中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的缺陷或損傷現(xiàn)象，大量的土木工程事故說明，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫會(huì)嚴(yán)重影響工程牢固性、負(fù)載能力等，帶來嚴(yán)重的工程安全隱患，如果不能及時(shí)對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行維修，必將發(fā)生安全隱患，因此，對(duì)混凝土裂縫的監(jiān)測(cè)，及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施，是保障工程質(zhì)量安全的基礎(chǔ)之一。
1．混凝土裂縫的成因及影晌
由于裂縫的成因、狀態(tài)、發(fā)展以及在結(jié)構(gòu)中的位置等的不同，對(duì)結(jié)構(gòu)的危害性也有很大的的區(qū)別。嚴(yán)嚴(yán)重的裂縫可能危害結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大影響。另一方面，也有些裂縫，如表面溫度變化或干燥收縮引起的淺裂縫則無大的的影響。根據(jù)大量的觀測(cè)資料，在混凝土結(jié)構(gòu)物中出現(xiàn)的裂縫，大多數(shù)在竣工后1-2年內(nèi)已產(chǎn)生。如果這些裂縫中注入水泥砂漿或者環(huán)氧樹脂等充填材料，以防內(nèi)部鋼筋銹蝕）和裂縫補(bǔ)強(qiáng)（裂縫表i貼鋼板等）都需要在明確裂縫的狀態(tài)、成因的基礎(chǔ)上才能合理、有效地進(jìn)行。
因此，為了確定裂縫的狀態(tài)、發(fā)展和成因，以及合理評(píng)價(jià)裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響，選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方案和時(shí)機(jī)，掌握其深度與其長(zhǎng)度、寬度都是非常重要的。所不同的是，裂縫的深度則試較之長(zhǎng)度和寬度測(cè)試要困難得多，通常需要采用鉆孔取樣的方法加以直接測(cè)試。但是，鉆孔取樣的方法除費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)結(jié)構(gòu)也有一定的損害以外，對(duì)深裂縫由于取樣困難往往難以測(cè)試。同時(shí)，對(duì)于裂縫的發(fā)展也難以監(jiān)測(cè)，因此，采用合理的無損檢測(cè)方法是非常必要的。
2．裂縫檢測(cè)
裂縫深度的無損檢測(cè)方法有多種。根據(jù)測(cè)試面的條件，可以分為單面平測(cè)法、雙面斜測(cè)法和鉆孔對(duì)測(cè)法。其中，單面平測(cè)法適用面最廣。然而，目前常用的裂縫深度的無損檢測(cè)技術(shù)大多是從金屬材料的裂縫深度檢測(cè)中發(fā)展而來，在應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)遇到各種問題，使得測(cè)試結(jié)果常常較實(shí)際深度偏淺很多。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法包括相位反轉(zhuǎn)法和傳播時(shí)間差法。這兩種方法均采用接收信號(hào)的初始部分的特性，為目前較為通用的測(cè)試方法
(1) 相位反轉(zhuǎn)法
當(dāng)激發(fā)的彈性波（包括聲波、超聲波）信號(hào)在混凝土內(nèi)傳播，穿過裂縫時(shí)，在裂縫端點(diǎn)處產(chǎn)生衍射，其衍射角與裂縫深度具有一定的幾何關(guān)系。相位反轉(zhuǎn)法正是根據(jù)衍射角與裂縫深度的幾何關(guān)系，來對(duì)裂縫深度進(jìn)行快速測(cè)試的（圖1-2）。將激振點(diǎn)與接收點(diǎn)沿裂縫對(duì)稱配置，從近到遠(yuǎn)逐步移動(dòng)。當(dāng)激振點(diǎn)與裂縫的距離與裂縫深度相近時(shí)，接收信號(hào)的初始相位發(fā)生反轉(zhuǎn)。 
該方法只需移動(dòng)沖擊錘或換能器，確定首波相位反轉(zhuǎn)臨界點(diǎn)，就可確定混凝土的裂縫深度。與其他混凝土裂縫深度檢測(cè)方法相方法有簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，有一定的實(shí)用價(jià)值。
(2) 傳播時(shí)間差法
該方法適合混凝土結(jié)構(gòu)物中的開口裂縫。其測(cè)試原理是激勵(lì)產(chǎn)生的彈性波遇到裂縫時(shí)，波被直接隔斷，并在裂縫端部衍射通過（圖1-3）。其通過測(cè)試波在有裂縫位置和沒有裂縫健全部位傳播的時(shí)間差來推定裂縫深度的，裂縫深度越大，傳播時(shí)間差也越長(zhǎng)。
(3) 表面波法
該方法采用沖擊彈性波中的瑞利波（表面波的一種）的衰減特性來測(cè)試混凝土構(gòu)造物中的裂縫深度。由于P波和S波在媒體邊界面上相互作用而形成，其傳播速度比s 一邊開回上相互作用而形成，其傳播速度比s分，其特性非常適合于探測(cè)裂縫的深度。
瑞利波在媒體表面受沖擊所產(chǎn)生的彈性波中，能量最大，信號(hào)采集容易，對(duì)裂縫更為敏感。瑞利波在傳播過程中所發(fā)生的幾何衰減和材料衰減，可以通過系統(tǒng)補(bǔ)正，而保持其振幅不變。但是，瑞利波在遇到裂縫時(shí)，其傳播在某種程度上被遮斷，在通過裂縫以后波的能量和振幅會(huì)減少。因此，根據(jù)裂縫前后的波的振幅的變化（振幅比），便可以推算其深度。表面波法示意圖見圖1-4。
