超声法检测水闸闸墩裂缝问题论文
水闸闸墩裂缝成因及处理措施
水闸闸墩裂缝成因及处理措施摘要：水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。
闸墩裂缝的出现给水闸带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到工程界的重视。
本文针对水闸工程中出现的混凝土裂缝问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。
关键词：闸墩裂缝；裂缝原因；水闸；水利工程建设；防治abstract: locks is common in water conservancy construction hydraulic structures, the pier is part of the problem there is crack, for a long time with water conservancy engineering, have been unable to get very good solution. the pier is related to the occurrence of crack brought various different degree of harm, also more and more get the attention of the engineering. this article in view of the locks of concrete crack appeared in the project are analyzed, and the corresponding treatment measures.key words: the pier crack; crack causes; locks; water conservancy project; prevention and control中图分类号：tv文献标识码：a 文章编号：水闸挡墙及边墩均为典型的钢筋混凝土结构，具有较好的耐久性，但由于混凝土是一个复杂的非均质材料，抗拉强度较低，且又有自身体积变形、徐变等特性，在实际施工中常会出现不同程度的裂缝。
关于水闸工程闸墩裂缝的问题分析
分包括闸墩与底板。 通常来说 ， 闸墩底部会受力于闸底板砼 ， 上部则能自由地伸 缩， 而闸墩裂缝酷似于枣核形， 竖直向， 中间大， 两端小。 水闸闸墩裂缝处在墩墙 中部地带 ， 其一般朝上开展 ， 比墩高大约高出—般 ， 上不着顶， 下不着底。 下部与 底板 之 间相 隔ｌ ０ 至３ ０ ｃ ｍ， 一般 是贯 穿性 裂缝 。 实 际上 ， 在新建 与 已建 的大量 水 闸工程当中出现裂缝的闸墩有很多。 就拿最近几年建成的水闸工程来说， 在其 闸墩上均 存在 不同程 度的裂缝 ， 例： 新 建的１ ８ ７ 团南场 闸， 其是 两孔 闸 ， 在施 工过 程 中混 凝土 泵送浇 筑 ， 底板 混凝 土浇 筑９ ｏ 余天后 对 闸墩 进行 浇筑 。 闸墩 浇筑 分 ２ ２ 层， 层有 ４ ｏ 至６ （ Ｚ ＇ ｍ深 ， 层 间间歇 大概 四小 时， 待新 闸建设 完 毕之后 ， 在 中间一 个边墩 与 一个 闸墩均 产生 了贯 穿性 裂缝 。 水 闸闸墩 裂缝 的大范 围出现 说明 的并不是 此类 问题可被 忽视 抑或是 任 由 其 发展 ， 而是表 明其 突出性 。 事实上 ， 裂 缝的控制及 预 防是一个关 乎众多学 科 问 题、 多 个 领域且 不 容易 解决 、 亟 待进一 步研 究 的综合 性 、 系统 性 问题 。 ２ ． 裂缝 成因分 析 为更好 地把裂 缝控制住 并采用有 效手段预 防裂缝产 生 ， 应全 方位剖析 裂缝 的成 因机理 。 众 多工程 实 践证 明 ， 闸墩 裂缝 出现 主要 和混 凝土 的干 缩 、 外部 约 束、 墩体 内外温差、 自生体积变形等因素相关， 一般来说其是多样因素综合作用 的结果 。 ２ ． １墩 体 内外温 差 水泥 水化 产生大 量 的水 化 热 ． 在１ ３ ｄ 内可放 出热 量的５ ０ ＊ ／ ０ ， 甚至更 多 ， 当混 凝 土达 到最 高温度 后随 着热量 的散 发又开 始 降温 ， 直 到与环 境温度 相 同。 闸墩 作为大体积混凝土 ， 热量传递的同时更易在内部积存， 导致了内部温度高于外 部温度 ， 内部出现峰值温度。 升温阶段结束后 ， 是散热阶段。 内外混凝土散热条 件不同， 外部混凝土和外界环境接触， 散热条件好 ， 热量容易散发 ， 内部混凝土 散热条件差 ， 于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于 内部混凝土温度。 这样在升温和降温阶段都使闸墩内外混凝土形成了同一方向的温度梯度， 导致 了其变形的不一致。 内部膨胀受到外部的限制 ， 或相应地外部收缩受到内部约 束， 于是在外部混凝±中产生了拉应力。 当外部混凝土拉应变达到其极限拉应 变， 裂 缝就 由此产 生 。 裂缝 初期很 细 ， 随着 时间 发展继 续扩大 、 变深， 甚至贯 穿 。 除了混凝土水化引起的温度作用外。 运行期环境温度变化也会产生作用。 特别 是遇到寒潮袭击、 表面温降特别大时， 裂缝发展更为严重。 从以上分析可以看出， 影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、 水泥 品种、 浇筑人模温度及环境温度等。 ２ ． ２ 混 凝土 的干缩 随着水泥的凝结、 硬化 ， 混凝土中的水分在未饱和空气中慢 陵散失， 引起混 凝土体积缩小、 变形， 这种变形称为干缩。 由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不 均 匀分布 ， 形成 湿度 变化梯 度 。 其水 分蒸 发总是 从外 向 内， 由表及 里 。 表层混 凝 土的水分蒸发程度和速度总是大于内部， 表层混凝土收缩的程度亦大， 其变形 会受到内部混凝土的限制， 在表层混凝土中也产生拉应力， 使得表层混凝土总 的拉应力加大， 产生干缩裂缝。 但干缩一般只发生在表层 ， 对大体积混凝土而 言， 干缩 扩散深 度达６ ∞ 需花 １ 个月 的 时间 ， 故干缩裂 缝也只 是表 面裂缝 或开展 深度不大。 大体积混凝土内部—般不存在干缩问题， 但表面千缩不容忽视， 它会
浅谈如何提高超声法检测混凝土裂缝的准确性
浅谈如何提高超声法检测混凝土裂缝的准确性摘要：高超声法是一种新型的非破坏性检测方法，适用于混凝土及其它材料的裂缝检测。
相比传统的超声法，高超声法能够提供更高的分辨率和更广的频率范围，从而更加精确地检测混凝土裂缝情况。
通过高超声探头对混凝土进行扫描，能够得到高分辨率的图像及谱图，从而快速、准确地检测出混凝土中存在的裂缝和损伤。
同时，高超声法还能够检测裂缝的形态和尺寸等详细信息，有助于进一步分析裂缝的成因以及混凝土结构的安全性此外，高超声法还可以进行定量分析，并提供更加精确的评估指标，如裂缝的深度、长度和宽度等直接的物理量，从而在工程实际应用中具有很高的价值。
关键词：超声法检测；混凝土裂缝；准确性混凝土是主要的建筑材料之一，广泛应用于各种建筑结构中。
然而，由于混凝土材料自身的物理特性和周围环境的影响，混凝土结构存在着裂缝和损伤的风险，这些裂缝和损伤可能导致混凝土结构的失效、安全事故甚至威胁到人身安全。
因此，为及时发现和修复混凝土结构的裂缝和损伤，非破坏性检测方法成为重要的研究领域。
高超声法作为新兴的非破坏性检测方法，由于其高分辨率和高精度的特点，在混凝土结构裂缝检测中得到了广泛的应用。
本文将对当前高超声检测技术在混凝土裂缝检测方面的应用进行探讨。
一、超声法检测混凝土裂缝的工程概况超声波检测技术是一种非损伤性的试验方法，可用于测试混凝土中的裂缝和缺陷。
这项技术可以非常有效地确定混凝土中的裂纹和缺陷的大小、位置、密度和方向。
对于需要对混凝土结构进行修复或改进的工程来说，这种技术非常有用。
超声波检测技术是通过在混凝土表面或内部传输高频声波，并接收反射回来的信号来实现的。
这些信号可以帮助工程师了解混凝土结构的质量和完整性，尤其是裂缝和缺陷的情况。
在进行混凝土裂缝检测时，需要使用专门的设备，如超声波检测仪器和传感器。
通常，检测过程会分为两个步骤：第一步是对混凝土表面进行扫描，以便确定裂缝的大致位置和数量；第二步是对混凝土内部进行扫描，以确定裂纹的深度和方向。
论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施
水闸闸墩裂缝成因及防治措施
水闸闸墩裂缝成因及防治措施摘要分析水闸闸墩裂缝成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的,且各种原因都有一系列的影响因素.针对这些原因及影响因素,从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施,以达到防止和控制裂缝的效果.关键词闸墩裂缝混凝土水闸是平原地区常见的主要水工建筑物,闸墩部位易出现裂缝的问题,长期以来困扰着工程界,一直未能得到很好的解决.闸墩裂缝的出现给水闸工程带来了多方面不同程度的危害,也越来越受到学术界的重视.在文献资料的基础上,本文针对这一现象的成因及其防治措施进行了概括性的分析和述评工程现状水闸主要由底板和闸墩组成,是呈倒T字形“墙[CD*2]板”式水工混凝土结构.闸墩底部受闸底板约束,上部可以自由伸缩.闸墩裂缝近竖直向,两端小,中间大,呈枣核形.裂缝向上开展,位于墩墙中部区域,一般略超过墩高的一半,是“上不着顶”;下部距底板10～是“下不着底”,常常为贯穿性裂缝，见图在已建和新建的众多水闸工程中,很多在闸墩上出现了裂缝,比如在北京永定河闸、北京小清河闸、湖北荆江分洪北闸、江苏三河闸等工程中,闸墩上都出现了不同程度的裂缝.新建的石梁河新泄洪闸,位于江苏省连云港市赣榆、东海两县交界处的新沭河中游,是石梁河水库枢纽工程的建筑物之一.施工时混凝土泵送浇筑,底板混凝土浇筑3个多月后浇筑闸墩.闸墩分22层浇筑,层厚40～60cm,层间间歇约4h.新闸建成后,在中间全部9个闸墩和1个边墩都出现了贯穿性裂缝［1］.水闸闸墩裂缝的广泛存在并不表明这样的问题是可以忽略的或任其发展的，正好说明了其突出性.裂缝的预防和控制是一个涉及多学科、多领域、不易解决、需深入研究的综合性问题.闸墩裂缝的出现和存在,势必会对其整体性、安全性带来不利的影响.并且由于混凝土开裂后会发生碳化等化学反应,影响其耐久性.作为水工建筑物,其抗渗性也会受到不利的影响,由此会产生溶蚀破坏作用.对于边墩,有时还会出现透过裂缝而发生渗透变形的严重现象.裂缝出现后进行修补，又增加了工程的维修费用.另外,出现裂缝还影响了建筑物的美观,给人们带来视觉上的不良效果和心理上的不安全感2研究现状目前在对待混凝土结构裂缝问题上,一般是允许出现裂缝,而对其宽度进行一定的限制，不同国家和地区对不同使用环境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度有不同的控制标准.我国GBJ1089《混凝土结构设计规范》规定允许裂缝宽为～,美国AGI规定为,法国规定为,加拿大规定为［2］.另外,王铁梦教授在对待裂缝问题上提出“抗”与“放”的两种方法［3，4］.变形变化引起的约束应力首先要求结构所处的环境能给结构以变形的机会,即变形得到满足,则不会产生约束应力.在全自由状态下,如以空间应力[CD*2]应变关系为例,有：此状态下结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力.因此给结构创造自由变形的条件就是控制裂缝的“放”原则.在实际工程中,全自由的理想状态不易做到,但是,可以采用“抗放兼施,以放为主”的设计原则,减少约束,释放大部分变形,使出现较低的约束应力;当结构处于全约束状态,仍以空间问题为例，有：式(1)和式(2)中，ε为正应变；γ为剪应变；τ为剪应力；E为弹性模量；α为线膨胀系数；μ为侧向变形系数；T为各点承受的温差.此时有最大约束应力并与长度无关,只要材料的强度能超过最大约束应力,即R≥σmax,或者材料的极限拉伸大于最大约束拉伸变形,即εp≥εmax,则任意长度不设伸缩缝亦不开裂,只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸.该设计原则称为控制裂缝的“抗”原则.一般说来,采取“抗”的方法,必须有足够的强度储备;采取“放”的方法,必须有充分的变形余地. 现在一般认为,混凝土建筑物不出现裂缝是不可能的或是很难的.防止裂缝出现,在材料、设计、施工、运行和维护等方面均有一定的研究,但还不够完善或效果不是十分明显.在水工结构工程中,因水的存在,以“抗”为主,力求工程各部位都不裂.3成因机理为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果墩体内外温差水泥水化产生大量的水化热,在1～3d内可放出热量的50％,甚至更多,当混凝土达到最高温度后随着热量的散发又开始降温,直到与环境温度相同.图2为混凝土浇筑后温度变化过程图(图中，Tp为入仓温度；Tr为温升值；Tf为稳定温度；Δ为最高温度和稳定温度升高值(基础温差)).闸墩作为大体积混凝土,热量传递的同时更易在内部积存,导致了内部温度高于外部温度,内部出现峰值温度［5］.升温阶段结束后,是散热阶段.内外混凝土散热条件不同,外部混凝土和外界环境接触,散热条件好,热量容易散发,内部混凝土散热条件差,于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于内部混凝土温度.这样在升温和降温阶段都使闸墩内外混凝土形成了同一方向的温度梯度,导致了其变形的不一致.内部膨胀受到外部的限制，或相应地外部收缩受到内部约束,于是在外部混凝土中产生了拉应力.当外部混凝土拉应变达到其极限拉应变,裂缝就由此产生.裂缝初期很细,随着时间发展继续扩大、变深,甚至贯穿.除了混凝土水化引起的温度作用外，运行期环境温度变化也会产生作用.特别是遇到寒潮袭击、表面温降特别大时,裂缝发展更为严重.从以上分析可以看出,影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等混凝土的干缩混凝土内的水分,少部分提供了水泥水化的需要,少部分泌出流失,大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉的.随着水泥的凝结、硬化,混凝土中的水分在未饱和空气中慢慢散失,引起混凝土体积缩小、变形,这种变形称为干缩［6］.由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布,形成湿度变化梯度.其水分蒸发总是从外向内,由表及里.表层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大于内部,表层混凝土收缩的程度亦大,其变形会受到内部混凝土的限制,在表层混凝土中也产生拉应力,使得表层混凝土总的拉应力加大,产生干缩裂缝.但干缩一般只发生在表层,对大体积混凝土而言,干缩扩散深度达6cm需花1个月的时间,故干缩裂缝也只是表面裂缝或开展深度不大.大体积混凝土内部一般不存在干缩问题,但表面干缩不容忽视,它会诱导拉裂缝的产生.闸墩属水工薄壁结构,其影响深度及程度相对较大,尤其是在干热风大季节,如不及时处理和养护,将会发生局部贯穿性裂缝.混凝土的配合比和组成是影响干缩的主要因素.一般水泥用量多,水灰比大,则干缩也大.骨料密度大,级配好,弹性模量高,骨料粒径大,可以减小混凝土的干缩［7］.其次,混凝土的养护和环境对干缩也有很大的影响［8］自生体积变形混凝土即使没有水分蒸发,其各组成部分的化学反应也会产生自生体积变形.在底板约束影响范围内,膨胀型自生体积变形会产生预压应力,有利于防裂;收缩型自生体积变形则不利于防裂.普通混凝土的自生体积变形通常为收缩型的.它也是由于水分的迁移而引起的.但不是向外蒸发损失,而是由于水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,水泥石供水不足,产生所谓的自干燥作用,使混凝土体相对湿度降低,体积减小［9，10］.混凝土的自生收缩一般在拆模之前完成,虽然其量值不大,但如果同其他收缩叠加在一起,就会使表面拉应力增大.像水闸闸墩这样的断面尺寸不是很大,但确属必须解决水化热问题的大体积混凝土结构,必须考虑自生收缩参与温度收缩等叠加的影响.影响混凝土自生体积收缩的因素主要是材料的化学成分和水灰比.水灰比的变化对自生收缩的影响和对干缩的影响正好相反.当水灰比大于时,其自生收缩和干缩相比忽略不计.而当水灰比小于时,自生收缩和干缩的作用相当,必须加以考虑［10］外部约束闸墩是底部固结在底板上,上部自由的结构.通常是在底板浇筑完间隔一定时间后才开始浇筑闸墩,此时底板混凝土已经固结,是“老混凝土”.闸墩在沿其高度方向可以自由伸缩,不受约束;厚度方向由于闸墩厚度不大,约束很小;而在沿水流方向,则受底板约束相对很大.闸墩混凝土浇筑早期,产生大量水化热,温度升高,体积膨胀,受到底板约束,产生压应力.但混凝土浇筑早期,弹性模量低,产生的压应力很小.随着热量的散发,混凝土开始降温,加上干缩、自生体积变形等影响,体积开始收缩,同样受到底板约束,产生拉应力.但此时混凝土弹性模量已增大很多,产生的拉应力足以很快抵消早期产生的压应力,并进而出现较大的净拉应力.由于沿水流方向受到的约束最大,则该方向的拉应力也最大,此时混凝土龄期短,强度低,产生的拉应力易超过其抗拉强度,于是在闸墩上产生了常见的垂直于底板和水流方向的裂缝.影响外部约束的因素主要是闸墩的分缝长度和底板与闸墩混凝土的浇筑时间间隔4防止和控制措施混凝土在各种不同情况下的开裂有着多方面的原因,并且通常是多方面作用的结果.当了解了各种原因及影响因素后,就可以采取措施，减少或防止混凝土的开裂.目前,工程界在防止或控制裂缝方面的措施主要体现在材料、温度控制、施工方法与工艺、养护等方面材料混凝土材料的合理选择是预防并控制裂缝的重要方面.为了降低水化热,可采用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥［11］.减少水泥用量,可降低水化热,降低混凝土的拉应力.在混凝土中掺活性混合料,如在混凝土中掺粉煤灰,可使混凝土最高温度降低,并可将达到最高温度的时间向后推迟,有利于热量消散,用时间控制裂缝;使混凝土和易性得到改善,减小了水泥和水的用量;因略有膨胀,减小混凝土的自生体积收缩;降低混凝土吸附水的能力,使混凝土干缩减小,抗裂性提高［5］.掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数.如掺加20％粉煤灰的混凝土温度和水化热为未掺混凝土的80％. 外加剂的使用也是防裂的有效措施.缓凝剂可减慢混凝土放热的速率,有利于热量消散.减水剂可在水灰比不变时减少水和水泥用量,降低水化热.膨胀剂可以补偿混凝土的自生收缩,产生一定的预压应力,抵消结构由于收缩产生的拉应力［12～14］.值得注意的是,膨胀剂应使用在闸墩底部有外部约束的部位,注意各部位混凝土膨胀变形的协调性,避免内部膨胀大于表面膨胀的现象出现［15］.此外,要特别注意混凝土合理配合比的设计［15］温度控制［5］首先要降低混凝土的入仓温度,使现场新拌混凝土的温度被限制在6℃左右.在高温期拌和时,可以加入冰片代替一部分水进行混凝土冷却.浇筑时尽量在春季或秋季,避免在夏季午间高温时和冬季浇筑.对运送混凝土的工具或浇筑仓面采取遮阳或降温措施；其次要减小内外温差,内部温度升高和表面温度降低共同作用会增加温度梯度.必要时,在混凝土内部埋设冷却水管,用地下水或人工冷却水进行人工导热,降低混凝土的内部温度.相反,对于外部混凝土要进行隔热保护，以调节表面温度下降的速度,使内外温差减小施工方法与工艺为了提高混凝土的运输速度,现常采用泵送混凝土.由于泵送混凝土要求流动性大［16］,其水泥用量大,水灰比大,粗骨料粒径小,水化热温升高,易产生温度收缩裂缝.因此在浇筑闸墩混凝土时,为了防裂,不宜采用泵送混凝土.考虑到泵送混凝土施工效率高,可以用于受约束较小的闸墩上部,而底部采用常态混凝土.为了使混凝土更好地散热,可分层浇筑混凝土［5］,分层的深度为～上一层混凝土的浇筑在前一层混凝土初凝前浇完.最底一层混凝土可与底板同时浇筑,这样就可削弱或消除底板对闸墩混凝土的约束.另外,考虑到约束和长度有关,可以缩短分缝长度,减小底板约束作用,或者分段浇筑,预留1～2m 的后浇带,待各段收缩完成之后,再在后浇带中浇筑膨胀型混凝土［17］养护当温度高时,混凝土水化反应加快,强度发展快,变形速度也快;当空气湿度小时,水分蒸发快,其变形速度也会加快.对混凝土进行养护是为了减慢其变形速度.早期养护可以在模板未拆时,尽可能减小环境风速;拆模后可从结构顶部浇水或淋水,保证混凝土表面湿润,若在闸墩四周裹上不透气塑料膜后再浇水或淋水,则养护效果会更好.模板可推迟3～4d拆除［17］,起到隔热和保湿作用.拆模后立即在混凝土表面涂上防裂剂,也能起到保湿的作用5展望及结语水闸闸墩混凝土产生裂缝是各种因素共同作用的结果,但是各种因素并不是互相独立的.在本文的述评中,我们可以看到，有时要减小一种原因的不利影响,却会增加另一种因素的不利影响.由此也导致了在防裂措施中,有的防裂措施既有其积极的影响,也有其消极的影响.因此在采取防裂措施的时候,怎样抓住主要矛盾,各种措施该如何进行到一个合理的度,这个度应该怎样把握,是值得进一步探讨的问题.这就要求对混凝土的抗裂能力进行一个最为合理的评价［18］,以指导我们采取最为有效的防裂措施.水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.要加强工程业主、科研、设计和施工人员之间的合作与协调,科研先行.目前已有一些工程很好地解决了裂缝问题,比如江苏二河新泄洪闸工程,采用在闸墩混凝土内预埋冷却水管的方法,用循环水冷却混凝土来控制内外温差,并且墩体底部与底板混凝土同时浇筑，以减小底板的约束作用,使得该工程在施工期均未出现1条贯穿性裂缝.参考文献［1］朱岳明,黎军,刘勇军.石梁河新建泄洪闸闸墩裂缝成因分析［J］.红水河,2002(2)：44～47.［2］张相宝.混凝土构筑物裂缝原因分析与处理［J］.混凝土,2000(10):39～43. 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水闸闸墩裂缝成因分析及补救措施
水闸闸墩裂缝成因分析及补救措施作者：魏智等来源：《建筑建材装饰》2015年第14期摘要：针对许多混凝土结构物在建设和使用过程中都出现了不同程度、不同形式的裂缝，这是一个普遍现象，是长期困扰工程技术人员的技术难题。
裂缝的种类繁多，不同的裂缝对结构物的危害各有轻重。
正确地分析裂缝出现的原因并及时地补救，是克服和控制裂缝、保证结构物正常使用的关键。
关键词：裂缝；成因分析；补救措施前言乐清市乐海围涂工程位于乐清湾西部海岸的海涂上，本工程围区面积为6046亩，为省重点工程。
主体工程由3段海堤、2座纳排水闸、1座排涝闸（火箭闸）及一条排涝河道组成。
本文叙述的即为火箭闸工程在闸墩建造过程中产生裂缝的成因分析及补救措施。
火箭闸规模为3孔×5m宽，基础座落在海涂面的软基上。
主要功能为挡潮、排捞，设计最高潮水位重现期为50年一遇，其潮位为5.23m，相应的内河正常水位2.92m。
设计内河水位采用沙角河50年一遇洪水位3.24m，设计流量172m3/s。
闸室长18m，闸底板厚100cm，闸底板高程为-0.85m，启闭平台高程为7.5m。
工作闸门采用钢闸门。
闸室、岸墙、翼墙基础均采用Φ800钢筋混凝土灌注桩。
火箭闸工作环境条件类别为四类，属海水浪溅区及盐雾作用区，潮湿并有严重侵蚀性介质作用的环境。
2 闸墩裂缝的成因分析混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响。
要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。
2.1现场状况火箭闸闸墩混凝土设计强度为C30，闸墩顶底高差为7.85m，边墩厚1m，中墩厚3m，混凝土方量为618m3。
于当年7月4日至10月12日分四次浇筑，采用C30商品混凝土泵送施工。
在10月29日，在四只闸墩处几乎同一位置均发现垂直裂缝，（如图1）。
后经浙江省水利水电工程质量监督检测站采用超声法对裂缝进行检测，裂缝缝长为2m～4m，宽度为0.35mm～0.45mm，大于沿海海水水位变动区裂缝宽度允许值0.20mm，并贯通闸墩，确定为贯穿裂缝。
超声法结合钻芯法检测大体积混凝土裂缝深度
超声法结合钻芯法检测大体积混凝土裂缝深度卓林，李艳（安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥230000）［摘要］大体积混凝土浇筑后容易产生裂缝，为检测其裂缝开展深度一般采用无损检测方法—超声法检测，并结合微破损检测方法—钻芯法进行验证。
本文实例为查明某水闸闸墩裂缝产生的原因，保证水闸的安全运行，采用超声法结合钻芯取样检测裂缝开展深度。
根据两种检测方法对比，钻芯法检测的结果更准确、直接，但覆盖范围较小，不方便用于大面积的检测，超声法检测结果较钻芯法检测结果略有差异，且有周期短、成本低、操作简单、效率高等优点。
因此采用两种检测方法相结合，基本能反应工程的实际情况，为裂缝的处理提供依据。
［关键词］超声法；双面斜测法；钻芯法；裂缝；大体积混凝土［中图分类号］TV544+.91；TU528.07；TU317.8［文献标识码］A［文章编号］1002—0624（2019）10—0028—03随着现代水利工程发展的需要及施工技术的推进，大体积混凝土应用越来越广泛，然而，大体积混凝土结构在施工和使用过程中，容易出现裂缝，裂缝的存在既影响结构的美观和耐久性，又对安全性造成一定的影响。
为了解裂缝的现状，分析其产生的原因、对结构的损害程度，为后续处理提供相关依据，对裂缝深度进行检测是十分必要的[1]。
裂缝深度检测可借助于热记录仪、超声波、雷达电磁波及工业CT等无损检测技术，也可借助于钻芯取样微破损检测方法。
1检测原理超声法作为无损检测技术的一种，指采用带波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接受信号的主频率等声学参数，并根据这些参数及其对应变化，判定混凝土中的缺陷情况。
超声法检测混凝土内部缺陷，具有探测距离大、不破坏结构性能、探伤灵敏度较高、周期短、成本低、操作简单、效率高等优点；缺点是对工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类，对缺陷没有直观性。
混凝土无裂缝时可视为匀质体，超声波在其内部正常传播，当出现裂缝时，混凝土的连续性被破坏，混凝土在裂缝处形成不连续的界面，超声波经过此界面时将产生反射、散射及折射等现象，超声波的声学参数亦将随之变化，如声速减小、振幅降低、波形发生畸变等[2]。
水工钢闸门焊缝超声波检测中的缺陷定性方法
援术
水工钢闸门焊缝超声波检测中的缺陷定性方法
杨 军
驷马山引江工程管理处安徽水利工程机电检 测所
２ ３ ８ ２ ５ １
应 用的方 法进 行 了综合 介 绍。
单个缺 陷与密集缺陷的区分 比较容 易。 一般单个缺 【 摘 要】本文介 绍了 ， 水工钢 闸门焊缝超 声 检 波测中缺陷定 性评定所 形宽度大并带 锯齿。 陷回波是 独立出现的， 而密集缺 陷则是杂乱 出现 ， 且 互相彼 连 。 四、 超 声检 测 技术 对缺 陷 定性评 定的 其他 方法 ｌ 关 键词】水工钢闸门； 焊缝 ； 超声波检 测； ｔ ｋ － ｈ ３
，
反射率高 ， 波 幅也较 高， 探头 平移 时， 波形较稳 定， 在 焊缝两 侧探伤 时均能得到大 致相同的反射 波幅， 波形见。 ３ 未熔合 包括坡 口和层间未熔合， 片状 缺陷类似裂纹 ， 但表面 比裂纹光滑。 探 头折 射 角合 适时 回波较 高， 从 焊道 两侧探 时， 反射幅 度不 同。 探头 平移 时， 波形较 稳定 ， 两侧探测时， 反射 波幅不同 ， 有 时只能从一侧 探到。 其 波形和 波形 的变化基本上与未焊 透相似 。 ４ 、 夹 渣 包括 点状夹渣 （ 点渣） 和条状夹渣 （ 条渣） ， 夹渣带有一定棱 角， 条渣呈 条状 连续或 断续分布。 点状夹渣 回波信号与点状 气孔相似 ， 但 回波 有方 向性 ； 条状夹渣 回波信号 多呈锯齿状波幅 不高 ， 波形 多呈树 枝状 ， 主峰 边 上有小峰 ， 探头 平移波 幅有 变动 ， 从各 个方 向探测时 反射波 幅 不相
Ｅ ＭＡ Ｔ￣ Ｉ ］ ｔ 厚系统 。
同。
三 缺陷定性评定的主要方法
１ 根据加工工艺分析缺陷性质 工件内所 形成的各种缺陷与加工工艺密切 相关。 例如 ， 钢焊 缝焊接 过程 中可能 产生气孔 、 夹渣、 未熔合、 未焊透和 裂纹等缺陷。 铸造过程 中 可能产生气孔 、 缩孔 、 疏 松和裂纹 等缺陷 。 锻造过 程中可能产生夹 层、 折叠、 白点和裂纹 等缺陷 。 在 探伤前应 查阅有关 工件 的图纸和 资料 ， 了 解工件 的材料、 结构特点 、 几何尺寸和加 工工艺 ， 这对于正 确判定估计
水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨
水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨摘要：分析水闸闸墩裂缝成因，主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的，且各种原因都有一系列的影响因素．针对这些原因及影响因素，从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施，以达到防止和控制裂缝的效果．关键词：闸墩；裂缝；混凝土1前言水闸是平原地区常见的主要水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着工程界，一直未能得到很好的解决．闸墩裂缝的出现给水闸工程带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到学术界的重视．在文献资料的基础上，本文针对这一现象的成因及其防治措施进行了概括性的分析和述评．2 裂缝的成因分析水闸工程，尤其处于严冷地区水闸工程，往往会产生一些裂缝，有的裂缝宽度、深度和长度较大，影响到工程的安全运用，需要进行处理。
裂缝产生的原因很多，它与基础条件、工程布置、混凝土配合比、施工方法和混凝土的浇筑质量等因素密切相关，主要有如下原因。
2．1 裂缝是由不均匀沉降引起水闸混凝土结构地基表面，有起伏高差，甚至不在一个水平面上，如果结构布置和分缝不合理，就会因不均匀沉降而产生裂缝；同样，即使基础在同一平面上，由于地基软弱不均，也会产生不均匀沉陷而导致裂缝产生；另一方面，基础由于受荷不均，即使均匀的地基，也会产生大的不均匀沉陷。
某工程地基为细砂，在建成初期因翼墙外填土较高，边荷载大，而翼墙内防渗板和下游消力池、护坦板荷载小而产生较大的不均匀沉降，使防渗板、消力池底板及护坦板产生裂缝。
不均匀沉降引起的裂缝，一般为贯穿性的，规律性较强，规模相对较大，危害也相对严重。
防渗板、闸室底板产生贯穿性裂缝，破坏了底板的整体性，使渗径减短，会影响到水闸的抗渗稳定问题。
2．2 裂缝是由温度应力引起温度应力产生裂缝的原因是温度差和基础约束。
闸底板在长、宽方向尺寸较大，而厚度较薄，闸墩、边墩和翼墙在长、高方向尺寸较大，而墩厚较薄，均属薄壁混凝土结构，在混凝土内都不能形成一个恒温场，场内温度随外界气温的变化而变，在混凝土浇筑时，人仓温度加水化热使混凝土温度达到最高，建成后在低温季节混凝土温度降至最低，产生大的温度差，致使结构产生的温度应力超过混凝土的允许抗拉应力而开裂。
水闸闸墩裂缝分析论文
水闸闸墩裂缝分析论文摘要：本人在大丰市王港闸下移工程监理过程中，就遇到混凝土防裂措施的问题。
在墩墙浇筑前，边墩和缝墩内增加一定高度的水泥砖砌心墙，并在心墙四周设φ8@150钢筋网片，在钢筋网基础上再增设φ14@200水平钢筋。
有效的控制绝热升温，起到了一定抗裂效果。
前言随着国家加大对水利基础设施的建设投入，水闸工程日益增多，它具有排洪、排涝、减灾、通航等作用，主要应用于水库的水位控制及水量调节当中。
水闸闸墩为混凝土结构，和很多混凝土工程一样，水闸闸墩在浇筑完成后时常有裂缝产生的现象，这不仅影响到水闸闸墩建筑物的整体性能和使用寿命，严重情况下会影响到建筑物的结构强度和整体稳定性，导致混凝土结构无法正常使用。
因此，本文对水闸闸墩裂缝产生的原因进行分析，并结合自身工作实践经验，提出一些针对性的温控防裂措施。
1水闸闸墩裂缝形成原因分析水闸主要是由底板和闸墩组成,呈倒“T”字形结构,闸墩底部受闸底板约束，上部可以自由伸缩。
混凝土具有热胀冷缩的性质，水化反应时产生大量的水化热，在1～3d内可放出热量的50％，甚至更多。
当混凝土达到最高温度后，随着热量的散发又开始降温，直到与环境温度相同。
当混凝土内外产生较大温差，建筑物受到各种约束，在温度变形和约束的共同作用下，产生较大温度应力而形成裂缝。
1.1内外温差闸墩作为大体积混凝土，再加上混凝土是热的不良导体，因此在闸墩内部和表面易形成温差，混凝土的温度变化大体上可以分为升温和降温两个阶段。
在混凝土浇筑后的温升时期，水化反应产生大量热，混凝土温度上升，热量传递的时候容易在内部积存，表面混凝土的温升幅度远小于内部混凝土。
约在2d后，内部混凝土的温度达到峰值，此时内外温差也达到最大。
虽然闸墩内外混凝土都处于膨胀变形状态，相对于内部混凝土来讲，外部混凝土处于收缩状态，从而形成变形约束，导致闸墩表面产生拉应力，内部出现压应力。
由于早期混凝土弹性模量小，而应力很大，因此容易产生裂缝。
超声裂缝检测
hci
值，取此三点
hci
的平均值作为该裂缝的深度值(
dc
)； 及 其
跨缝测量中如难于发现首波反相， 则以不同测距按 3 式、 4） 式计算
hciLeabharlann 平均值（mhc） 。将各测距
li'
与
mhc
相比较，凡测距
li'
小于
mhc
和大于 3
mhc
，
应剔除该组数据，然后取余下
hci
的平均值，作为该裂缝的深度值(
hc
图 1 时-距坐标图 不跨缝平测的混凝土声速值为：
' v = (ln − l1' ) /(tn − t1 )
(km/s) --------- 2
或
'
v=b (km/s)
式中 ln ， l1 ---第 n 点和第 1 点的测距（mm）;
'
tn ， t1
---第 n 点和第 1 点读取的声时值（us）;
超声波接受波形的首波判读精度，对测试结果也产生直接的影响。为提高测试结果的 精度和一致性，应选择较大的采样周期进行检测，同时保持首波幅度在屏幕上显示的 高度基本一致（尽量高一些） 。在波形质量比较好的前提下，尽量使用超声仪的自动 首波起点定位功能，以剔除人为因素影响，提高一致性。
3.5
关于反相点位置的利用， 在相关的测试规程中推荐使用反相点周围的测点数据计算深 度。但通过试验和比较，在发生反相点位置所采得的数据计算缝深更准确些。所以， 没有必要严格按照规程中要求的设定测点间距，一旦发现反相点，就在反相点位置测 试数据，就可以计算出相对准确的缝深了。
li = a + bti
---------1
水闸闸墩细微裂缝的原因分析与防治方法
况下仅 仅在表层发生 。 如 果 混 凝 土 本 身 的 种 ， 环 境 的 具 体温 度 以 及 入 模 的 具 体 温 度
体积 比较 大 ， 要想 实现 ６ ｃ ｍ的 干 缩 ， 通 常需 等 。
整个 工程 的 闸墩数 有十 一个 ， 边 墩 有
ｌ １ ０ ｃ ｍ厚 ， 中墩 有 １ ５ ０ ｃ ｍ厚 ， 浇筑 选 用 的混 凝土 型号 为 Ｃ ２ ５ 。 浇 筑 闸墩 选 择 的时 间 为 秋
天， 气候 方 面 非 常 的适 宜 ， 温 度 整 体 上 介 于
６ ℃ ～２ ８ ℃之 间 。 为 了让 浇 筑 得 到 很 好 的 质
量保 证 ， 浇 筑 选 择 的 开 始 时 间为 ： 下 午 ５：
４ ５ ～次 日上 午 ８ ： ４ ５ 。 在 九 月 份 一 共 浇 筑 完 成８ 个 不 同的 闸 墩 。 所在地１ ０ 月份 的 气 温 介 于５ ℃ ～２ Ｏ ℃， 十 月份浇筑的具体 时间为 ：年９ 月３日
墩裂缝 在不 同的层面 ， 不 同 的 程 度 上 都 对
水闸工 程产生 着危害 。 故 而 其 引起 了越 来
越 重要的 关注 。
２ 分析 裂缝 出现原 因
２ ． １混凝 土 出现干缩 比较 内外 混 凝 土 对 应 的 具 体 水 分 蒸 发 情况 ， 可 以 说 外 表 的 蒸 发 速 度 以 及 蒸 发 的
工 程 技 术
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｏ Ｅ ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
水 闸 闸墩 细 微 裂缝 的 原 因分 析 与 防 治 方 法
潘 近 勇 （ 佛 山市 南海 区大 沥镇水 利 排灌 养护 站 广 东佛 山 ５ ２ ８ ２ ５ １ ）
基于超声波探伤技术的混凝土裂缝检测方法研究
基于超声波探伤技术的混凝土裂缝检测方法研究一、研究背景混凝土是现代建筑中常用的一种材料，但长期使用和自然环境的作用会导致混凝土出现裂缝。
裂缝的存在不仅会影响混凝土结构的强度和稳定性，同时也会对建筑物的安全性和耐久性造成影响。
因此，混凝土裂缝的检测和修复是建筑维护和保养的重要工作之一。
目前，检测混凝土裂缝的方法主要有视觉检测、超声波探测、电磁波探测等多种方法。
其中，超声波探测技术因其高精度、高灵敏度、非接触等优点，被广泛应用于混凝土裂缝检测领域。
二、超声波探伤技术原理超声波探伤技术是利用超声波在材料中传播的特性，对材料内部的缺陷进行检测和评估的一种无损检测技术。
当超声波穿过材料时，由于材料内部缺陷的存在，超声波传播的速度和幅度会发生改变，从而可以通过测量超声波的传播时间和幅度来判断材料内部的缺陷情况。
在混凝土裂缝检测中，超声波探伤技术可以通过探头对混凝土表面进行扫描，检测出混凝土表面下的裂缝位置、长度和深度等信息。
同时，超声波探伤技术还可以对混凝土内部的缺陷进行检测，如空洞、内部裂缝等。
三、超声波探伤技术在混凝土裂缝检测中的应用1. 裂缝检测在混凝土表面布置探头，利用超声波探伤技术可以对混凝土表面下的裂缝进行检测。
通过测量超声波传播的时间和幅度，可以确定裂缝的位置、长度和深度等信息。
同时，超声波探伤技术还可以对裂缝的形态进行分析，判断裂缝是否存在断裂、错位等情况。
2. 缺陷检测超声波探伤技术还可以对混凝土内部的缺陷进行检测。
如空洞、内部裂缝等。
通过探头对混凝土进行扫描，可以检测出混凝土内部的缺陷位置和大小。
同时，超声波探伤技术还可以判断缺陷的性质，如裂缝是否断裂、空洞是否存在等。
3. 混凝土质量评估超声波探伤技术还可以对混凝土的质量进行评估。
通过测量超声波传播的时间和幅度，可以判断混凝土的密实度、强度等质量指标。
同时，超声波探伤技术还可以对混凝土的结构进行分析，如混凝土的孔隙率、骨架密度等。
四、超声波探伤技术在混凝土裂缝检测中的优缺点1. 优点（1）高精度：超声波探伤技术可以精确地检测出混凝土表面下的裂缝位置、长度和深度等信息。
论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施
论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施作者：赵宏伟来源：《科学与财富》2015年第09期摘要：在现代水利工程建设中，水闸闸墩是非常重要的施工环节，其施工质量的好坏对于整个水利工程的建设质量有着关键性的影响。
但是，在当前的水闸闸墩实践使用过程中，常常会出现裂缝的质量问题，很容易发生安全隐患，造成不堪设想的严重后果。
因此，在实际的水闸闸墩施工过程中，施工人员必须加强做好施工现场质量控制工作，事先采取相应的防范措施，从而确保水利工程施工的有序开展。
对此，笔者针对水闸闸墩裂缝成因进行了研究讨论，并提出了相关防治措施。
关键词：水闸炸断；裂缝成因；防治措施可以说，水闸闸墩作为闸坝型水利枢纽工程施工中不可或缺的一部分，闸墩质量的好坏对于整个水利工程的使用寿命有着密切的关联。
然而，水闸闸墩裂缝问题一直是水利工程施工中无法解决的质量通病，如果没有及时对其进行处理，一旦裂缝扩大，就会对水利工程整体质量产生较大的影响，甚至还很可能会引发重大的安全事故，极大威胁了周围居民的生命安全。
因此，为了避免这些不良事件的发生，施工人员在对水闸闸墩进行施工的过程中，应该针对裂缝问题采取相应的防治措施，从而促使水利系统安全、可靠的运行。
1 水闸闸墩裂缝产生原因分析闸墩是水利工程中极为常见的一种工程结构，但是在这类工程结构之中，极易出现裂缝等质量因素，从我国所有水利工程的闸墩质量调查报告来看，几乎所有的闸墩都存在着一定程度的裂缝问题。
而促使闸墩出现裂缝现象的主要原因并不是由一两个原因所导致，而主要导致裂缝出现的因素有几个方面：结构设计有缺陷、材料选择不合理、材料质量原因、混凝土温度变化、荷载剧烈变化、施工技术、施工质量等多个方面的因素都会直接导致闸墩结构出现裂缝，并且这些质量问题之间是存在着互相影响、互相关联的关系，一个问题出现之后就极有可能引发另一个问题的出现。
1.1 温度裂缝。
温度裂缝产生的原因主要有两种，一种是在闸墩施工完成后，周围温度发生剧烈变化，特别是低温天气侵袭，致使闸墩内外产生较大温差，外部混凝土变形受约束而产生的裂缝，另外就是闸墩混凝土施工期间混凝土浇筑后水泥水化热在混凝土内部和外部间产生温差，从而导致在散热期间外部混凝土冷却收缩受内部混凝土约束而产生裂缝。
水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨
水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨近年来，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，各地基础设施建设也日益进步。
然而，一些老旧设施在长期使用过程中，出现了一些隐患。
水闸闸墩裂缝就是其中一种常见的问题。
本文将探讨水闸闸墩裂缝的成因和防治措施。
一、水闸闸墩裂缝的成因1.施工问题:水闸的施工质量和技术水平不高是导致水闸出现裂缝的常见原因之一。
例如：基础不牢固、水泥混凝土质量不过关等问题。
在施工过程中对于水闸闸墩的防护不够，容易造成裂缝。
2.建设地质条件:建造水闸的环境也会影响到水闸的坚固性。
如果基础建设的地质条件不够理想，容易发生地震、土壤冻融、斜坡滑动、地基沉降等，对水闸的影响也很大。
3.周围环境的影响:水的侵蚀和水力力量也是造成水闸闸墩裂缝的主要原因之一。
例如：水流的急剧变化、水沟的侵蚀，都可能影响水闸的坚固性。
二、水闸闸墩裂缝的防治措施1.加强工程质量监管:对于现有的水闸，应该定期检测并加强质量监管，对于出现的裂缝及时进行修补和加固。
水闸使用寿命到期前，还需要定期进行巡查，及时发现问题，以保障水闸的安全使用。
2.加强维护保养：加强水闸的日常维护保养，对于发生过一次裂缝及时采取修补措施，预防问题错误地传递扩散，使其能够及时修复，延长水闸寿命，保证其正常运行。
3.选择适合的建设地点：在建造水闸之前，应该进行详细综合了解调查，筛选适当的建设地点。
同时，加强水闸建设的管理，提高施工质量及技术水平，保障水闸的坚固性。
4.安排合适的水流方向：根据水闸的设计要求和水流的情况，安排合适的水流方向和水压，以防止水流的急剧变化和水沟的侵蚀，从而减小水闸闸墩的承受压力，降低水闸闸墩裂缝的发生概率。
综上所述，水闸闸墩裂缝是由多种原因共同导致的，为了保障水闸的建造、使用和安全，我们应该积极采取相应的措施，加强质量监管和日常维护，选择适合的建设地点和控制水流方向，从而减少城市的经济损失，并保障人民正常生产和生活的稳定。
超声法探测结构物水下裂缝_罗骐先
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中港水闸左边孔结构布置平面图
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《水运工程 》
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处是底板的分缝， 而在距底板 !? !A 和 #? ,A 处突 出的峰则表示该处存在裂缝。 根据测试结果判断， 左边孔闸室底板存在两条垂直于水流方向的裂 缝： 一条距闸门 !? !A； 一条距闸门 #? ,A。 从测试结果图看， 裂缝处测值 ; <! = <" > 变化 不如模拟试验明显。估计是由于闸底板表面长期 遭受冲刷， 形成坑塘一类的破损， 这类破损不一定 在底板各处均匀分布，而表面破损又将影响测值 的大小。 另外， 表面的不平整也使换能器与底板表 面的距离难以始终保持一致，这也使测试结果出 现一些波动。 相信如果结构表面基本平整， 测试结 果应当更为明显。 ! 结论 ; ! > 用超声波一发双收的测量方法可以探测 水下结构表面的裂缝。可以沿水平方向探测水下 底板、 护坦一类结构的裂缝， 也可沿垂直方向探测 水下墙体、 坝面及桩等结构的裂缝。 ; " > 在处理分析数据时， 以 " 个换能器接收信 号的振幅之差作为判断裂缝的依据具有判断准 确、 明显的优点。 ; # > 超声法探测水下裂缝不受清水浑水影响， 一样使用。
B"C
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交通水运行业又有 # 人荣获全国工程设计大师 和优秀勘察设计院长称号
超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用
超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用湖北省武汉市430000摘要：随着社会的进步，科学技术的不断发展，超声波对人们的生活和工作的影响越来越大，应用范围更加广泛。
由于超声波具有能力集中，没有物理性伤害等优点，在医学、通讯等行业得到了广泛应用。
其中，超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用，能够准确对混凝土的强度及缺陷和钢焊缝内部质量等进行检测，确保其质量的安全性。
关键词：超声波检测技术；水利工程；质量；检测；应用1超声波超声波是一种波长极短的机械波，在空气中波长一般短于2cm(厘米)。
它必须依靠介质进行传播，无法存在于真空(如太空)中。
它在水中传播距离比空气中远，但因其波长短，在空气中则极易损耗，容易散射，不如可听声和次声波传得远，不过波长短更易于获得各向异性的声能，可用于清洗、碎石、杀菌消毒等。
2超声波在水利工程质量检测中的应用特征超声波在物质均匀分布的环境中其声波很少有所衰减，除非遇到物质分布密度出现变化的界面如孔洞、裂缝或其余杂质等可能会导致其声音波形出现变化，目标的内部问题也将因此而被检测出来，其有着以下几方面特征：(1)超声波检测技术主要通过声波发射器、接收器和检测仪所组成，在检测过程中，尤其要注意对设备的扫查速度和探头进行选定，检测时设备应当与检测目标达成垂直，并确保所发出的声波可以全面覆盖到检测区域，以此来避免出现漏检情况。
而在对探头进行设置时，其在相同时间内的移动距离上应不超过扫查距离，发射频率和功率要尽量大，以此来确保扫查结果达到准确。
(2)在检测的过程中，为了让检测探头与检测目标表面更好的贴合在一起，使超声波检测更深入到目标物体的内部)，需要使用甘油、水玻璃或合成机油等耦合剂将两者粘合在一起，以保证检测效果能够更加准确。
3超声波检测技术在水利工程质量检测中的应用3.1混凝土强度检测预留混凝土试块和现场取芯样法为最常见的强度检测方式，针对不允许现场取芯样且对预留试块质量存在质疑的情况，比较适宜的检测方法为超声波法。
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超声法检测水闸闸墩裂缝问题研究【摘要】在水闸闸墩混凝土结构的施工过程中，由于施工管理不善或受使用环境和自然灾害的影响，其内部可能存在不密实或空洞，其表面形成蜂窝、麻面、裂缝等表面缺陷。
这些混凝土内部和表面缺陷的存在将会不同程度的影响结构的承载力和耐久性。
如何采用超声法进行有效的检测水闸闸墩混凝土缺陷，以便进行技术处理，乃是水利工程界普遍关心的问题。
【关键词】超声法；水闸；裂缝
混凝土为当今水闸闸墩中应用最为广泛、使用量最大的一种材料。
随着现代水利工程发展的需要及施工技术的推进，大体积混凝土应用越来越广泛，然而，大体积混凝土结构在施工和使用过程中，都有可能出现这样或那样的质量问题。
一旦有了问题，人们总希望通过科学手段，对混凝土进行质量检测，查清混凝土的实际质量情况。
通过检测如有质量问题，应进一步弄清楚混凝土的强度是多少，裂缝或不密实等缺陷的具体情况，以便进行合理地处理。
对于混凝土结构的质量检测，主要分为无损检测和破损性检测。
超声法是应用比较广泛的无损检测方法，而破损性检测方法的主要代表就是钻芯法。
超声法检测混凝土内部缺陷，具有探测距离大、不破坏结构性能、探伤灵敏度较高、周期短、成本低、操作简单、效率高等优点；缺点就是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性。
钻芯法检测缺陷的优点是直观、可靠、精度高并可做为其他非破损检测方法的校验依据；但是却有
着检测成本高，对结构混凝土造成局部损伤等缺点。
1.基本原理
（1）超声波在混凝土中传播时，遇到尺寸比波长小的缺陷会产生绕射，从而使声程增大、声时延长。
在检测混凝土内部缺陷时，可根据声时或声速的变化情况，判别和计算缺陷的大小。
（2）超声波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞、裂缝等缺陷时，大部分脉冲波会在缺陷界面被散射和反射，到达接收器的声波能量（波幅）显著减小。
在检测混凝土内部缺陷时,可根据波幅的变化情况，判别缺陷的性质和大小。
当混凝土的检测条件（即组成材料、工艺条件、内部质量和超声测试距离）相同时，各测点的声速、波幅等声学参数无显著差异。
当混凝土的局部位置的混凝土内部存在空洞、不密实区域时，通过该处的超声波与同条件正常混凝土相比较，声时明显变大（声速明显减小），波幅和频率降低，波形也会产生畸变。
在检测时，可根据这些参量的变化情况来判断混凝土内部缺陷的情况。
2.影响因素
超声法检测混凝土内部缺陷时，会受到一些因素的影响。
在工程检测中，应该采取一定的措施，尽量避免或减小该因素的影响，以保证检测结果的准确性。
该影响因素主要有以下几项：
2.1耦合状态的影响
当超声法检测混凝土内部缺陷时，如果测试面凹凸不平或黏附泥沙，便保证不了换能器辐射面与混凝土测试面的平面接触，发射
和接受换能器与混凝土测试面之间只能通过局部接触点传递超声波,使得大部分声波能量耗损，造成波幅降低。
另外，当耦合层中垫有砂砾或作用在换能器上的压力不均衡或检测者的人为因素，使其耦合层半边厚半边薄，耦合状态不一致等，这些因素都会造成波幅不稳定，使波幅测值失去可比性。
因此，采用超声法检测混凝土缺陷时，必须保证换能器辐射面与混凝土测试表面有一个良好的耦合状态。
2.2钢筋的影响
由于超声波在钢筋中传播的速度比在混凝土中传播得快，检测时，如果在检测位置或其附近存在钢筋，超声仪接收到的首波信号，大部分路径是通过钢筋传播过来的，测得的声速值必然偏大。
钢筋对混凝土声速的影响程度，除了超声测试方向与钢筋所处的位置有关外，还与测点附近钢筋的数量和直径有关。
2.3水分的影响
由于水的声速和特性阻抗比空气的大许多倍,如果混凝土缺陷中的空气被水取代，则大部分超声波在缺陷界面不再反射或绕射，而是通过水耦合层穿过缺陷直接传播至接收换能器，使得有无缺陷的混凝土声速、波幅和主频率等声学参数无明显差值，给缺陷测试和判断带来困难。
因此，当超声法检测混凝土内部缺陷时，应尽量使混凝土处于自然干燥状态。
3.基本方法
当超声法检测混凝土内部缺陷时，应该根据构件或结构的几何
形状、所处环境、尺寸大小以及所能提供的测试表面等条件,选用不同的测试方法。
以下主要介绍一下采用厚度振动式换能器的平面检测方法：
3.1对测法
当混凝土被测部位能提供两对或一对相互平行的测试表面时，可采用对测法检测。
检测时，将一对发射（t）、接收（r）换能器分别耦合于被测构件相互平行的两个表面，两个换能器的轴线始终位于同一直线上，依次逐点测读其声时、波幅和主频率等声学参数。
例如检测一般混凝土柱、梁等构件或钢管混凝土的内部密实情况混凝土的匀质性时，应该采用对测法。
3.2斜测法
当混凝土被测部位能提供两个相对或相邻测试表面时，可采用斜测法检测。
检测时，将一对发射（t）、接收（r）换能器分别耦合于被测构件的两个表面,两个换能器的轴线不在同一直线上。
t、r 换能器可以分别布置在两个相邻表面进行丁角斜测，也可以分别布置在两个相对表面，沿垂直或水平方向斜线检测。
例如检测混凝土梁、柱的施工接槎、新旧混凝土的结合面质量和检测混凝土构件裂缝深度时多采用这种方法。
3.3平测法
当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时，可采用平测法检测。
检测时，将一对发射（t）、接收（r）换能器分别耦合于被测构件的同一个表面，可以用相同测距或逐点递增测距的方法进行检
测。
例如检测混凝土构件裂缝深度和混凝土表面损伤层厚度时多采用这种方法。
4.注意事项
4.1在固定波幅下进行声时测读
在检测时，应将仪器首波幅度调整到一定高度再进行声时测读。
因为有无缺陷的混凝土波幅差异较大，且在同一测试条件下声时测读值随着首波幅度降低而增大, 所以为了使声时测值具有可比性，各测点都应将首波波幅调整到一定高度再进行声时测读。
4.2在保持最佳耦合状态下进行声时测读
在检测时，应反复移动换能器至首波幅度达到最高再进行读数。
当出现移动换能器，波幅降低的情况时，应检查测点表面是否平整或耦合层中是否垫有砂砾等脏物，待排除干扰后再进行波幅测读。
因为检测时换能器的耦合状态是否良好对波幅测量值影响很大，所以检测时，应尽量保证换能器的耦合状态良好。
4.3在保持首波不畸变及前三个波不截幅的条件下测量主频率
模拟式混凝土超声仪是通过测量首波周期或半周期来计算频率值,如果首波发生畸变，测试结果误差较大。
智能式混凝土超声仪一般是采用前三个波进行频率值判读，如果这些波被截幅，频率值判读结果将会产生较大误差。
所以检测时，应在保持首波不畸变及前三个波不截幅的条件下测量主频率，以确保检测的准确性。
5.结论
超声法检测水闸闸墩裂缝的测试中，在部分测距增大到4m的过
程中，依然能够准确查找到缺陷的位置，可以实现对混凝土结构损伤更小，完成相同检测任务工作量更少，提高了检测效率，降低了测试成本，体现了超声法在大体积混凝土缺陷检测中的优越性。
对比发现了超声测试对于孔洞轴线上的缺陷都能够查出，而位于钻孔中的缺陷，却不能完全通过计算直接得到，另外还有部分混凝土的分层离析等缺陷，通过计算也很难实现；钻芯法评定缺陷的涵盖范围太小、工作量大的特点，同样不适用于单独进行大体积混凝土内部缺陷的检测工作。
因此，在大体积混凝土缺陷测试中，利用超声法结合钻芯法缺陷飞检测和判定，不仅是可行的，而且是科学的、经济的。
【参考文献】
［１］岳建辉,卢明.超声法检测混凝土缺陷研究综述[j].科技风,2009,(11)．。