任彥亭/天津冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)院

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)方法在某工程中的應(yīng)用與分析

任彥亭/天津冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)院

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量問(wèn)題及質(zhì)量疑義時(shí)有發(fā)生，舊有歷史性建（構(gòu)）物已不能滿足新規(guī)范要求，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是處理上述問(wèn)題的關(guān)鍵，結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)對(duì)檢測(cè)方法的選擇、分析，確定了檢測(cè)精度高、損壞截面小、快捷方便的應(yīng)用方法，可供類似工程參考。

回彈法；超聲法；取芯法；拔出法；分析；選擇；應(yīng)用

引言

目前我國(guó)工程中使用的混凝土均為商品混凝土，有些大型工程或大的建設(shè)公司在施工現(xiàn)場(chǎng)也設(shè)立攪拌站，以方便施工，而通常工程中混凝土的強(qiáng)度是靠留置試塊檢驗(yàn)法檢定的；試塊有標(biāo)養(yǎng)和同條件養(yǎng)護(hù)等方法；待混凝土到達(dá)齡期后對(duì)試塊進(jìn)行檢測(cè)，由于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與實(shí)際條件的差異，同條件養(yǎng)護(hù)情況的偏差以及人為因素等往往造成實(shí)際質(zhì)量與試驗(yàn)質(zhì)量的不一致，也常常出現(xiàn)質(zhì)量疑義；同時(shí)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性要求也不斷提高，近年來(lái)新標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)范不斷頒布實(shí)施，舊有建筑安全可靠性已不能滿足新的要求，尤其是抗震性能，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐步強(qiáng)化，拆除重建的工程也將越來(lái)越少，取而代之的是大量的加固工作，特別是有紀(jì)念及歷史文物等建（構(gòu)）物，因此無(wú)論是發(fā)生質(zhì)量疑義，還是加固工程均需要對(duì)原有結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)體檢測(cè)，以便為處理工程事故及加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

一、工程概況

天津某地下工程主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為C30混凝土，施工過(guò)程中由于業(yè)主與施工單位存在工程進(jìn)度、工程質(zhì)量以及工程款支付等方面的糾紛，在沒(méi)有進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)覆土配重的情況下，降水作業(yè)也被迫停止，又趕上連降暴雨，結(jié)果出現(xiàn)地下室上浮，結(jié)構(gòu)多處受到破壞；最嚴(yán)重的有局部三根柱梁交接處剪切斷裂，上下柱斷裂處錯(cuò)位近5cm，業(yè)主方更加認(rèn)為該工程存在質(zhì)量問(wèn)題，在出具工程質(zhì)量事故報(bào)告前，首先應(yīng)對(duì)工程實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

二、檢測(cè)方案的選擇分析

（一）目前，我國(guó)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)的常用方法有以下幾種

1.回彈法 2.超聲法 3.取芯法 4.拔出法 5. 破損法 6.綜合檢測(cè)法

（二）對(duì)以上幾種常用檢測(cè)法的分析

1.回彈法。

回彈值與混凝土的齡期相關(guān)，齡期超過(guò)一年，因混凝土表面碳化深度問(wèn)題需要處理，涉及觸點(diǎn)與混凝土面的平直均勻接觸問(wèn)題且與接觸角度密切相關(guān)，回彈值N及超聲聲速值V與混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系不夠密切，兩種檢測(cè)的結(jié)果相對(duì)誤差經(jīng)實(shí)踐證明在±20～40%之間，檢測(cè)精度不高，兩種檢測(cè)結(jié)果可供配合其它精度較高的方法綜合參考使用。

2.取芯法。

取芯法檢測(cè)精度較高，目前應(yīng)用較多，甚至國(guó)外研究人員認(rèn)為混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè)時(shí)要以取芯法為基礎(chǔ)，但取芯法的技術(shù)要求較高，應(yīng)用范圍受限，（如小截面殼體有抗?jié)B要求等部位）且用時(shí)較長(zhǎng)，鉆取一個(gè)完整芯樣需要30分鐘，首先取芯位置不能破壞結(jié)構(gòu)主筋尚應(yīng)避開(kāi)箍筋，還要依據(jù)混凝土粒徑大小確定芯樣直徑，當(dāng)混凝土顆?！?0mm時(shí)，芯樣直徑可取100mm。粒徑≤60mm時(shí)，芯樣直徑應(yīng)為150mm，芯樣的長(zhǎng)度為直徑的0.95～2.0倍，即使按1倍取值鉆孔也較深，另外影響檢測(cè)精度的還有以下幾方面：A芯樣的兩個(gè)端面應(yīng)磨平，因端面與軸線之間的垂直度偏差影響混凝土強(qiáng)度。超過(guò)2°時(shí)其檢測(cè)精度偏差較大。B芯樣的干濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度有直接影響，鉆取芯樣時(shí)冷卻水不能中斷，因此芯樣是浸水的，浸水的芯樣其強(qiáng)度損失在7%～15%之間，對(duì)有質(zhì)量疑義的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)不夠直接反應(yīng)實(shí)際情況，且地下工程有嚴(yán)格的防水要求，因此取芯法及破損法不宜采用。

3.拔出法。

拔出法是檢測(cè)混凝土實(shí)體質(zhì)量的新技術(shù)它的特點(diǎn)是用一套拔出儀鉆一個(gè)孔將錨具錨入，再立即拔出錨具，此時(shí)測(cè)力表上顯示讀數(shù)，其中一個(gè)最大值就是混凝土強(qiáng)度的極限抗拔力，該抗拔力與混凝土抗壓強(qiáng)度有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖1、圖2：

圖2

從圖1可見(jiàn)完成一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)僅需5分鐘，拔出的混凝土直徑僅有100mm最厚處不超過(guò)25mm，不超過(guò)鋼筋保護(hù)層厚度，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無(wú)影響使用條件不受限，可檢測(cè)一切硬化后的混凝土強(qiáng)度，從圖2可見(jiàn)，混凝土抗拔力與混凝土強(qiáng)度有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其抗拔力與混凝土強(qiáng)度相關(guān)系數(shù)r=0.980～0.986，所以該方法檢測(cè)精度高、耗時(shí)短相對(duì)誤差只有±8.5%。

三、檢測(cè)方法的確定

通過(guò)對(duì)上述幾種常用方法的比較分析，以及工程的實(shí)際情況，認(rèn)為拔出法檢測(cè)精度高、耗時(shí)短、方法簡(jiǎn)單，機(jī)具輕便、克服了回彈法超聲法鉆芯法破損法的缺點(diǎn)兼?zhèn)淞松鲜鰩追N方法的優(yōu)點(diǎn)，縮短了工程質(zhì)量事故處理的周期，遂決定采用回彈法普遍測(cè)強(qiáng)評(píng)定、拔出法進(jìn)行強(qiáng)度校核的綜合方法完成檢測(cè)。

四、結(jié)論

1.通過(guò)對(duì)地下結(jié)構(gòu)梁、板、柱、墻體的綜合檢測(cè)，柱、梁、墻體混凝土強(qiáng)度平均值為33.8mpa，滿足C30混凝土要求，底板混凝土強(qiáng)度平均強(qiáng)度28.6mpa，不能滿足設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理。

2.拔出法因其精度高對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破損面小，只有Φ100mm，深度淺且不超過(guò)25mm，操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用非常廣泛；如：小截面構(gòu)件，地下井巷、噴射混凝土、核電殼體等均可用拔出法檢測(cè)；對(duì)今后大量工程加固設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。