超声法在钢筋混凝土结构裂缝检测中的应用实例分析-第1篇.pdfVIP

超声法在钢筋混凝土结构裂缝检测中的

应用实例分析

【Summary】钢筋混凝土结构作为当前建筑中的主要结构，很多情况下钢筋混凝

土結构出现裂缝是不可避免的，为常见的质量问题。有的裂缝会影响钢筋混凝

土结构的承载力，甚至会危及结构的安全;有的裂缝虽然对承载力无多大影响，

但会导致混凝上保护层脱落、钢筋锈蚀加速和混凝土碳化，降低结构的耐久

性，影响使用。超声法作为目前钢筋混凝土结构裂缝检测中的常用方法，其不

仅可以实现对钢筋混凝土内部结构质量的有效分析，还可以避免在检测工作中

对钢筋混凝土结构造成破损从而影响结构的完整性。

【Key】检测;钢筋混凝土结构;裂缝;超声法

1、项目概况

某在建高层住宅楼工程，为地下二层、地上二十四层部分框支剪力墙结构建

筑，转换层（五层）建筑面积约832.82m2，建筑物总高度为77.70m。基础形式

为独基、桩基、筏板。场地土类型为软弱土～中硬土层。结构的安全等级为二

50年，结构设计使用年限为50年。工程所在地区的抗

震设防烈度为7度，按地震烈度7度设防，设计基本地震加速度为0.10g。

在施工过程中，建设单位相关人员发现该工程的转换层梁（五层梁）（部位为

7-4×7-G～7-N轴，梁截面宽900mm、截面高2005mm）有竖向开裂现象，为了

解该梁的裂缝走势、宽度及深度，建设单位特委托我单位对该梁的裂缝进行检

测及分析。检测时该工程施工至二十层。

2、检测原理

2.1裂缝宽度检测原理

检测前应对裂缝宽度观测仪进行校验，校验时将测量头的两尖脚对准校验刻度

板上下边缘的两基准线，在屏幕上即可看到标准刻度的2mm刻度线。调整测量

头的位置，使放大后标准2mm刻度的图像与屏幕上2mm刻度线重合，若误差不

超过0.02mm，则说明仪器放大倍数属正常范围，可以正常使用。检测时将测量

头的两尖脚紧靠被测裂缝，即可在LCD显示屏上看到被放大的裂缝，微调测量

头的位置使裂缝尽是与刻度基线垂直，根据裂缝所占刻度线的多少判读出裂缝

的宽度。

2.2超声波检测裂缝深度原理

由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该

脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征。当砼内存在不连续或破损界面时，

缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的

透射能量明显降低，当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的

散射和绕射，根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸

超声波波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼的参考强度和内部存在缺陷

的性质、大小及空间位置。

一般混凝土越密实，声波在混凝土中的传播时间（声时）越短，波速和波幅值

越高。如果存在不密实区、空洞或裂缝，则传播时间就明显增大，波速和波幅

值就较小，甚至接收不到信号。

采用超声波检测裂缝深度，一般有三种方法：单面平测法、双面穿透斜测法、

钻孔对测法。当结构的裂缝部位只有一个可测表面，估计裂缝深度又不大于

500mm时，可采用单面平测法;当结构的裂缝部位具有两个相互平行的测试表面

时，可采用双面穿透斜测法检测;当混凝土体积较大，预计深度在500mm以上的

裂缝可采用钻孔对测法进行检测，被检测混凝土应允许在裂缝两侧钻测试孔。

3、本次检测采用的方法及检测过程

本次所检的转换层梁（五层梁）（7-4×7-G～7-N轴），由裂缝走势来看，呈

竖向走势，且仅在梁的一侧有分布，另一侧未发现有明显开裂现象，为确定该

裂缝的宽度及深度，在裂缝较宽处进行了宽度测量，同时采用单面平测法进行

裂缝深度检测。检测前清理干净裂缝中的积水或泥浆等，磨平布置测点处的砼

表面，布置测点时应尽量避开钢筋的影响。另外，经建设单位要求及原设计单

位同意，在测点处附近采用钻芯法跨裂缝进行钻芯验证超声法所测得的裂缝深

度。

采用超声法检测裂缝深度时，在裂缝的被测部位，以不同的测距，按跨缝和不

跨裂缝布置测点进行检测。

1不跨缝平测“时—距”图图2跨裂缝平测时超声波绕过裂缝示意图

图3部分检测过程照片

图4跨裂缝钻芯验证超声法所测得的裂缝深度

4、检测结果

对转换层梁（五层梁）（7-4×7-G～7-N轴）的裂缝检测结果见图5：

从检测结果看，该裂缝为梁柱节点附近竖向裂缝，侧面裂缝从梁底延伸至板

底，最宽处为0.36mm，裂缝宽度已超过《混凝土结构设计规范》GB50010-2010