橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)探討

摘要：隨著國(guó)家建設(shè)投資的發(fā)展，市政工程的投入資金擴(kuò)大，各類橋梁在市政工程的應(yīng)用日益廣泛，但是隨著運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路客貨運(yùn)輸量不斷增長(zhǎng)，使得橋梁的負(fù)荷加重，出現(xiàn)了橋梁承載力相對(duì)不足的問題，混凝土質(zhì)量是橋梁工程的重點(diǎn)，是橋梁結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵所在。如何進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)混凝土檢測(cè)是值得深入探討和研究的問題。一個(gè)橋梁工程要想達(dá)到優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)，就需要做好混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)。本文分析了橋梁建設(shè)中混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)的重要性，探究了橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的兩個(gè)方法，回彈法和超聲回彈綜合法。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；混凝土強(qiáng)度檢測(cè)；回彈法；超聲回彈綜合法

一、橋梁結(jié)構(gòu)混凝土檢測(cè)的方法

結(jié)構(gòu)的安全性對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)承載能力。橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力是指結(jié)構(gòu)抵抗外荷載效應(yīng)的能力。按照我國(guó)現(xiàn)行公路橋梁規(guī)范定義，橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極限狀態(tài)承載力和結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)承載力兩個(gè)方面。橋梁結(jié)工程涉及到安全質(zhì)量事故后，經(jīng)過調(diào)查事故原因之后，因?yàn)樘峁┙Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土實(shí)際強(qiáng)度的數(shù)據(jù)偏差造成的事故占據(jù)很大的比例。所以在橋梁工程中通常使用的是高性能混凝土技術(shù)，高性能混凝土常常具備穩(wěn)定性強(qiáng)、強(qiáng)度大、富有韌性經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，但是還是必須采用合理的方法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。

檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度最直接和準(zhǔn)確的辦法就是鉆芯做抗壓試驗(yàn)，它能客觀的評(píng)價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度，但這是一種有損檢測(cè)方法，會(huì)破壞混凝土構(gòu)件本身的質(zhì)量，降低混凝土構(gòu)件的承載能力，也代表不了結(jié)構(gòu)本身的整體強(qiáng)度。橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)一般采用無(wú)損檢測(cè)的方式，超聲回彈綜合法和回彈法來(lái)是檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的常用方法，通過強(qiáng)度推定值，采集波速和回彈值，對(duì)其進(jìn)行分析，來(lái)評(píng)價(jià)混凝土施工質(zhì)量，是目前比較可行的辦法。

二、回彈法檢測(cè)法

（1）影響混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的因素

當(dāng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)際強(qiáng)度有檢測(cè)要求時(shí)，可按現(xiàn)行規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可作為處理混凝土質(zhì)量的一個(gè)依據(jù)。在橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中，回彈法檢測(cè)是最常用的的方法之一，采用回彈儀測(cè)定混凝土表面硬度以確定混凝土抗壓強(qiáng)度，但是采取回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度有很多的因素影響，影響混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的主要因素有：原材料、外加劑、成型方法、養(yǎng)護(hù)方法及濕度、碳化及齡期、模板種類、構(gòu)件受力狀態(tài)等。只有不斷的克服這這些因素才能提高混凝土強(qiáng)度測(cè)試精度。

1、回彈儀的質(zhì)量及測(cè)試性能

回彈儀的質(zhì)量及測(cè)試性能是決定混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素之一。回彈儀的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是統(tǒng)一儀器性能的基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，回彈儀標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)還要有一些具體指標(biāo)，彈擊拉簧處于自由狀態(tài)，在相應(yīng)于刻度尺的“100”處脫鉤，即在“0”處起跳?；貜梼x在鋼砧上率定值是否80±2，不在此范圍不得用于測(cè)試?；貜梼x要定期保養(yǎng)，回彈儀使用完畢，應(yīng)使彈擊桿伸出機(jī)殼，清除彈擊桿，桿前端球面和刻度尺表面及外殼上的污垢、塵土。

2、養(yǎng)護(hù)方法及濕度

橋梁結(jié)構(gòu)混凝土要好好的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的得當(dāng)與否會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，目前我們國(guó)家養(yǎng)護(hù)混凝土方法主要有室內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、空氣中的自然養(yǎng)護(hù)及蒸汽養(yǎng)護(hù)等多種。因?yàn)榛炷灵L(zhǎng)時(shí)間的處在潮濕的環(huán)境或者是水中，因?yàn)樗饔幂^好，早期及后期強(qiáng)度都是比混凝土在干燥條件下的養(yǎng)護(hù)要高，但是水容易軟化混凝土的表面硬度，因此不同的養(yǎng)護(hù)方法產(chǎn)生不同濕度對(duì)混凝土的強(qiáng)度及回彈值都有很大的影響。

濕度對(duì)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度有較大的影響。如何將濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的影響降到最低呢？建立混凝土表層濕度與回彈值之間的相互關(guān)系式是最有效的方法之一，通過試驗(yàn)制定專用曲線，進(jìn)行修正的方法予以解決，若不能達(dá)到此要求，則在測(cè)試過程要注意被測(cè)部位表面一定要是風(fēng)干、光潔狀態(tài)。

3、碳化及齡期

混凝土的碳化現(xiàn)象對(duì)回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度也有顯著的影響。因?yàn)樘蓟疃葘?duì)混凝土的回彈值影響很大的，所以在測(cè)量碳化深度值時(shí)一定要準(zhǔn)確，現(xiàn)在有專用碳化深度測(cè)量?jī)x。這個(gè)測(cè)試起來(lái)就比較準(zhǔn)確了。

（2）回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法

《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：取一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件作為檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的最小單元，一般取10個(gè)測(cè)區(qū)。對(duì)于某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m時(shí)，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不得少于5個(gè)測(cè)區(qū)。測(cè)區(qū)表面應(yīng)為混凝土原漿面，并應(yīng)清潔、平整，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面。必要時(shí)可用砂輪清理表面雜物和不平整處。測(cè)區(qū)以均勻布置，相鄰測(cè)區(qū)間距不應(yīng)大于2m，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m，測(cè)區(qū)宜選在能使回彈儀處于水平方向的混凝土澆筑側(cè)面。在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位應(yīng)布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開預(yù)埋件。

測(cè)量回彈值時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土檢測(cè)面。相鄰兩測(cè)點(diǎn)的浄距離不宜小于20mm，測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于30mm，測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上，同一測(cè)點(diǎn)應(yīng)只彈擊一次。

回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度強(qiáng)具有快捷、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，是處理混凝土質(zhì)量事故的重要依據(jù)。但是要將上述的影響因素克服了，才能減少存在的誤差，保證橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的準(zhǔn)確性。

三、超聲回彈綜合法檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度

（一）超聲回彈綜合法的概述

超聲回彈綜合法是將回彈法和超聲波方法相結(jié)合檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度。這種綜合法使用是有一定的前提的，回彈值和超聲波傳播速度與混凝土的抗壓強(qiáng)度之間要相互聯(lián)系。超聲回彈綜合法就是回彈值和聲波的速度綜合全面的反映混凝土的抗壓強(qiáng)度。這種方法精度比較大，可以在使用回彈法檢測(cè)結(jié)果懷疑時(shí)采用這個(gè)方法進(jìn)行校驗(yàn)。

（二）超聲回彈綜合法的檢測(cè)方法

與回彈法一樣，超聲回彈綜合法確定混凝土的強(qiáng)度，主要是根據(jù)測(cè)強(qiáng)曲線，考慮其他一些影響因素來(lái)推算其強(qiáng)度。對(duì)服役的混凝十橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，當(dāng)有兩個(gè)可測(cè)面，如T梁、拱肋及立柱等，宜采用超聲回彈綜合法檢測(cè)其結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。一般規(guī)定超聲回彈綜合法與回彈法一樣，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)可采用構(gòu)件檢測(cè)和部位檢測(cè)兩種方式。

采用超聲回彈法檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)時(shí)，其一般順序是先進(jìn)行回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試。對(duì)于非同一測(cè)區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值，在計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值時(shí)不可混用。

橋梁工程在澆注混凝土?xí)r，經(jīng)過振搗，一些水泥漿液，就順著模板沉積下來(lái)。當(dāng)采用超聲回彈綜合法的檢測(cè)時(shí)，如果不去打磨，就可能檢測(cè)出來(lái)的只是橋梁結(jié)構(gòu)混凝土表面一層水泥沙漿的強(qiáng)度。采集混凝土波速時(shí)，距離超過30公分是比較理想的選擇。距離小容易受到鋼筋的影響，容易形成雜波。等待波形穩(wěn)定在采集、記錄存貯數(shù)據(jù)，這樣檢測(cè)也才能更準(zhǔn)確一些。

一般采集時(shí)，混凝土等級(jí)為C50的波速在4600m/s左右（C25的波速在4000m/s左右，C30的波速在4300m/s左右，C40的波速在4500m/s左右，），如果測(cè)試出來(lái)的結(jié)果不是在這個(gè)范圍，就要先檢測(cè)是不是儀器出現(xiàn)了問題。在使用超聲回彈綜合法的檢測(cè)方法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，近可能的做一下對(duì)測(cè)實(shí)驗(yàn)，看看混凝土整體的波速，然后與混凝土平測(cè)時(shí)做比較，得出波速的修正系數(shù)。澆注混凝土之前，施工人員也要注意檢測(cè)骨料的含泥量，如果含泥量超標(biāo)，絕不能使用。因?yàn)楹嗔看?，它?duì)混凝土強(qiáng)度的影響是很大的。還有澆注混凝土?xí)r，施工人員，要有良好的施工習(xí)慣，不隨便亂扔建筑垃圾進(jìn)混凝土，要做好質(zhì)量控制，及時(shí)檢測(cè)混凝土坍落度，控制水的含量。

最后推算混凝土強(qiáng)度推定值時(shí)，一般情況下，只要大于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度的90%，我們就可以認(rèn)為混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。因?yàn)楫?dāng)初在建立公式的時(shí)候，壓了上千組混凝土試塊，整個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過程中，標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)的浮動(dòng)是很大，最后近似的取了1.645的修正系數(shù)。所以只要能保證大于90%的情況，有10%的偏差，我們都可以認(rèn)為是符合混凝土符合設(shè)計(jì)要求。

（四）結(jié)束語(yǔ)

作為橋梁施工企業(yè)，要根據(jù)時(shí)代發(fā)展的要求，利用合理的方法，加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)，提高自己的專業(yè)技術(shù)水平，為提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性能和使用壽命的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我們國(guó)家橋梁市政工程的可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

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