姚 翔 （安徽省萬千建筑工程質量檢測有限公司，安徽 合肥 238076）

0 前言

對于結構實體混凝土強度的檢測，我國建立了相關標準，包括《混凝土結構現(xiàn)場檢測技術標準》（GB/T50784-2013）、《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》（JGJ/T23-2011）、《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》（JGJ/T384-2016）和《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》（CECS03：2007）等，同時很多省份也建立了地方標準?；炷翉姸痊F(xiàn)場檢測有間接法和直接法，間接法包括回彈法、超聲-回彈綜合法、后裝拔出法和后錨固法等。直接法一般指鉆芯法，當具備條件時應采用鉆芯法對間接法結果進行修正。在實際檢測中，大部分采用回彈法和鉆芯法結合的方式。因為回彈法操作簡便，對實體不造成破壞，可以大面積快速檢測，而鉆芯法雖然對實體造成一定損傷，但是結果直觀可靠，可對回彈法進行修正，使檢測結果更加準確合理。

從回彈檢測值和鉆芯檢測值的統(tǒng)計特征來看，回彈值樣本數(shù)量大，標準差小，分布區(qū)間狹窄；而鉆芯法由于取樣數(shù)量少，混凝土內部不均勻、芯樣鉆取工藝和加工工藝等因素造成的誤差，使得芯樣檢測數(shù)據(jù)分布范圍大，標準差大，往往存在疑似異常值。《混凝土結構現(xiàn)場檢測技術標準》（GB/T50784-2013）明確規(guī)定采用鉆芯法修正時，應對芯樣樣本進行異常值的判別和處理，并在附錄B中提出了t檢驗法的判別準則，而《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》（JGJ/T23-2011）、《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》（JGJ/T384-2016）和《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》（CECS03：2007）未對鉆芯修正的異常值判別提出要求，僅對鉆芯法進行檢測批推定時提出要按照《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理》（GB/T4883-2008）進行異常值的判別?？梢娔壳皣覙藴蕦τ阢@芯修正的異常值判別要求不一致。本文通過工程案例，對不檢驗異常值、t檢驗法檢驗異常值和Grubbs檢驗法檢驗異常值三種處理方式進行對比和分析。

1 工程概況

某工程為鋼筋混凝土框架結構，地上5層，地下1層。地下室結構施工完畢后未驗收，停工一年。復工后由于原施工資料缺失，需要對地下室結構實體進行全面檢測和驗收。首先對地下室柱混凝土強度進行復核，混凝土強度設計等級為C35。現(xiàn)場抽檢16根柱，每根柱布置5個測區(qū)，采用回彈法按批量進行檢測。同時在相應測區(qū)鉆取了6個芯樣進行對應樣本修正量法修正。由回彈法取得的測區(qū)混凝土抗壓強度換算值見表1，由鉆芯法取得的芯樣抗壓強度和對應測區(qū)回彈法抗壓強度換算值見表2。

地下室柱回彈法測區(qū)混凝土抗壓強度換算值（MPa） 表1

芯樣混凝土強度和對應測區(qū)回彈法抗壓強度換算值（MPa） 表2

2 評定過程及結果

2.1 不檢驗異常值

根據(jù)表2，分別計算6個芯樣和對應測區(qū)回彈法強度換算值的平均值。

芯樣強度平均值：f1=（37.6+37.4+38.3+40.3+38.5+37.7）/6=38.3MPa

對應測區(qū)混凝土強度換算值平均值 ：f2=（38.5+39.0+41.4+39.1+42.6+38.5）/6=39.8MPa

修正量 Δf=f1–f2=38.3–39.8=–1.5MPa

80個回彈測區(qū)樣本修正后的平均值為：

fcu，m=mfcu+ Δf=39.3+（ – 1.5）=37.8MPa

修正后的抗壓強度平均值37.8MPa處于區(qū)間（25，60）內，且標準差 1.50MPa 不大于 5.5MPa，滿足批量檢測的要求。

地下室柱的抗壓強度推定值為：

滿足強度設計等級C35的要求。

2.2t檢驗法檢驗異常值

《混凝土結構現(xiàn)場檢測技術標準》（GB/T50784-2013）附錄B提出了t檢驗法準則，并給出了統(tǒng)計量t的計算公式：

式中：t—統(tǒng)計量

xk—樣本中芯樣強度的最大值或最小值

mx—余下的n–1個芯樣強度平均值

sx—余下的n–1個芯樣強度標準差

n—芯樣樣本數(shù)量

將計算出的t值和臨界值tα（查表得出）比較，當t大于tα時，可認為xk是異常值，高端異常值直接剔除，低端異常值如果有充分理由時可剔除，沒有充分理由可在附近重新取樣，增加樣本數(shù)量。

將6個芯樣強度值按照從小到大排列為37.4、37.6、37.7、38.3、38.5、40.3。查表得 6 個樣本的臨界值 t（6）=2.13。首先檢驗最小值37.4，統(tǒng)計量t1=0.92，小于臨界值t（6），37.4不是異常值。其次檢驗最大值 40.3，統(tǒng)計量 t6=4.65，大于臨界值 t（6），將高端異常值 40.3 剔除。將剩余的5個強度值從小到大排列為37.4、37.6、37.7、38.3、38.5。查表得5 個樣本的臨界值 t（5）=2.35。首先檢驗最小值 37.4，統(tǒng)計量 t1=1.21，小于臨界值t（5），37.4不是異常值。其次檢驗最大值 38.5，統(tǒng)計量 t5=1.60，小于臨界值t（5），38.5也不是異常值。最終取 5個芯樣強度值 37.4、37.6、37.7、38.3、38.5。

芯樣強度平均值：f1=（37.6+37.4+38.3+38.5+37.7）/5=37.9MPa

對應測區(qū)混凝土強度換算值的平均值：f2=（38.5+39.0+41.4+42.6+38.5）/5=40.0MPa

修正量 Δf=f1–f2=37.9–40.0=–2.1MPa

80個回彈測區(qū)樣本修正后的平均值為：

fcu，m=mfcu+ Δf=39.3+（ – 2.1）=37.2MPa

地下室柱的抗壓強度推定值為：

fcu，e=fcu，m– 1.645×Sfcu=37.2 –1.645×1.50=34.7MPa＜35MPa

不滿足強度設計等級C35的要求。

2.3Grubbs檢驗法檢驗異常值

《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理》（GB/T4883-2008）提出了Grubbs檢驗法雙側情形的準則，并給出了統(tǒng)計量Gn和的計算公式：

式中：x(n)—樣本最大值

x(1)—樣本最小值

s—樣本標準差

雙側情形下，確定檢出水平α后，查表得出臨界值 G1α/2（n），當 Gn＞G'n，且Gn大于 G1α/2（n），判定 x(n)為離群值，當G'n＞Gn，且 G'n大于 G1α/2（n），判定 x(1)為離群值，否則判定無離群值。對于檢出的離群值，確定剔除水平α?，并查表得出臨 界值 G1α?/2（n），當 G'n大于 G1α?/2（n）時，判定x(1)為統(tǒng)計離群值，當Gn大于G1α?/2（n）時，判定 x(n)為統(tǒng)計離群值。對于離群值，若找到技術或物理原因，可以剔除或修正，如果找不到原因，一般保留離群值，剔除統(tǒng)計離群值。

首先計算最大值40.3的統(tǒng)計量G6=1.87，最小值 37.4 的統(tǒng)計量 G'6=0.84。雙側情形下，檢出水平α取0.05，查表得G1α/2=G0.975=1.887，可知 G6和 G1均小于G0.975。所以不存在離群值，也不需要進一步檢驗統(tǒng)計離群值。因不需要剔除樣本中的數(shù)據(jù)，地下室柱混凝土強度推定值和不檢驗離群值結果一樣，滿足強度設計等級C35的要求。

3 評定結果對比分析

3.1 不檢驗異常值和t檢驗法檢驗異常值

不檢驗異常值時，對全部芯樣強度數(shù)據(jù)求平均值，然后與對應測區(qū)的回彈法抗壓強度換算值的平均值比較，計算出修正量。在本案例中，芯樣強度最大值40.3的偏離程度較大，使芯樣強度平均值和修正量均較大，從而使修正后的強度數(shù)據(jù)變大。采用t檢驗法檢出最大值40.3為異常值，剔除最大值后，芯樣強度值和修正量較剔除前變小，從而使修正后的強度數(shù)據(jù)變小。不檢驗異常值的強度推定值是40.3MPa，滿足C35要求；t檢驗法檢驗異常值的強度推定值是34.7MPa，評定結果是不滿足C35要求。

3.2 不檢驗異常值和Grubbs檢驗法檢驗異常值

采用Grubbs檢驗法檢驗異常值時，最小值37.4和最大值40.3在檢出水平0.05的條件下均不屬于離群值，也不需要進一步檢驗剔除水平0.01條件下的統(tǒng)計離群值，因此不需要剔除芯樣強度數(shù)據(jù)。不檢驗異常值和Grubbs檢驗法檢驗異常值的評定結果一樣，均滿足C35的要求。

3.3t檢驗法檢驗異常和Grubbs檢驗法檢驗異常值

t檢驗法剔除了最大值40.3，評定結果滿足C35的要求；Grubbs檢驗法未檢出異常值，評定結果不滿足C35要求。兩種異常值檢驗方式，由于計算方法的不同導致檢驗結果不同，前者檢出最大值為異常值，后者未檢出異常值。兩種方式推導出兩種結果35.3MPa和34.7MPa，雖然僅相差 0.6MPa，但恰好處于設計強度等級C35的兩側，導致了截然相反的結果。

4 結論

鉆芯取樣時，應采取措施減少芯樣的破損，降低芯樣之間的差異性，使芯樣數(shù)據(jù)更合理準確。比如避開鋼筋位置、采用合理的鉆進速度和保證鉆芯機具穩(wěn)定牢固。加工芯樣時，小心切割和打磨，打磨后認真核對芯樣的尺寸、垂直度和端面平整度。

由于鉆芯法測得的強度數(shù)據(jù)離散程度較大，從提高數(shù)據(jù)準確性的角度出發(fā)，應當按照標準要求對數(shù)據(jù)進行異常值檢驗。檢驗方法可采用《混凝土結構現(xiàn)場檢測技術標準》（GB/T50784-2013）中的t檢驗法，也可以采用《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理》（GB/T4883-2008）中的 Grubbs檢驗法，并說明具體采取的檢驗方法，必要時可兩種方法同時使用。

對檢驗出的異常值要進行全面分析，盡可能找到原因后剔除，也可以剔除后重新取芯補充數(shù)據(jù)后再次進行數(shù)據(jù)處理。當不能找到原因后要謹慎處理，可采取補充芯樣數(shù)據(jù)等方式進行數(shù)據(jù)處理。從工程安全性角度考慮，應按保守方式進行評定。

采用不同的異常值檢驗方法得到不同的評定結論，且結論對工程質量判定有重大影響時，應建議委托方進行專家論證，從設計方面給出更全面科學的結論。