建筑工程主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度實(shí)體檢驗(yàn)探析

楊立國 （內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

1 引言

結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)報(bào)告是工程質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)必備的技術(shù)文件，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）等驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測有明確的的要求和規(guī)定，對涉及混凝土結(jié)構(gòu)安全的有代表性的部位應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)，實(shí)體檢驗(yàn)通常包括混凝土強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層厚度、結(jié)構(gòu)位置與尺寸偏差等項(xiàng)目[1]。工程實(shí)踐中由于混凝土強(qiáng)度問題導(dǎo)致的工程質(zhì)量隱患和工程事故數(shù)量最大，因此通常把混凝土強(qiáng)度檢測作為結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的最主要的內(nèi)容。

2 工程概況

建筑主體結(jié)構(gòu)為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約5500m2，設(shè)計(jì)合理使用年限50年，基礎(chǔ)類型為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，地面以上混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類，結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示。

主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級，一至三層樓板C25混凝土，一至三層梁、柱C30混凝土。根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置情況對主體結(jié)構(gòu)基本受力構(gòu)件的數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表1。

構(gòu)件數(shù)量統(tǒng)計(jì)表 表1

3 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度實(shí)體檢測

3.1 抽樣規(guī)則

結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測宜采用同條件養(yǎng)護(hù)試塊法測定，或者采用回彈-取芯綜合法進(jìn)行檢驗(yàn)。混凝土工程澆筑工程中，同條件養(yǎng)護(hù)試塊的取樣與留置應(yīng)均勻分布，同強(qiáng)度等級全部類型構(gòu)件的試塊不宜少于10組，且不應(yīng)少于3組。回彈-取芯法檢驗(yàn)實(shí)體混凝土強(qiáng)度是對所抽檢主要構(gòu)件進(jìn)行回彈檢測并用少量取芯檢測結(jié)果進(jìn)行佐證，構(gòu)件抽樣數(shù)量最小值應(yīng)滿足表2的要求[2]。

結(jié)構(gòu)平面布置圖

回彈構(gòu)件取樣數(shù)量 表2

3.2 樓板混凝土強(qiáng)度

檢測泵送混凝土強(qiáng)度時(shí)，考慮混凝土的流動(dòng)性較大，表面與底面的混凝土性能不穩(wěn)定，依據(jù)JGJ/T 23-2011檢測時(shí)，測試區(qū)要選在混凝土澆筑的側(cè)表面[3]。實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土通常為商品混凝土，且輸送形式一般為泵送，對于樓板類構(gòu)件混凝土強(qiáng)度應(yīng)采用同條件養(yǎng)護(hù)試件方法測試評定。

現(xiàn)場施工時(shí)預(yù)留混凝土同條件150mm立方體強(qiáng)度試塊且達(dá)到等效養(yǎng)護(hù)齡期600℃·d對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度值見表3所示，表中數(shù)值已考慮0.88的系數(shù)修訂值。

檢測數(shù)據(jù)為10組及以上時(shí)采用統(tǒng)計(jì)方法中標(biāo)準(zhǔn)差未知方案進(jìn)行混凝土強(qiáng)度評定[4]，表3中10組數(shù)據(jù)的平均值mfcu=29.2MPa，計(jì)算的樣本標(biāo)準(zhǔn)差Sfcu=0.34N/mm2，取 Sfcu=2.5N/mm2，取強(qiáng)度評定系數(shù) λ1=1.15，λ2=0.90。fcu，k+λ1·Sfcu=25+1.15 ×2.5=27.9N/mm2≤29.2N/mm2=mfcu（成立）；λ2·fcu,k=0.90×25=22.5N/mm2≤28.7N/mm2=mfcu（成立）。檢測結(jié)果滿足相關(guān)要求混凝土強(qiáng)度評定滿足設(shè)計(jì)C25的要求。

檢測數(shù)據(jù)為3組時(shí)（小于10組）可采用標(biāo)準(zhǔn)差已知的統(tǒng)計(jì)方法或非統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行評定。取表3中的組別為1、6、10三組（或其他任意）數(shù)據(jù)進(jìn)行評定，采用強(qiáng)度評定系數(shù)λ3=1.15，λ4=0.95的非統(tǒng)計(jì)方法。λ3·fcu,k=1.15×25=28.8N/mm2≤29.6N/mm2=mfcu（成立）；λ4·fcu,k=0.95×25=23.8N/mm2≤29.1N/mm2=mfcu（成立）。檢測結(jié)果滿足設(shè)計(jì)C25的要求且評定合格。

同條件試塊強(qiáng)度檢測結(jié)果 表3

柱混凝土抗壓強(qiáng)度換算 表4

3.3 梁、柱混凝土強(qiáng)度

梁、柱構(gòu)件實(shí)體檢測時(shí)，構(gòu)件的取樣數(shù)量及樣品的分布一般采用相同的方法進(jìn)行，表4是混凝土柱抗壓強(qiáng)度現(xiàn)場抽樣檢測的結(jié)果[5]。（梁構(gòu)件的檢測可參照執(zhí)行，從略）

柱檢測共抽取20個(gè)構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件上布置5個(gè)測試區(qū)，共有100個(gè)測試區(qū)。實(shí)體檢測時(shí)齡期較短，測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算忽略碳化深度對強(qiáng)度的折減。表4計(jì)算結(jié)果表明，所抽檢構(gòu)件全部按單個(gè)構(gòu)件評定，強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)要求的C30等級。在一層Z5、二層Z11及三層Z19柱上回彈平均值最小的各一個(gè)測區(qū)分別鉆取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鉆芯試樣。

強(qiáng)度平均值mf=(29.1+30.1+31.6)/3=30.3N/mm2≥0.88×30=26.4N/mm2；

強(qiáng)度最小值fmin=29.1N/mm2≥0.80×30=24N/mm2；

綜合回彈和取芯檢測的結(jié)果，受檢柱構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求且評定為合格。

4 注意事項(xiàng)

①主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度實(shí)體檢測優(yōu)先考慮采用同條件養(yǎng)護(hù)試件法，同條件試塊檢測方案應(yīng)在施工前由施工單位會(huì)同監(jiān)理單位制定，并按制定好的方案進(jìn)行試件的留樣、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)輸及送檢。

②混凝土強(qiáng)度等級相同時(shí)，不區(qū)分構(gòu)件的類型可將不同類型的受力構(gòu)件混編統(tǒng)一進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的評定。該項(xiàng)要求與《云南省建筑工程結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測技術(shù)規(guī)程》（DBJ53/T-50-2013）等地方標(biāo)準(zhǔn)或其他檢測標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定有所區(qū)別[6]。

③采用回彈-取芯法進(jìn)行構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定時(shí)，所有抽檢構(gòu)件均按照單個(gè)構(gòu)件推定值應(yīng)不小于設(shè)計(jì)值的要求進(jìn)行回彈評定并同時(shí)滿足取芯強(qiáng)度的要求方為合格。

④當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)建議的同條件養(yǎng)護(hù)試件法測得泵送混凝土現(xiàn)澆樓板強(qiáng)度評定不合格時(shí)，復(fù)檢評定不應(yīng)采用回彈法進(jìn)行，建議采用鉆芯法、后錨固法及拔出法等其他方法進(jìn)行強(qiáng)度檢測評定。

5 結(jié)論

通過實(shí)際案例，分析了主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度實(shí)體檢測的抽樣規(guī)則，主體結(jié)構(gòu)的建筑體量及構(gòu)件的類型等概念在檢測標(biāo)準(zhǔn)的抽樣原則中未進(jìn)行細(xì)化，容易給相關(guān)人員應(yīng)用時(shí)造成誤解，建議后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂可參考一些地方標(biāo)準(zhǔn)的做法進(jìn)行細(xì)化。規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議了混凝土抗壓強(qiáng)度的多種測試方法，混凝土強(qiáng)度的實(shí)體檢驗(yàn)以同條件養(yǎng)護(hù)試件法優(yōu)先，實(shí)際工程中施工單位通常不制定相應(yīng)的實(shí)體檢測方案，將檢測工作委托給第三方有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行回彈檢測。回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度有自身缺陷的同時(shí)無法反映驗(yàn)收規(guī)范中關(guān)于實(shí)體檢測的目的，同時(shí)產(chǎn)生了很大的檢測費(fèi)用。綜上所述，結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測應(yīng)以施工單位為主導(dǎo)，施工前制定實(shí)體檢驗(yàn)計(jì)劃，由監(jiān)理單位監(jiān)督有序完成，為工程主體的質(zhì)量安全提供檢測佐證。