浅谈现浇箱梁混凝土缺陷的质量检测[权威资料]

浅谈现浇箱梁混凝土缺陷的质量检测 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：利用超声波检测的原理，根据现场勘查条件，对现浇箱梁混凝土空洞、不密实等缺陷进行无损检测。 关键词：超声波；雷达；箱梁；混凝土缺陷；检测 TV331 A The Defect Detection of Cast-in-situ Concrete Box Girder Chen Peng 1 工程概况 对于混凝土或钢 筋混凝土结构物，由于施工管理不当以及受使用环境、自然灾害的影响，使得结构物内部存在不密实或空洞，外部形成蜂窝麻面、裂缝、损伤层等缺陷。这些缺陷的存在会严重影响结构物的承载力和耐久性。因此，应当采用有效方法查明结构物缺陷的性质、范围，以便及时进行修补处理。 混凝土缺陷的无损检测技术，大体可分为两类：机械波法（超声脉冲波、冲击脉冲波、声发射），穿透辐射法（ 射线、 射线、中子流）。由于射线的穿透深度有限，对于混凝土的密实度、空洞、裂缝及预应力构件预留孔洞的注浆质量检测，受到一定的限制，特别对非匀质的混 凝土质量检测难度很大。超声脉冲波的穿透能力较强，这一特点用于混凝土的检测更为突出。而且超声设备简单，操作方便，所以广泛应用于结构混凝土缺陷检测。 箱梁是桥梁上部结构主要部分，其施工质量的好坏至关重要。箱梁底部波纹管的周围，由于横向受力钢筋较密，再加上某些施工原因，容易造成混凝土浇筑不密实，从而导致箱梁表面有渗水泛碱现象。见照片 1-1。 照片 1-1 波纹管周围空洞照片 上述现象屡有发生，如何有效的检测出箱梁缺陷的性质、部位及其范围，是一个非常重要的问题，对箱梁缺陷的修补工作具有很 好的指导性，同时可以为施工质量评定工作提供可靠依据 1。 2 检测方法及原理 混凝土缺陷的检测方法很多，目前常用的方法有超声法和雷达法。 超声法检测原理是利用脉冲波在混凝土中传播的时间、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。 超声法检测结构混凝土缺陷，是以结构混凝土作为声波传播的介质。对于正常的混凝土，声波在其中传播的速度是有一定范围的。当结构混凝土出现缺陷时，如：空洞、裂缝、密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，使得传播的路程 偏长，测得的声时值必然偏高，声速值降低，通过对声时 tc、声速 、波幅 Ap 和波形等检测数据进行分析、处理和判断，确定结构混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断结构混凝土的均匀性状态，对其质量进行评定 2。 雷达法是一种用于确定工程结构与地质介质分布的电磁波法。其方法原理类似反射地震勘探技术，是一种高分辨率勘探方法。该方法是利用高频电磁波，以脉冲形式通过发射天线被定向的向地下发射，电磁波在地下介质中传播，当遇到存在电性差异介质的界面时，电磁波便发生反射，返回地面后由接收天线接收，并由采集系统（主机） 以数字形式记录下来。 采集的数据通过雷达专业处理软件进行分析处理， 可以获得时间或深度剖面信息，分析接收的地下界面反射回来的电磁波时间、频率和振幅等特征，就可以推断地下介质的空间位置、结构性质及几何形态，以达到对地层或地下目标体的勘探。 利用地质雷达的检测原理，对混凝土结构物进行完整性检测，同样可以达到较好效果 3 检测实例 前期我们对某一高速路工程的箱梁进行了混凝土不密实检测。该工程的箱梁施工时由于抢工期，并且在冬季施工，造成该桥多处箱梁在有波纹管的地方，浇筑的混凝土 不密实，箱梁底部表面出现渗水泛碱现象。施工方对渗水泛碱处的混凝土进行了剔除，并且采用专业材料进行了修补。 我们对箱梁修补后的混凝土进行了检测，目的是检查箱梁的修补效果，修补后的混凝土的密实程度，为桥梁的质量评定提供依据。 3.1 检测方法的确定 修补处基本上都在箱梁的跨中部位。设计施工图中每跨腹板底部均要埋设两层共 8 根波纹管，加上钢筋较密，施工中操作不好，容易造成混凝土空洞和不密实现象。 首先我们选用了地质雷达的检测方法。地质雷达检测，要求雷达天线与被测物体表面紧密接触 ，并沿被测物体事先选好的测线进行连续透视扫描，获取检测的数据。 由于当时施工已基本完成，箱梁下的绞手架也已经全部拆除。为了实现检测方法，我们采用吊车挂钩处挂一个小斗，操作人员在斗里，将天线举到被检测位置，通过旋转吊车传动臂来实现检测。操作后发现，吊车传动臂转动，首先不能满足平稳匀速的检测要求，吊车传动臂转动时产生抖动，雷达天线与箱梁表面不能紧密接触，得到的检测信号信噪比很低，很难分辨出有效的数据。其次，吊车传动臂转动的轨迹不是直线的，与事先选好的测线偏差较大，多次移动吊车又造成检测数据接点过多，检 测数据误差增大。 后来我们又选用了超声波的检测方法，参照混凝土匀质性的检测原理来检测箱梁的修补效果。首先使用混凝土钢筋检测仪对箱梁腹板受力钢筋进行检测，确定其钢筋的准确位置，目的是在进行超声波检测混凝土匀质性时，避开钢筋对超声波透射检测的干扰。 然后，根据现场检测条件，采用超声波法检测该桥修补后的混凝土密实程度。 为了使检测数据能够更好的反映箱梁修补效果，我们采用比较法对结构进行检测。 选取 3 种不同检测部位进行比较： 1）选择一处无波纹管且混凝土结构完好无损 的部位检测，收集检测数据。 2）选择一处与修补处条件相同且混凝土结构完好无损的部位检测，收集检测数据。 3）实测该桥箱梁各修补部位，收集检测数据以便比较。 如果箱梁修补后的混凝土密实程度与同条件未修补处的混凝土密实程度近似，甚至与完好无损处的混凝土密实程度近似，那么可以认为修补后的混凝土基本完好，相对密实均匀，否则修补后的混凝土密实程度不均匀，即修补有空洞。 3.2 测点的布置 依据箱梁设计图纸及施工中易发生混凝土不密实部位，测点选在箱梁底面两边直角处。直角两 边分别以 150、300、 450间距布置 3 条测线，一边的 3 条测线为发射区，另一边的 3 条测线为接收区，直线测距分别为 212、424、 636。沿桥行车方向测点步距为 200-300。箱梁断面测点布置见图 3-1。 图 3-1 箱梁断面测点布置图 箱梁腹板处混凝土的密实程度现场检测见照片 3-1。 照片 3-1 现场检测照片 4 检测数据分析 4.1 检测数据汇总 被测箱梁沿行车方向分左右侧检测。其中 0-1 轴、 2-3轴跨中安装有防撞角铁，宽度为 150mm， 因此此处无法布点，检测过程中舍弃该条测线部分数据。 通过对每条测线数据进行整理计算，将声速平均值、声速标准差值和离差系数统计列表，结果见表 4-1。 表 4-1 箱梁现场检测结果汇总表 4.2 检测数据分析 对修补后的混凝土密实程度检测，实际上是检测修补后的箱梁结构是否有空洞、材质是否均匀。为了比较或评价混凝土质量均匀性的优劣，采用数理统计理论，对检测数据逐点判读，计算每个测区的声速平均值、声速标准差值，通过混凝土声速的离差系数，评定混凝土的匀质性 3。 式中： CV-声速离差系数 SV-声速标准差值（ km/s） mV-声速平均值（ km/s） 混凝土强度与超声脉冲传播速度之间存在密切的相关关系，结构上各测点声速值的波动，基本上反应了混凝土强度质量的波动情况，因此可以用混凝土声速的标准差值（ SV）和离差系数（ CV）来分析比较相同测距的同类结构混凝土质量均匀性的优劣。 根据数理统计分析 ,获得检测数据混凝土声速离差系数，结合现场检测过程中实际的声波透射信号，通过对所选三种不同检测部位数据的比较看出 : 1） 表中序号 1 数 据 ,代表箱梁无波纹管且混凝土结构完好无损的检测部位 , 混凝土声速离差系数 CV 在0.0050.030 范围内。 2） 表中序号 2 数据 ,代表箱梁与修补处相同条件且混凝土结构完好无损的检测部位 , 混凝土声速离差系数 CV 在0.0290.066 范围内。 3） 表中其它序号数据 , 代表箱梁经修补后的检测部位 , 混凝土声速离差系数 CV 基本在 0.0140.059 范围内。 从表 4-1 中的检测数据可以看出，箱梁腹板底部混凝土经修补后的检测部位 ,混凝土声速离差系数 CV 范围 ,与混凝土结构完好无损的 检测部位 , 混凝土声速离差系数 CV 范围基本相近 ,可以判断被检测的箱梁经修补后的混凝土未发现明显缺陷，密实程度相对均匀。 5 总结 箱梁混凝土可分为整体性混凝土（预应力管道外）和预应力管道内混凝土，只有在检测出这两部分混凝土的内在质量，才能对整个箱梁的整体性能作出评价。 箱梁在施工过程中，容易出现混凝土缺陷的部位大致有： 1）箱梁安装波纹管的部位。箱梁腹板处的钢筋分布较密，再安装波纹管，使钢筋间的空隙减小了，如果控制不好混凝土的塌落度，混凝土的配比，在灌注混凝土时，容易造成混凝土不密实，出现离析、空洞现象。 2） 箱梁、盖梁的锚垫板部位。同样在箱梁或盖梁安装锚垫板的部位如果灌注的混凝土灌注不密实，有空洞，当张拉钢绞线时，锚垫板处的混凝土容易被损坏。 3）箱梁钢绞线张拉后，预应力管道中应进行灌浆，灌浆的密实程度直接影响箱梁的使用寿命。 对箱梁混凝土缺陷的检测，虽然无损检测的方法很多，但由于现场条件及检测部位不好安装传感器，往往不能达到很好的检测效果。本文在传统的超声波检测方法的基础上进行了适当的调整和改变，并通过试验进行了论证，完成了对箱梁混凝土 缺陷的检测。随着科技的不断发展和进步，相信会有更多的检测方法来解决一些疑难问题，对此，需要广大检测人员，发挥智慧才干，多为工程检测事业做贡献。 参考文献： 1 中华人民共和国建设部 GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范 S北京：中国建筑工业出版社， 2002 2 陕西省建筑科学研究设计院 CECS21： 2000 超声法检测混凝土缺陷技术规程 S北京：中国建筑工业出版社， 2000 3 中国建筑科学研究院 GB/T50344-2004 建筑结构检测技术标准 S北京：中国建筑工业出版社， 2004 文档资料：浅谈现浇箱梁混凝土缺陷的质量检测 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :市政给排水管道施工技术 市政给排水工程造价的问题与解决措施 施工项目管理存在的问题及对策探讨 市政道路路基土方施工技术探讨 市政道路软土路基处理技术 生态园林的建设方法与养护管理技术 生态建筑设计浅析 浅谈装饰工程造价存在的问题和解决策略 生态办公建筑设计对策初探 生态建筑理论在建筑设计中 的应用 软土地区深基坑支护设计中的应用优化设计 桥梁大