大壩混凝土工程質(zhì)量檢測(cè)與綜合評(píng)價(jià)

阿吉忠 青海省水利水電科技發(fā)展有限公司

摘要：為更加合理利用水資源，降低洪澇災(zāi)害的發(fā)生幾率，大壩工程的興建數(shù)量逐漸增多。此外，大壩工程多使用混凝土作為其主體材料，而且隨著使用年限的提升，大壩混凝土工程也會(huì)因此出現(xiàn)老化以及病害等情況，所以對(duì)大壩混凝土工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與綜合評(píng)價(jià)是很有必要的。鑒于此，本文以相關(guān)工程案例為切入點(diǎn)，詳盡闡述了檢測(cè)內(nèi)容及檢測(cè)方法，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以供專業(yè)人士借鑒與分析。

關(guān)鍵詞：大壩混凝土工程；質(zhì)量檢測(cè)；綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TV641 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2017）010-0-01

一、工程概況

某水庫的大壩形式為碾壓混凝土重力壩，其防滲層采用常態(tài)混凝土澆筑而成，并且使用常態(tài)混凝土作為其下游的保護(hù)層，壩體內(nèi)部為三級(jí)配碾混凝土。水庫的綜合效益在其建成并投入使用后得到了充分發(fā)揮。然而，隨著水庫工作時(shí)間的提升，出現(xiàn)較多影響其工作狀態(tài)的問題，例如，混凝土結(jié)構(gòu)老化以及滲漏等問題，極大的影響水庫工程的安全和穩(wěn)定。因此，相關(guān)部門需要對(duì)此水庫大壩進(jìn)行質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)，從而對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)與修復(fù)工程。

二、檢測(cè)內(nèi)容及檢測(cè)方法

（一）檢測(cè)內(nèi)容

檢測(cè)內(nèi)容包含以下幾方面：1.檢查大壩主體，首先在大壩外表面查找是否存在缺陷或裂縫等病害，并對(duì)此進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)；2.為對(duì)大壩溢流面、下游面以及閘墩等部位的混凝土進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，需要在以上部門進(jìn)行混凝土鉆孔取芯作業(yè)。此外，為根據(jù)碳化深度來計(jì)算混凝土強(qiáng)度，可通過回彈儀測(cè)定壩上混凝土的回彈值，進(jìn)而得出其混凝土碳化深度的準(zhǔn)確數(shù)值；3.為測(cè)定與評(píng)估混凝土質(zhì)量，可鉆孔在壩體表面，利用酚酞測(cè)量方式來測(cè)量其混凝土質(zhì)量以及碳化深度。

（二）檢測(cè)方法

1.混凝土裂縫的普查

詳細(xì)檢查水庫大壩混凝土外表面的裂縫情況，并對(duì)裂縫的長(zhǎng)度、位置以及形式進(jìn)行詳盡統(tǒng)計(jì)。此外，重點(diǎn)檢查之前修補(bǔ)過的上游壩體裂縫情況。為控制觀測(cè)精度在0.1mm以內(nèi)，觀測(cè)可以利用顯微鏡來完成。

2.典型裂縫深度的檢測(cè)

混凝土裂縫深度的探測(cè)必須遵從水工混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)技術(shù)規(guī)程中的要求，利用鉆孔法和超聲波評(píng)測(cè)法來完成。（1）利用超聲波來檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中的缺陷是超聲波單面評(píng)測(cè)法的主要原理。在同一時(shí)間內(nèi)，利用脈沖波技術(shù)完成對(duì)脈沖波頻率以及振幅方面參數(shù)的判斷，進(jìn)而對(duì)混凝土的缺陷情況有所了解。混凝土的整體性會(huì)因?yàn)榱芽p的存在而有所降低，根據(jù)超聲脈沖在混凝土中的反射與時(shí)間來計(jì)算裂縫的長(zhǎng)度，如圖1所示。

通常來講，影響超聲波檢測(cè)精度主要有以下兩方面：①如果水或其它介質(zhì)存在與裂縫中，則超聲波穿過裂縫前會(huì)先經(jīng)過水面，進(jìn)而導(dǎo)致所測(cè)量的裂縫深度存在偏差；②當(dāng)裂縫有鋼筋穿過后，鋼筋會(huì)成為脈沖波傳播的載體，從而導(dǎo)致實(shí)際裂縫深度與檢測(cè)結(jié)果有較大出入。在對(duì)本大壩工程進(jìn)行檢測(cè)過程中，裂縫處于干燥狀態(tài)并且其內(nèi)部不存在其它雜質(zhì)，其測(cè)量精度可以得到良好的保證。

（2）利用鉆孔法完成混凝土裂縫深度的檢測(cè)存在一定局限性。因此，為提升檢測(cè)精度，需要對(duì)局限性加以克服。本工程的裂縫深度檢測(cè)通過鉆芯實(shí)測(cè)的方式來完成，并且將檢測(cè)結(jié)果與超聲波法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而使得裂縫深度數(shù)據(jù)的測(cè)量更加準(zhǔn)確與合理。

3.混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的方式有兩種，即有損檢測(cè)與無損檢測(cè)方式。無損檢測(cè)則是利用物理參量計(jì)算機(jī)在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的前提下，完成對(duì)混凝土強(qiáng)度計(jì)算的工作，此方式適用于大面積混凝土結(jié)構(gòu)表面的檢測(cè)。此外，局部混凝土破壞問題的檢測(cè)則可使用有損檢測(cè)方式完成。本工程采用回彈法無損檢測(cè)方式，并且混凝土的強(qiáng)度可以由其表面硬度來進(jìn)行推導(dǎo)。

4.混凝土的碳化檢測(cè)

空氣中的CO2與水泥水化產(chǎn)物Ca（OH）2反應(yīng)生成CaCO3，從而引起混凝土碳化現(xiàn)象的發(fā)生。碳化可以使得鈍化膜在鋼筋表層生成，并且可以有效避免鋼筋腐蝕。然而，在堿性環(huán)境中鈍化膜方可保持穩(wěn)定，若是環(huán)境中的堿度下降，則會(huì)破壞鈍化膜，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)腐蝕。與此同時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度估算與推測(cè)對(duì)于混凝土碳化深度檢測(cè)的準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的作用，并且碳化深度可以用來評(píng)測(cè)混凝土的耐久性。

三、檢測(cè)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)

本大壩混凝土工程的檢測(cè)結(jié)果如下：（一）本大壩工程混凝土裂縫于2013年修補(bǔ)過，目前沒有出現(xiàn)較為嚴(yán)重的裂縫問題。然而由于水庫長(zhǎng)期連續(xù)工作，凍融剖蝕現(xiàn)象存在于某些局部混凝土位置中。在檢測(cè)浮動(dòng)檢修閘門底座的水平鋼板后，發(fā)現(xiàn)依然存在程度不一的腐蝕破壞情況，并且聚合物砂漿在修補(bǔ)過后出現(xiàn)白色鈣質(zhì)以及龜裂等問題；（二）有四條較為明顯的裂縫出現(xiàn)在水庫底孔壩段以及電廠壩段上游位置。裂縫深度據(jù)檢測(cè)結(jié)果顯示已經(jīng)大于300mm，并且從水下至壩頂防浪墻底部有兩條裂縫。因此為保障大壩的防滲功能，需要立即對(duì)此裂縫進(jìn)行修補(bǔ)和維護(hù)；（三）混凝土剝蝕現(xiàn)象出現(xiàn)在非溢流壩下游壩表面，骨料外漏的情況已經(jīng)存在，甚至混凝土剝蝕深度在某些位置已經(jīng)達(dá)到5mm，表面有嚴(yán)重的混凝土破壞程度。此外，有很多長(zhǎng)滿雜草與青苔的寬裂縫出現(xiàn)在下游面，急需對(duì)此進(jìn)行修復(fù)；（四）脫空現(xiàn)象沒有出現(xiàn)在大壩11#底孔溢流面混凝土處，然而存在較多裂縫在混凝土的施工側(cè)面，并且貫穿性滲水是裂縫出現(xiàn)的主要原因。

四、結(jié)語

水利大壩是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，大壩混凝土的安全檢測(cè)對(duì)于大壩安全運(yùn)營(yíng)具有重要的意義。因此，應(yīng)運(yùn)用科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確保水利工程發(fā)揮其最大作用。

參考文獻(xiàn)：

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