中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
裂縫是混凝土結構中最常見的缺陷或損傷現(xiàn)象，大量的土木工程事故說明，混凝土結構的裂縫會嚴重影響工程牢固性、負載能力等，帶來嚴重的工程安全隱患，如果不能及時對混凝土裂縫進行維修，必將發(fā)生安全隱患，因此，對混凝土裂縫的監(jiān)測，及時采取養(yǎng)護措施，是保障工程質量安全的基礎之一。
1．混凝土裂縫的成因及影晌
由于裂縫的成因、狀態(tài)、發(fā)展以及在結構中的位置等的不同，對結構的危害性也有很大的的區(qū)別。嚴嚴重的裂縫可能危害結構的整體性和穩(wěn)定性，對結構的安全運行產(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)大量的觀測資料，在混凝土結構物中出現(xiàn)的裂縫，大多數(shù)在竣工后1-2年內已產(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，以防內部鋼筋銹蝕）和裂縫補強（裂縫表i貼鋼板等）都需要在明確裂縫的狀態(tài)、成因的基礎上才能合理、有效地進行。
因此，為了確定裂縫的狀態(tài)、發(fā)展和成因，以及合理評價裂縫對結構物的影響，選擇適當?shù)男扪a方案和時機，掌握其深度與其長度、寬度都是非常重要的。所不同的是，裂縫的深度則試較之長度和寬度測試要困難得多，通常需要采用鉆孔取樣的方法加以直接測試。但是，鉆孔取樣的方法除費時費力，對結構也有一定的損害以外，對深裂縫由于取樣困難往往難以測試。同時，對于裂縫的發(fā)展也難以監(jiān)測，因此，采用合理的無損檢測方法是非常必要的。
2．裂縫檢測
裂縫深度的無損檢測方法有多種。根據(jù)測試面的條件，可以分為單面平測法、雙面斜測法和鉆孔對測法。其中，單面平測法適用面最廣。然而，目前常用的裂縫深度的無損檢測技術大多是從金屬材料的裂縫深度檢測中發(fā)展而來，在應用于混凝土結構中會遇到各種問題，使得測試結果常常較實際深度偏淺很多。標準測試方法包括相位反轉法和傳播時間差法。這兩種方法均采用接收信號的初始部分的特性，為目前較為通用的測試方法
(1) 相位反轉法
當激發(fā)的彈性波（包括聲波、超聲波）信號在混凝土內傳播，穿過裂縫時，在裂縫端點處產(chǎn)生衍射，其衍射角與裂縫深度具有一定的幾何關系。相位反轉法正是根據(jù)衍射角與裂縫深度的幾何關系，來對裂縫深度進行快速測試的（圖1-2）。將激振點與接收點沿裂縫對稱配置，從近到遠逐步移動。當激振點與裂縫的距離與裂縫深度相近時，接收信號的初始相位發(fā)生反轉。 
該方法只需移動沖擊錘或換能器，確定首波相位反轉臨界點，就可確定混凝土的裂縫深度。與其他混凝土裂縫深度檢測方法相方法有簡單直觀的特點，有一定的實用價值。
(2) 傳播時間差法
該方法適合混凝土結構物中的開口裂縫。其測試原理是激勵產(chǎn)生的彈性波遇到裂縫時，波被直接隔斷，并在裂縫端部衍射通過（圖1-3）。其通過測試波在有裂縫位置和沒有裂縫健全部位傳播的時間差來推定裂縫深度的，裂縫深度越大，傳播時間差也越長。
(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）的衰減特性來測試混凝土構造物中的裂縫深度。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，信號采集容易，對裂縫更為敏感。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)補正，而保持其振幅不變。但是，瑞利波在遇到裂縫時，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。
