胡開玲
(湖北省荊州市水利和湖泊局,434020,荊州)
水利工程質(zhì)量檢測是水利工程質(zhì)量管理科學(xué)化的基礎(chǔ),是提高工程監(jiān)督水平不可或缺的條件。只有做好檢測工作,才能及時(shí)掌握工程質(zhì)量動(dòng)態(tài)及其規(guī)律,控制工程質(zhì)量的波動(dòng)范圍,保證工程質(zhì)量的穩(wěn)定。隨著市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、法規(guī)制度不斷健全、建設(shè)程序持續(xù)完善和檢測新技術(shù)大規(guī)模使用,質(zhì)量檢測工作在監(jiān)測已建工程質(zhì)量、監(jiān)督在建工程實(shí)施、為工程竣工驗(yàn)收提供相關(guān)依據(jù)等方面發(fā)揮作用,為優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、保障工程安全等方面提供科學(xué)量化的數(shù)據(jù)支持。
以下在簡述工程質(zhì)量檢測的主要作用的基礎(chǔ)上,以實(shí)例說明如何開展水利工程質(zhì)量檢測工作并提出措施建議。
首先是出廠自檢。鋼筋、水泥、機(jī)電設(shè)備等產(chǎn)品,由生產(chǎn)企業(yè)自檢進(jìn)行產(chǎn)品的出廠質(zhì)量控制。其次是工程施工現(xiàn)場檢驗(yàn)。通過質(zhì)量檢測,得到工程產(chǎn)品的質(zhì)量特征值,對比質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),判斷合格與否,從而避免因器材或建筑材料質(zhì)量問題導(dǎo)致的建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量事故。
試驗(yàn)檢測的數(shù)據(jù)與結(jié)果是施工工序質(zhì)量控制的關(guān)鍵,也是工程質(zhì)量評定和驗(yàn)收的主要依據(jù)。
試驗(yàn)檢測不僅是施工單位對工程質(zhì)量進(jìn)行自檢的主要手段,而且也是工程質(zhì)量監(jiān)督和施工監(jiān)理工作的主要內(nèi)容和技術(shù)手段。
應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,通過分析結(jié)果可以科學(xué)了解水利工程的質(zhì)量水平、存在問題及進(jìn)一步改進(jìn)方向,并提出合理整改措施。
以監(jiān)利縣螺山電排渠宦子口至張家湖段治理工程為例。
工程主要建設(shè)內(nèi)容為:第1標(biāo)段:河道清淤、岸坡整治,螺山電排渠清淤 11 km(樁號 0+000~11+000)。第2標(biāo)段:河道清淤、岸坡整治及渠系建筑物等。螺山電排渠清淤6.3 km(樁號11+000~17+300)及新汴河防洪閘工程。
(1)混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度
①現(xiàn)場取樣
現(xiàn)場取樣應(yīng)結(jié)合工程現(xiàn)場實(shí)際,選取有代表性的部位鉆取芯樣,取樣部位應(yīng)標(biāo)明樁號、取樣時(shí)間等信息,并進(jìn)行拍攝取證。
鉆頭直徑的選取遵循以下原則:混凝土設(shè)計(jì)厚度≥100 mm,骨料最大粒徑不大于芯樣直徑的1/2時(shí),鉆芯時(shí)采用直徑100 mm的鉆頭;混凝土設(shè)計(jì)厚度<100 mm且≥70 mm,骨料的最大粒徑不大于芯樣直徑的1/2時(shí),鉆芯采用直徑70 mm的鉆頭;設(shè)計(jì)厚度<70 mm,采用細(xì)石混凝土預(yù)制的U型槽等薄壁混凝土結(jié)構(gòu),鉆芯時(shí)采用直徑50 mm的鉆頭。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)鉆取芯樣中骨料最大粒徑大于芯樣直徑的1/2時(shí),應(yīng)將該芯樣作報(bào)廢處理,重新鉆取芯樣。依據(jù)現(xiàn)場混凝土設(shè)計(jì)厚度及混凝土粗骨料最大粒徑,決定采用直徑100 mm、70 mm或50 mm的鉆頭取樣。
②試驗(yàn)方法
按照《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SL 352—2006)中的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。采用鉆芯法鉆取混凝土芯樣,每組樣取芯3個(gè),通過機(jī)械切磨,制成長徑比不小于1:1的圓柱體試件。依據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度規(guī)程(CECS03:2007)規(guī)定,將試樣兩端在磨石機(jī)上磨平,端面平整度誤差不大于直徑的千分之一。對個(gè)別端面殘缺、用磨石機(jī)磨平無法滿足高徑比要求的試樣,采用水泥砂漿補(bǔ)平,補(bǔ)平層厚度不大于5mm。試件端面抹水泥漿后,需經(jīng)過一個(gè)星期的養(yǎng)護(hù),保證試驗(yàn)時(shí)不在水泥砂漿處產(chǎn)生破壞。在具備試壓條件后用萬能材料試驗(yàn)機(jī)試壓來測定混凝土強(qiáng)度。
芯樣強(qiáng)度試壓時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):開動(dòng)試驗(yàn)機(jī),當(dāng)墊板與上壓板即將接觸時(shí),如有明顯偏斜,應(yīng)調(diào)整球座,使試件均勻受壓;控制加荷速率,以0.3~0.5 MPa/s的速度連續(xù)而均勻地加荷,當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí),停止調(diào)整油門,直至試件破壞,記錄破壞荷載。
③檢驗(yàn)結(jié)果處理
以3個(gè)試件測值的平均值作為芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。芯樣抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式如下:
式中:fc為抗壓強(qiáng)度,MPa;P 為破壞荷載,N;D 為試件直徑,mm。
若芯樣抗壓強(qiáng)度結(jié)果不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,判定混凝土抗壓強(qiáng)度合格。
(2)混凝土回彈強(qiáng)度
①試驗(yàn)依據(jù)
按照《回彈法檢驗(yàn)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23—2011)進(jìn)行檢測。
②儀器設(shè)備及使用要求
回彈儀為指針直讀式混凝土回彈儀。率定回彈儀鋼砧的洛式硬度為58~62 HRC。在回彈儀當(dāng)天使用前及測試過程中對回彈值有懷疑時(shí),回彈儀需率定,率定不合格不能使用。從事回彈儀檢驗(yàn)、維護(hù)以及測試和測試結(jié)果分析的人員,均應(yīng)經(jīng)過專門培訓(xùn)和考核,應(yīng)遵守現(xiàn)行安全技術(shù)和勞動(dòng)保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。
③數(shù)量及儀器標(biāo)定
在被測混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件上均勻布置不少于10個(gè)的測區(qū),每個(gè)測區(qū)面積400 cm2。
回彈儀標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)應(yīng)符合的要求為:彈擊錘與彈擊桿碰撞瞬間,彈擊拉簧處于自由狀態(tài),彈擊起跳點(diǎn)相應(yīng)于指針指示刻度尺上的“0”處。重型回彈儀率定值為78~82。
測試時(shí),每個(gè)測區(qū)彈擊16點(diǎn),兩測點(diǎn)間距不小于20 mm。當(dāng)一個(gè)測區(qū)有兩個(gè)測面時(shí),每一測面彈擊8點(diǎn)。
回彈測試面清潔、完整,測點(diǎn)避開氣孔或外露石子,一個(gè)測點(diǎn)只彈擊一次。
表1 檢測內(nèi)容與數(shù)量
④回彈測試方法
彈擊時(shí),回彈儀軸線應(yīng)垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土表面,緩慢均勻施壓。讀數(shù)時(shí)將回彈儀頂壓住表面,按下按鈕,鎖住機(jī)芯?;貜椫颠^高或過低時(shí),即查明原因。在該點(diǎn)附近(約30 mm)補(bǔ)測,舍棄原測點(diǎn)。
⑤碳化深度檢測方法
當(dāng)測試完畢后,用電動(dòng)沖擊鉆在回彈值的測區(qū)內(nèi)鉆一個(gè)直徑20 mm、深70 mm的孔洞,測量混凝土的碳化深度。
測量混凝土碳化深度時(shí),將孔洞內(nèi)的混凝土粉末清除干凈,將1.0%酚酞乙醇溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處,再用鋼尺測量混凝土碳化深度L(不變色區(qū)的深度),讀數(shù)精度為0.5 mm。測量的碳化深度小于0.4 mm時(shí),則按無碳化處理。
⑥試驗(yàn)結(jié)果處理
從每一測區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值,然后將余下的10個(gè)回彈值按下列公式計(jì)算:式中:Rm為測區(qū)平均回彈值,計(jì)算至0.1;Ri為第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值。
根據(jù)每一測區(qū)校正后回彈平均值及碳化深度值,查閱《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》附錄A《測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算表》,計(jì)算出該測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。根據(jù)每組測區(qū)的強(qiáng)度平均值及標(biāo)準(zhǔn)差,計(jì)算出每組混凝土強(qiáng)度推定值。將強(qiáng)度推定值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較評定。
對檢測建筑物應(yīng)標(biāo)明檢測部位、檢測時(shí)間等信息,并進(jìn)行拍攝取證。
(3)混凝土厚度、墊層厚度
采用鉆芯法檢測混凝土厚度。利用所取芯樣,用鋼尺在每個(gè)芯樣周邊均勻分布的4點(diǎn)直接量測芯樣長度,取4個(gè)量測值的平均值作為該芯樣的長度,測得3個(gè)芯樣的長度。以使用4點(diǎn)法測出的芯樣長度值作為護(hù)坡混凝土面板的厚度。
利用鉆芯孔掏挖墊層至見底后用鋼尺量測,獲得墊層厚度。
監(jiān)利縣螺山電排渠宦子口至張家湖段治理工程檢測內(nèi)容與檢測數(shù)量見表1。
(1)新汴河防洪閘護(hù)坡
新汴河防洪閘進(jìn)出口護(hù)坡混凝土襯砌為現(xiàn)澆混凝土,護(hù)坡混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C20,襯砌厚度均為10cm,下設(shè)5cm厚砂石墊層。
參照《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)—堤防工程》(SL 634—2012) 第 10.0.2條規(guī)定,護(hù)坡工程砂、石墊層厚度允許偏差為設(shè)計(jì)厚度的±15%;第10.0.9條規(guī)定現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡厚度允許偏差為±1 cm?!端姽こ淌┕べ|(zhì)量檢驗(yàn)與評定規(guī)程》表A.3.1-2《堤防工程外觀質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:混凝土堤表面平整度用2m靠尺檢測,不大于1.0cm/2 m。本次抽檢將現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡厚度偏差不小于-1cm判定為合格;將墊層厚度偏差不小于設(shè)計(jì)厚度的-15%判定為合格;將平整度不大于1.0cm/2 m評定為合格;將混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度大于等于設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度等級的評定為合格。
新汴河防洪閘進(jìn)出口護(hù)坡取芯2組,芯樣抗壓強(qiáng)度實(shí)測值為16.5 MPa和15.7 MPa,均未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級要求,不合格;抽檢護(hù)坡混凝土厚度6點(diǎn),厚度實(shí)測范圍值為10.1~12.2 cm,偏差范圍值為0.1~2.2 cm,均合格;抽檢墊層厚度6點(diǎn),厚度范圍值為4.5~5.7 cm,偏差范圍值為-10.0%~14.0%,均合格;抽檢平整度2個(gè)點(diǎn),測點(diǎn)數(shù)據(jù)為0.5 cm和0.6 cm,均合格。
(2)新汴河防洪閘結(jié)構(gòu)
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際,對新汴河防洪閘結(jié)構(gòu)共回彈2組混凝土強(qiáng)度,其混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C25,將達(dá)到設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度等級的評定為合格。
抽檢新汴河防洪閘結(jié)構(gòu)共5組混凝土回彈強(qiáng)度,其強(qiáng)度推定值范圍在26.6~33.3 MPa之間,均達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級要求。
水利工程質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)必須受控于國家的法律法規(guī),在國家法定機(jī)構(gòu)授權(quán)下行使職能,確保檢測機(jī)構(gòu)具備合法性。檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)成為具有獨(dú)立法人資格的技術(shù)鑒證類中介機(jī)構(gòu),以確保檢測工作的公正、科學(xué)和權(quán)威。
只有加快水利工程質(zhì)量檢測管理的法制建設(shè),才能適應(yīng)日益擴(kuò)大的水利工程建設(shè)市場,有效管理和規(guī)范水利工程質(zhì)量檢測工作。
質(zhì)量檢測必須使用現(xiàn)行有效的技術(shù)規(guī)程規(guī)范,按過期的規(guī)程規(guī)范進(jìn)行檢測的結(jié)果是有失公允的、不標(biāo)準(zhǔn)的,不能保證檢測質(zhì)量。檢測設(shè)備必須經(jīng)過有關(guān)部門的計(jì)量認(rèn)證,只有認(rèn)證合格的儀器設(shè)備才能保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
高素質(zhì)的檢測人員和先進(jìn)的檢測設(shè)備是保證檢測成果質(zhì)量的重要因素。檢測人員應(yīng)遵循水利部統(tǒng)一制定、發(fā)布的施工規(guī)范,并熟悉工程圖紙中的施工質(zhì)量設(shè)計(jì)指標(biāo)。同時(shí),檢測人員應(yīng)具有優(yōu)良的職業(yè)道德,嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行檢測活動(dòng)。
工程竣工驗(yàn)收工作前的抽檢工作十分必要。目前只有堤防工程對此有明確的要求,而混凝土、土方、石方、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品等工程并沒有抽檢的方法、規(guī)范和具體要求,還需要制定行之有效的措施推進(jìn)抽檢工作的開展。
隨著《水法》《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》先后實(shí)施,工程各方責(zé)任主體有所明確,工程質(zhì)量檢測工作更具重要性和必要性??茖W(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),檢測規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)不斷更新,儀器設(shè)備也朝著智能化發(fā)展,這都要求質(zhì)量檢測部門要繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)習(xí),不斷提高自身素質(zhì),加大儀器設(shè)備投入,改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,提高檢測能力和技術(shù)水平,增強(qiáng)社會(huì)競爭力,迎接新時(shí)代挑戰(zhàn)。當(dāng)前,面臨水利大發(fā)展時(shí)期,要搶抓發(fā)展機(jī)遇,必須加強(qiáng)管理和職業(yè)道德教育,規(guī)范操作,嚴(yán)格執(zhí)法,營造積極正向的工作環(huán)境,全面提高檢測技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量,確保水利工程檢測質(zhì)量,當(dāng)好工程建設(shè)質(zhì)量衛(wèi)士,為推動(dòng)水利行業(yè)快速發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。