筑工程項目實際需求、項目特點、企業實際情況以及檢測環境，合理選擇適宜的技術，從而充分發揮技術優勢，提升實體檢測效率與精準性。