現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土質(zhì)量的檢測分析

陳兵+曾慶鳴

摘 要：在現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工過程中，混凝土質(zhì)量檢測是非常重要的一個環(huán)節(jié)。在混凝土施工澆筑過程中受溫度、混凝土收縮徐變系數(shù)等因素的影響，會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫、麻面等情況，因此需要做好現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土質(zhì)量的檢測分析。文章以實(shí)際工程為例，分別采用溫度檢測、混凝土外觀檢測、超聲波檢測、鉆孔內(nèi)窺法和鉆芯取樣法進(jìn)行檢測，保證了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁 混凝土 質(zhì)量檢測

1.工程概況

余干縣馬背咀大橋是余黃一級公路，省道石寧線S208跨越信江的一座大型橋梁。本項(xiàng)目屬老橋擴(kuò)建，在老橋下游側(cè)加寬，即利用老橋作為右半幅，新建橋梁為左半福，新舊半幅橋梁組成一座完整的雙向四車道跨河大橋。

對采用懸臂現(xiàn)澆施工工藝施工的箱梁，0#塊截面尺寸較大，設(shè)計強(qiáng)度較高，水泥用量較多，水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫度較大，有可能因混凝土內(nèi)外溫差和溫度變形較大而造成砼硬化后的表面裂縫，因此對0#塊砼澆筑后的溫度觀測并提出相關(guān)的溫控措施是有必要的。

2.現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土質(zhì)量檢測內(nèi)容

2.1對混凝土箱梁梁體溫度進(jìn)行檢測

在施工過程中，溫度和天氣等方面的因素屬于不可控制因素，主要是由于溫度處于一直變化的狀態(tài)，并且在同一時間內(nèi)，各個結(jié)構(gòu)的溫度也不盡相同。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算過程中，需要將溫度因素單獨(dú)羅列出來，再對其進(jìn)行修正。溫度對橋梁撓度產(chǎn)生的影響主要分為兩種：均勻溫度差異和梁內(nèi)外的相對溫度差異。雖然，溫度變化一直存在于施工過程中，但是，在進(jìn)行溫度控制過程中，主要需要對掛籃定位和溫度應(yīng)力進(jìn)行控制，這樣才能有效地控制溫度對結(jié)構(gòu)的影響。溫度場在進(jìn)行變化過程中，各個建筑物都具有各自的特點(diǎn)，因此，在施工過程中，施工人員需要對溫度進(jìn)行密切地控制，及時地發(fā)現(xiàn)溫度變化過程中存在的規(guī)律。

2.2對混凝土表面缺陷進(jìn)行檢測

采用多元化的方式來對余干縣馬背咀大橋主橋6#墩和7#墩對應(yīng)的0號塊位置的混凝土存在的缺陷情況進(jìn)行檢查。借助卷尺、鋼尺等測量工具來對該位置的缺陷范圍進(jìn)行有效地測量，并且繪制出相應(yīng)的展示圖，從而掌握混凝土的缺陷范圍。

2.3超聲波法檢測混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)和空洞

（1）超聲波檢測原理

采用超聲波檢測方式來對混凝土的密實(shí)度進(jìn)行檢測。由于在超聲波環(huán)境下，傳播速度和介質(zhì)有著直接的關(guān)系，密實(shí)度越高，超聲波速度越快。因此，可以借助超聲波的傳播速度來對混凝土的密實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn)，工作原理是發(fā)射脈沖信號，通過對波的振幅和頻率等方面的因素進(jìn)行檢驗(yàn)，從而對混凝土的缺陷進(jìn)行有效判斷。一旦檢測出存在裂縫或者空洞，超聲波會繞過空洞或者裂縫來進(jìn)行波的傳播，從而增加波的傳播路徑，降低其傳播速度。

（2）檢測方法

對現(xiàn)有混凝土連續(xù)梁段6#墩和7#墩所對應(yīng)的0號塊的實(shí)際情況進(jìn)行分析，使用兩種不同的方式來進(jìn)行振動換能器的布置，在兩個相互平行的測試點(diǎn)上繪制出相應(yīng)的網(wǎng)格線，并且對其進(jìn)行編號。采用交叉斜側(cè)的方式來對其進(jìn)行測量時，需要對測試點(diǎn)的聲時、波幅、頻率和測距進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

（3）檢測數(shù)據(jù)的處理和分析

混凝土聲學(xué)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差（sx）和平均值（mx）按照下述公式進(jìn)行計算：

在進(jìn)行測量時，當(dāng)某測點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)為判斷為異常值后，可以根據(jù)異常測點(diǎn)分布情況以及波形的具體情況對混凝土內(nèi)部的空洞范圍和位置、混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)進(jìn)行確定。

3.檢測儀器、設(shè)備

在進(jìn)行檢測工作之前，需要準(zhǔn)備好檢測設(shè)備、鋼卷尺、照相機(jī)。采用超聲波檢測法來對混凝土內(nèi)部進(jìn)行檢測時，采用高頻率的放大振動平面換能器、鋼筋定位儀、鉆孔取芯機(jī)等。

溫度檢測采用智能弦式數(shù)碼應(yīng)變傳感器，采用直接讀數(shù)的高精度手持式紅外溫度槍進(jìn)行橋址的環(huán)境監(jiān)測。RaytekMT4手持式溫度測量儀表價格較低，功耗小，儀表小巧，攜帶方便美觀輕便。

4.測點(diǎn)的布置

為全面監(jiān)測大橋應(yīng)力，主要對大氣的主橋中跨和邊跨混凝土箱梁主梁的關(guān)鍵斷面進(jìn)行監(jiān)測。按照縱橋向的測試方向?qū)?yīng)變傳感器固定在縱向主筋上，測試導(dǎo)線引入到橋面中央分隔帶側(cè)，并做好標(biāo)記，同時布置傳感器進(jìn)行施工監(jiān)控、成橋動靜載試驗(yàn)以及運(yùn)營工程中長期觀測的傳感元件。

此外，還對主橋0#塊、7#墩、6#墩混凝土澆筑水化熱溫度進(jìn)行觀測，并在主梁上埋設(shè)溫度傳感器。

5.連續(xù)箱梁混凝土質(zhì)量檢測結(jié)果

5.1箱梁梁體溫度場的觀測

混凝土澆筑完成之后，進(jìn)入初凝階段，在72h內(nèi)進(jìn)行每間隔2h來對混凝土的溫度場和環(huán)境溫度進(jìn)行測量。對混凝土連續(xù)梁段6#墩和7#墩的0#號混凝土第一階段的澆筑溫度進(jìn)行全面的監(jiān)控和測量，對比結(jié)果如圖1和圖2所示。

從圖1和圖2的對比結(jié)果可以看出，0#塊混凝土澆筑之后，混凝土內(nèi)部的溫度較高，而且溫度上升速度也快，通過分析之后，主要是由于在進(jìn)行混凝土拌合過程中溫度較高，并且水灰比例不合適，并且加上澆筑工作完成之后，缺乏充分的養(yǎng)護(hù)工作，導(dǎo)致溫度升高較快。但是，在實(shí)際的監(jiān)測過程中，并沒有發(fā)現(xiàn)由于水化溫度場導(dǎo)致的開裂現(xiàn)象。

5.2外觀檢測成果、超聲波法檢測成果

缺陷位置處于6#墩箱梁左側(cè)的底面，缺陷的面積大約為1.4m2，深度為0.5cm。位于7#墩箱梁右側(cè)底面的缺陷位置，面積大約為1.8m2，深度為4.8cm。

為了充分考慮到測試范圍有可能覆蓋一些病蟲害，從而對混凝土內(nèi)部的檢測深度產(chǎn)生影響。此外，混凝土的深度與超聲波檢測的精度有著密切的聯(lián)系，因此，使用高頻放大振動換能器來確保測試精度。通過對超聲波檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn)，混凝土連續(xù)梁段6#墩和7#墩對應(yīng)的0號塊檢測并未發(fā)生異常，并且內(nèi)部存在嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷問題。

5.3鉆孔內(nèi)窺鏡及鉆芯取樣法檢測成果

混凝土連續(xù)梁段6#墩和7#墩左側(cè)支座上方的混凝土進(jìn)行取樣測試。在進(jìn)行鉆孔之前，需要借助鋼筋定位儀來對鉆孔的位置進(jìn)行確定，從而避免在鉆孔過程中對鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)影響。在鉆孔過程中，如感覺難度或者強(qiáng)度過大，無法進(jìn)行鉆孔，則可以使用鉆子進(jìn)行敲擊，還無法進(jìn)行操作，則表明該處的混凝土強(qiáng)度過高，不存在缺陷問題。總而言之，對6#墩所對于的0#塊左側(cè)和右側(cè)支座上混凝土進(jìn)行測試之后發(fā)現(xiàn)，其并不存在空洞或者質(zhì)量問題。

6.結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行混凝土連續(xù)澆筑箱梁檢測工作中，由于檢測工作受到現(xiàn)場施工環(huán)境等影響和條件的限制，采用單一的檢測方式無法有效達(dá)到檢測的標(biāo)準(zhǔn)和精度。因此，在進(jìn)行檢測時，需要采用多元化的方式來對箱梁的受力情況進(jìn)行全面的檢測，從而更加全面地對缺陷的程度和影響進(jìn)行分析和確定，制定出相應(yīng)的解決辦法。

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