灌漿結(jié)合面檢測：保障結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在大型設(shè)備安裝、鋼結(jié)構(gòu)柱腳固定、預制構(gòu)件連接等工程中，二次灌漿層扮演著至關(guān)重要的角色。它填充設(shè)備底座、結(jié)構(gòu)件與基礎(chǔ)混凝土之間的空隙，將荷載有效傳遞至基礎(chǔ)，并提供均勻支撐與必要的抗震性能。二次灌漿層與既有混凝土基礎(chǔ)之間的結(jié)合面（即二次灌漿結(jié)合面）的質(zhì)量，直接決定了整體結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性和耐久性。 因此，對這一隱蔽結(jié)合面進行有效檢測，是確保工程質(zhì)量與安全不可或缺的關(guān)鍵步驟。

一、 為何檢測結(jié)合面至關(guān)重要？

結(jié)合面常見的缺陷主要包括：

1. 脫空/空洞： 灌漿料未能完全填充間隙或與基礎(chǔ)混凝土分離，形成無粘結(jié)區(qū)域。這是最常見且危害最大的缺陷。
2. 分層： 灌漿料自身內(nèi)部或灌漿料與基礎(chǔ)混凝土之間出現(xiàn)分離層。
3. 粘結(jié)不良： 灌漿料與基礎(chǔ)混凝土雖接觸但粘結(jié)強度不足，無法有效傳遞剪力或拉力。
4. 不密實： 灌漿層存在蜂窩、孔洞等不密實現(xiàn)象，影響整體性和強度。

這些缺陷會導致嚴重后果：

• 承載力下降： 有效承壓面積減少，局部應(yīng)力集中，可能導致基礎(chǔ)或設(shè)備底座壓碎。
• 設(shè)備運行異常： 設(shè)備底座支撐不均，引起振動、噪音、偏移，影響設(shè)備精度和壽命。
• 結(jié)構(gòu)安全隱患： 降低結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能，極端情況下可能導致構(gòu)件失穩(wěn)。
• 耐久性降低： 缺陷處易滲入水汽和腐蝕介質(zhì)，加速鋼筋銹蝕和材料劣化。

二、 核心檢測方法：原理與應(yīng)用

針對二次灌漿結(jié)合面的特點（通常厚度有限、位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部、單側(cè)可接觸），以下無損檢測方法最為常用：

1. 超聲波檢測：

   • 原理： 利用高頻聲波（通常>50kHz）穿透被測體。當聲波遇到脫空、分層等缺陷時，會在缺陷界面產(chǎn)生反射、折射和散射，導致接收到的聲波信號在傳播時間、能量（波幅）和頻率上發(fā)生變化。
   • 應(yīng)用：
     • 穿透法： 發(fā)射探頭和接收探頭分別置于灌漿層上表面和基礎(chǔ)混凝土側(cè)面（或反之）。通過分析聲速、波幅衰減等參數(shù)判斷結(jié)合面質(zhì)量。適用于可進行雙側(cè)檢測的部位。
     • 反射法/沖擊回波法： 單側(cè)檢測（通常僅在灌漿層表面操作）。發(fā)射聲波并接收從結(jié)合面缺陷或底面反射回來的波。通過分析反射波的時間（計算深度）和特征（如頻率變化）來識別脫空或分層。特別適合無法進行雙側(cè)檢測的場合。
   • 優(yōu)勢： 技術(shù)成熟，設(shè)備相對便攜，可提供缺陷深度信息。
   • 挑戰(zhàn)： 對表面平整度和耦合劑要求高；灌漿層較薄時，底面反射波與結(jié)合面缺陷反射波可能難以區(qū)分；材料聲學性能差異影響結(jié)果解讀。

2. 沖擊回波法：

   • 原理： 使用小型沖擊器在表面產(chǎn)生瞬時沖擊，激發(fā)低頻應(yīng)力波（<50kHz）。應(yīng)力波在結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播，遇到界面（如結(jié)合面缺陷、底面）會反射回表面，被傳感器接收。通過分析反射波的頻率（對應(yīng)特定深度）和振幅來判斷內(nèi)部缺陷的存在和位置。
   • 應(yīng)用： 主要用于單側(cè)檢測灌漿層結(jié)合面脫空和分層。特別擅長檢測淺層缺陷（與灌漿層厚度相當或更淺）。
   • 優(yōu)勢： 單側(cè)檢測優(yōu)勢明顯；對表面要求相對較低；能有效區(qū)分不同深度的反射體（結(jié)合面缺陷 vs 底面）。
   • 挑戰(zhàn)： 對操作人員經(jīng)驗要求較高；深層缺陷或復雜結(jié)構(gòu)信號解讀困難；環(huán)境振動可能干擾。

3. 聲發(fā)射檢測：

   • 原理： 被動監(jiān)測材料在受力（如加載試驗）過程中因內(nèi)部缺陷活動（如微裂紋擴展、脫粘）釋放出的瞬態(tài)彈性波（聲發(fā)射信號）。通過分析信號特征（如能量、計數(shù)、定位）來評估結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的動態(tài)發(fā)展過程。
   • 應(yīng)用： 主要用于在役結(jié)構(gòu)或進行荷載試驗時，監(jiān)測結(jié)合面潛在缺陷的活性及其擴展趨勢。
   • 優(yōu)勢： 可實時監(jiān)測缺陷的動態(tài)行為；對結(jié)構(gòu)整體性評估有獨特價值。
   • 挑戰(zhàn)： 通常需要加載才能激發(fā)有效信號；背景噪聲干擾大；定位精度相對較低；主要用于監(jiān)測而非初始缺陷普查。

三、 檢測實施的關(guān)鍵要點

1. 前期準備：

   • 資料收集： 設(shè)計圖紙、灌漿料技術(shù)參數(shù)、施工記錄（養(yǎng)護情況）、基礎(chǔ)混凝土信息。
   • 表面處理： 徹底清潔檢測區(qū)域表面，去除浮漿、油污、松散顆粒，確保傳感器良好耦合。必要時進行適當打磨。
   • 測區(qū)規(guī)劃： 根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性、尺寸和風險區(qū)域確定檢測范圍、布點密度（網(wǎng)格）和路徑。
   • 儀器校準： 嚴格按照設(shè)備要求進行校準和標定。

2. 方法選擇與參數(shù)設(shè)置：

   • 根據(jù)可接觸性（單側(cè)/雙側(cè)）、灌漿層厚度、預期缺陷類型和深度、環(huán)境條件等選擇最合適的方法或方法組合。
   • 針對選定的方法，優(yōu)化探頭頻率、增益、采樣率、觸發(fā)閾值等關(guān)鍵參數(shù)。在已知良好區(qū)域進行參數(shù)驗證。

3. 現(xiàn)場檢測：

   • 耦合劑： 確保探頭與表面之間使用足量且合適的耦合劑（如專用耦合膏、黃油），消除空氣間隙。
   • 耦合壓力： 保持探頭施加在表面的壓力穩(wěn)定且一致。
   • 掃描速度： 勻速移動探頭（對于連續(xù)掃描方式），速度過快會導致漏檢。
   • 標記與記錄： 實時記錄檢測位置、信號特征、可疑區(qū)域，并進行清晰標記。拍照記錄檢測位置和標記點。

4. 數(shù)據(jù)分析與評判：

   • 信號處理： 運用濾波、增益調(diào)整、時頻分析等技術(shù)處理原始信號，增強有效信息。
   • 特征提?。?/strong> 識別與缺陷相關(guān)的信號特征（如異常反射波、聲速降低、波幅衰減顯著、特征頻率峰）。
   • 對比分析： 與已知良好區(qū)域的信號特征進行對比。
   • 缺陷判定： 根據(jù)信號特征、位置、范圍、幅度等綜合判斷缺陷類型（脫空、分層等）、位置、大小和嚴重程度。通常需要依據(jù)相關(guān)標準規(guī)范或經(jīng)驗閾值。
   • 結(jié)果驗證： 對重要或存疑的缺陷，在條件允許時，可采用局部鉆孔內(nèi)窺鏡觀察、取芯驗證等方法進行復核。