水利工程混凝土浇筑质量无损检测与缺陷修复技术

混凝土作为水利工程核心建筑材料，广泛应用于大坝、溢洪道、输水隧洞等关键结构，浇筑质量是决定工程整体性能的核心因素。随着检测技术的发展，无损检测技术凭借无需破坏结构、检测效率高、数据覆盖范围广等特点，已成为水利工程混凝土质量检测的主流方式[1]。同时，针对检测发现的缺陷，需结合缺陷类型、位置、规模及工程运行要求，选择科学合理的修复技术，确保缺陷处理彻底，恢复结构性能。

一、 水利工程混凝土浇筑质量无损检测技术

（一）超声回弹综合法

超声回弹综合法是基于超声波传播速度与混凝土强度、密实度的相关性，结合回弹值反映混凝土表面硬度的特性，实现对混凝土强度与内部质量的综合检测。该技术通过在混凝土表面布置超声换能器，发射并接收超声波，记录声波传播时间计算传播速度；同时使用回弹仪检测混凝土表面回弹值，依据规范建立的超声速度 - 回弹值 - 混凝土强度关系曲线，推算混凝土强度等级。

在水利工程应用中，超声回弹综合法适用于大坝坝体、闸室底板等大体积混凝土结构，可检测混凝土强度均匀性、内部空洞、裂缝等缺陷。操作时需注意混凝土表面平整度，对不平整表面进行打磨处理，确保换能器与回弹仪探头贴合紧密；检测点位应避开钢筋密集区、预埋件位置，避免金属构件对超声波传播的干扰；同时控制检测环境温度，温度过高或过低时需对检测数据进行修正，确保结果准确性。

（二） 雷达检测技术

雷达检测技术利用高频电磁波在不同介质中的传播速度与反射特性差异，实现对混凝土内部结构的无损检测。检测时雷达天线向混凝土内部发射电磁波，电磁波遇到混凝土与空气、水分、裂缝等界面时产生反射信号，通过接收反射信号并分析其传播时间、幅度与频率变化，可判断混凝土内部是否存在空洞、疏松、裂缝及钢筋分布情况。

该技术在水利工程中多用于输水隧洞、涵洞等封闭或半封闭结构的混凝土质量检测，具有检测速度快、分辨率高、可连续扫描等优势。应用时需根据混凝土厚度选择合适频率的雷达天线，厚体混凝土选用低频天线以增加探测深度，薄壁结构选用高频天线提高缺陷分辨率；检测前需清除混凝土表面杂物，减少表面干扰信号；对检测数据进行预处理，消除背景噪声与天线耦合干扰，通过图像反演技术生成混凝土内部结构剖面图，精准定位缺陷位置与规模。

（三）声发射检测技术

声发射检测技术基于混凝土内部缺陷产生与扩展时释放能量引发弹性波的原理，通过接收并分析这些弹性波信号，实现对混凝土结构损伤状态的实时监测。当混凝土受荷载作用或环境因素影响，内部裂缝扩展、空洞闭合等过程会产生声发射信号，利用声传感器捕捉信号，分析信号的幅度、频率、持续时间等参数，可判断缺陷的活动性与严重程度。

在水利工程中，声发射检测技术常用于大坝蓄水期、机组运行期等动态工况下的混凝土结构安全监测，可实时预警裂缝扩展、结构损伤等风险。操作时需合理布置传感器阵列，确保覆盖检测区域关键部位；根据检测目标设定信号阈值，过滤环境噪声干扰；对检测数据进行实时分析与存储，建立声发射信号与缺陷发展的关联模型，为工程运维提供动态监测数据支持。

（四）红外热成像检测技术

红外热成像检测技术通过检测混凝土表面温度场分布差异，间接判断内部质量缺陷。混凝土内部存在空洞、裂缝、含水率异常等缺陷时，缺陷区域与正常区域的热传导性能不同，在外界温度变化或内部热源作用下，表面会形成温度差，利用红外热像仪捕捉这种温度差并生成热成像图，可识别混凝土内部缺陷位置与范围。

该技术适用于水利工程混凝土表面及近表面缺陷检测，如闸墩表面裂缝、溢洪道混凝土碳化层厚度评估等。应用时需选择合适的检测时机，避免强光直射、强风等环境因素对表面温度场的干扰；检测前让混凝土结构处于稳定温度环境，确保缺陷区域与正常区域的温度差充分显现；对热成像图进行灰度分析与温度标定，结合混凝土热传导系数，推算缺陷深度与规模，为后续修复提供依据[2]。

二、水利工程混凝土常见缺陷修复技术

（一）裂缝修复技术

混凝土裂缝是水利工程最常见缺陷，根据裂缝宽度、深度与渗水情况，可采用表面封闭法、压力注浆法、粘贴加固法等修复技术。表面封闭法适用于宽度小于 0.2mm 的微裂缝，通过在裂缝表面涂抹环氧树脂砂浆、聚合物水泥浆等封闭材料，阻止水分侵入与裂缝扩展。操作时需清除裂缝表面灰尘、浮渣，使用钢丝刷打磨表面，确保封闭材料与混凝土表面紧密结合；涂抹材料时控制厚度均匀，必要时采用多层涂抹，增强封闭效果。

压力注浆法适用于宽度大于 0.2mm 的裂缝及深度较大的内部裂缝，利用注浆泵将水泥浆、环氧树脂浆液等注入裂缝内部，填充裂缝空隙并形成粘结力，恢复混凝土结构整体性。施工前需对裂缝进行清理，使用高压水冲洗裂缝内部杂物；布置注浆孔与排气孔，孔距根据裂缝宽度确定；选择合适的浆液配比，控制注浆压力与流量，确保浆液充分填充裂缝，注浆结束后及时封堵注浆孔，养护至浆液达到设计强度。

（二）空洞与蜂窝修复技术

混凝土浇筑过程中振捣不密实易产生空洞、蜂窝等缺陷，此类缺陷会降低结构承载能力与抗渗性能，需根据缺陷体积与位置选择对应的修复技术。对于体积较小的表面蜂窝，采用局部修补法，先剔除缺陷区域松散混凝土，直至露出坚实基层，使用高压水冲洗干净后，涂刷界面剂增强粘结性，再采用高强度水泥砂浆分层回填压实，每层压实厚度不超过 50mm，养护期间保持表面湿润。

对于体积较大的内部空洞，采用开仓修复法，根据空洞位置与深度开凿梯形或矩形修复槽，槽壁坡度控制在 1:0.5~1:1，避免应力集中；清除槽内松散混凝土与杂物，布置锚固钢筋增强新旧混凝土结合；采用补偿收缩混凝土或自密实混凝土进行回填，浇筑过程中分层振捣密实，确保混凝土与旧基层紧密结合；浇筑完成后覆盖保湿材料养护，养护时间不少于 14 天，确保修复部位强度达到设计要求。

（三）表面缺陷修复技术

混凝土表面常见缺陷包括露筋、麻面、磨损等，此类缺陷虽对结构强度影响较小，但会降低混凝土抗碳化、抗侵蚀能力，需及时修复。露筋修复需先清除钢筋表面锈蚀层，使用钢丝刷与除锈剂处理钢筋，剔除周围松散混凝土，涂刷钢筋防锈涂料；再采用聚合物水泥砂浆回填，确保砂浆包裹钢筋，表面压实抹光，养护期间避免碰撞与水分流失[3]。

麻面修复需将表面不平整区域打磨平整，清除表面浮灰，涂刷界面处理剂；采用与原混凝土颜色相近的水泥砂浆或腻子分层修补，每层厚度控制在 2~3mm，修补后使用砂纸打磨光滑，确保表面平整度符合规范要求。对于水流冲刷导致的表面磨损，采用耐磨修补材料，如金刚砂混凝土、聚合物耐磨砂浆，修补前对磨损表面进行拉毛处理，增强修补材料与基层的粘结力，提高表面抗磨损性能。

三、结语

 无损检测技术凭借非破坏性、高效性的优势，实现了混凝土质量的全面精准评估，为缺陷识别与定位提供了可靠依据；而针对性的缺陷修复技术，结合材料科学与施工工艺的发展，能够有效消除混凝土缺陷，恢复结构性能。水利工程建设与运维单位需加强对无损检测与缺陷修复技术的实践应用，通过规范技术操作、优化管控流程，将质量管控贯穿工程全周期，确保水利工程长期安全稳定运行。

文章来源：《产品可靠性报告》https://www.zzqklm.com/w/kj/32519.html