采用回彈及超聲波檢測混凝土構件強度方法

陸 鑄

（南廣鐵路有限責任公司，廣西 南寧 530000）

1 檢測對象

南廣高速鐵路NGZQ-7標現(xiàn)澆梁采用華潤水泥澆筑的18孔梁及南江口大橋2個懸灌施工節(jié)段進行混凝土強度檢測，以確定被檢測簡支梁及連續(xù)梁節(jié)段的混凝土強度是否滿足設計要求及相關驗收評定標準。

2 檢測部位

本次檢測對象為簡支梁和連續(xù)梁的部分節(jié)段，對于簡支梁來說，強度回彈截面為5個，每個截面分為8個測區(qū)，為了更好地獲取回彈數(shù)據(jù)，本次測試一個測區(qū)回彈20個點（超過規(guī)范16個點），剔除大數(shù)、小數(shù)各3個，取14 個點的平均值作為回彈值，受到工作條件的限制，本次檢測針對對每一片梁的檢測測區(qū)數(shù)據(jù)略有調(diào)整。連續(xù)梁節(jié)段混凝土測試由于箱外表面測區(qū)測試困難，僅測試箱內(nèi)測區(qū)。超聲波修正用超聲波波速采用本批次生產(chǎn)的混凝土超聲波速的平均測試值，測區(qū)及測點布置說明見圖1。

圖1 現(xiàn)澆梁混凝土強度超聲回彈綜合法測區(qū)布置及測點布置說明

3 檢測及評定依據(jù)

（1）“鐵路工程結(jié)構混凝土強度檢測規(guī)程”，TB10246-2004；

（2）“鐵路混凝土強度檢驗評定標準”，TB10425-94；

（3）技術資料（主要為施工工藝、澆筑時間、施工配合比等）。

4 檢測設備及儀器

（1）數(shù)顯回彈儀，型號：FH-G402；

（2）TICO 超聲波混凝土檢測儀器（瑞士）（北京鐵科提供儀器及技術）；

（3）鋼尺等測量工具。

5 混凝土構件施工工藝及配合比

混凝土簡支箱梁采用膺架法現(xiàn)場澆筑，連續(xù)梁采用懸灌法施工，混凝土施工均用泵車泵送入模。

表1 施工及理論配合比

由表1可以看出，現(xiàn)澆簡支梁及懸臂施工的連續(xù)梁節(jié)段的混凝土施工配合比及理論配合比基本一致。

6 檢測結(jié)果及分析

截至檢測前，混凝土的齡期均大于 50 天。回彈簡支梁梁體共16孔和懸灌梁6個節(jié)段，測試測區(qū)共451個。回彈法修正參數(shù)為測試角度、鋼筋保護層修正、超聲波檢測修正、泵送修正，強度推算按《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程（JGJ/T23-2001）》計算修正；超聲波檢測參照《超聲波檢測混凝土缺陷技術規(guī)程（CECS21）》計算修正?，F(xiàn)以表 2“一孔梁采用回彈超聲波檢測綜合法計算示例”。

表2 采用回彈超聲波法綜合計算示例

右腹板 0 47.9 47.9 ＝ 59.7 71.01 ＞ 60.0大里程1/4處（箱室內(nèi)） 右腹板 0 47.5 47.5 ＝ 58.8 69.34 ＞ 60.0頂 板 90 53.4 49.9 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0底 板 －90 45.9 48.6 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0左腹板 0 48.0 48.0 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0大里程端頭處（箱室內(nèi)） 右腹板 0 47.9 47.9 ＝ 59.7 75.42 ＞ 75.4頂 板 90 54.4 50.9 ＞ 60.0 76.02 ＞ 60.0底 板 －90 45.6 48.3 ＞ 60.0 76.02 ＞ 60.0左腹板 0 47.6 47.6 ＝ 59 74.04 ＞ 60.0

（1）檢測結(jié)果及分析

本測試451個測區(qū)，對回彈強度作以分析統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見圖2～6。

圖2 1#-100#測區(qū)混凝土強度回彈值垂直線圖統(tǒng)計

圖3 101#-200#測區(qū)混凝土強度回彈值垂直線圖統(tǒng)計

圖4 201#-300#測區(qū)混凝土強度回彈值垂直線圖統(tǒng)計

圖5 301#-400#測區(qū)混凝土強度回彈值垂直線圖統(tǒng)計

圖6 401#-451#測區(qū)混凝土強度回彈值垂直線圖統(tǒng)計

超聲波檢測法數(shù)據(jù)根據(jù)“TICO 超聲波混凝土檢測儀器（瑞士）”儀器測試數(shù)據(jù)據(jù)實導出，因數(shù)據(jù)較多，僅以表 3一孔梁（與表2回彈對應）回彈的數(shù)據(jù)示例。

表3 采用回彈超聲波法綜合計算示例

（2）超聲回彈綜合法測試結(jié)果及分析

根據(jù)實際梁體混凝土的超聲波波速測試結(jié)果，對回彈法得出的結(jié)果進行修正并考慮泵送修正值，最終推算結(jié)果參閱表2中的最后一列數(shù)據(jù)。需要說明的是，考慮到目前規(guī)范中混凝土的最高強度為 60MPa，本次結(jié)果處理中將大于 60MPa的數(shù)據(jù)一律以“＞60”計。綜合分析超聲回彈綜合法測試的混凝土強度結(jié)果可知，本次測試的 451 個測區(qū)，強度大于60MPa 的為 432 個，占測區(qū)總數(shù)的 95.8%；強度介于53.5MPa～60MPa 之間的測區(qū)數(shù)為 17 個，占測區(qū)總數(shù)的3.8%；強度介于50MPa～53.5MPa 之間的測區(qū)數(shù)位2 個，占測區(qū)總數(shù)的0.4%。強度介于50MPa～53.5MPa 之間的2 個測區(qū)均位于建城河特大橋連續(xù)梁31 號墩5 號塊大里程側(cè)和小里程側(cè)的頂板位置，由于受到回彈操作條件的限制，導致該部位回彈值略低，左、右腹板混凝土超聲回彈綜合強度均高于 60MPa，據(jù)此推斷頂板的混凝土強度亦滿足設計及驗收標準要求。

7 主要結(jié)論

本次檢測得出的 C50混凝土超聲波波速范圍為4400m/s～5130m/s，與北京鐵科在實驗室制試件的試驗波速4280m/s～5080m/s數(shù)據(jù)基本相當，混凝土的密實性良好。

超聲回彈綜合法得出的混凝土強度滿足“鐵路混凝土強度檢驗評定標準”要求，本次檢測梁體混凝土強度的合格率為100%。

8 結(jié)束語

通過南廣高速鐵路現(xiàn)澆梁混凝土強度回彈法與超聲波法綜合檢測的方法，并依據(jù)科研部門試驗室內(nèi)回彈同標號混凝土制件超聲波檢測波速驗證，可充分說明，回彈與超聲波綜合檢測法能更好地驗證實體混凝土強度，為實體混凝土強度檢測又提供路一條更科學的檢測方法。