钻芯法检测桥梁混凝土强度的评定方法探讨.pdf
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1、第 3 8卷 , 第 3 期 2 0 1 3 年 6 月 公 路 工 程 Hi g h wa y En g i n e e r i n g Vo 1 3 8,No 3 J u n,2 0 1 3 钻芯 法检 测桥梁混凝土强度 的评定方法探讨 向洪,袁铜森 ( 湖南省交通科学研究 院,湖南 长沙4 1 0 0 1 5 ) 摘 要通过对 比我 国现行关于钻芯法检测混凝土强度的基本 规程标准后 , 从桥梁工程 的具体特 点出发 , 首 次提 出采 用钻芯法检测 桥梁实体 混凝 土强 度时 , 按预应力和非预应力混凝 土构件分类 , 根据两类构件 的特点 , 按 不 同的方法进行 混凝 土强度评定。
2、关键词钻芯法 ;桥梁 ; 混凝土强度 ; 评定 中图分类号 U 4 4 6 3 文献标 识码A 文章编号1 6 7 4 0 6 1 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 1 8 0 0 4 Di s c u s s i o n o n Ev a l u a t i o n M e t h o d o f Te s t i n g Br i d g e Co n c r e t e S t r e n g t h b y Dr i l l e d Co r e XI ANG Hong,YUAN To ng s e n ( H u n a n C o m m u n i c a t i o n
3、s R e s e a r c h I n s t i t u t e , C h a n g s h a , H u n a n 4 1 0 0 1 5 , C h i n a ) A b s t r a c t B y c o m p a r i n g t h e e x i s t i n g o n t h e b a s i c s p e c i f i c a t i o n a n d s t a n d a r d o f t e s t i n g c o n c r e t e s t r e n g t h wi t h d r i l l e d c o r e,s
4、 t a r t i n g f r o m t h e s p e c i f i c c h a r a c t e r i s t i c s o f b r i d g e e n g i n e e r i n g,f i r s t p r o p o s e d whe n a p p l y i n g c o r e dr i l l i n g me t h o d o f t e s t i n g b r i d g e c o n c r e t e s t r e n g t h,d i s a g g r e g a t e d b y p r e s t r e
5、 s s e d a n d n o n p r e s t r e s s e d c o n c r e t e me mb e r s ,a c c o r d i n g t o t he c ha r a c t e r i s t i c s o f t h e t wo t y p e s o f c o mp o n e n t s ,c o n c r e t e s t r e ng t h e v a l u a t i o n b y d i f f e r e n t me t h o ds Ke y w o r d s d r i l l i n g c o r e
6、 m e t h o d ; b r i d g e ; c o n c r e t e s t r e n g t h ; e v a l u a t i o n O 前 言 通过从结构或构件 中钻取圆柱状试件检测材料 强 度 的方法 叫钻 芯法 。钻 芯法检 测桥 梁混凝 土强 度 主要应用在以下 2个方 面:新建桥梁, 对混凝土 试块数 量不 足及 其代 表性 产 生 怀 疑 ; 结构 混 凝 土 质 量 存在 问题 ; 混凝 土强 度综 合评 定不合 格 等原 因时 , 因 回弹法检 测的结 果 只反 映桥 梁构件 表面混 凝 土强 度及其均匀性, 并不能真正反映混凝土实体强度 , 最
7、 后 一般 采用 钻 芯 法 对 结 构 混 凝 土 强 度 进 行 复 核 确 认 ; 旧桥, 对服役多年 的桥梁承载能力进行鉴定 时 , 需 对 旧桥 的混凝 土强 度进行 推定 , 通 常采用钻 芯 法 检测 混凝 土强 度 。 现行的钻芯规程 钻芯法检测混凝土强度技术 规程 ( C E C S 0 3 : 2 0 0 7 ) ( 以下简称钻芯规程 ) 对于 芯样混凝土抗压强度 的推定值有明确规定 , 对旧桥 而 言 , 进行 承载 能力 鉴 定 时知 道 推定 值 就 可 以 知道 匀质 系数 , 而对 于新 建 桥梁 , 建设 部 门和质监 部 门等 单位需依据检测结果对混凝土强度进
8、行合 格性评 定 , 决定 是否使 用 。现 行 交通 部 门没 有 采 用钻 芯 法 检测桥梁混凝土强度的合格性评定规程和标准 , 检 测单位进行检测后往往只提供推定值, 无法进行合 格性评定 , 最后建设部位和质监部 门也将无法对桥 梁混 凝 土强度 是否 满足设 计要 求进行 最后 判 定 。 针对 混 凝 土 强度 的推定 和 评定 问题 , 本 文 通过 对 比现行 的几 本 主要 规 程标 准 后 , 从 桥 梁 工 程 的实 际 出发 , 借鉴 国外 的标准 和方法 , 针 对采 用钻 芯法 检 测 桥梁混 凝 土强度 时 , 提 出 了按 预应 力 和 非 预 应 力 混凝土构
9、件进行分类 , 采用统一的推定值方法, 分别 采 用不 同 的合格性 评定 方法 。 l 桥 梁混凝土强度检测方法 新建桥梁的混凝土制作和浇注过程经常出现下 列情况:施工控制不严 , 或施 工中意外事故发生 可能影响混凝土质量及重大质量事故 ; 预 留同条 件试块及标样试块取样 、 制作 、 养护 、 试验不符合相 收稿 日期2 0 l 2 0 7 2 6 作者简介 向 洪( 1 9 7 7 ) , 男, 工程 师, 硕士研究生 , 从事桥 梁工程科研和检测工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 向 洪 , 等 : 钻芯法检测桥梁混凝土强度的评定方法探
10、讨 1 8 1 关标准要求 ; 预留同条件 试块及标样试块数量不 足 ; 试块与结构 混凝 土质 量不一致 , 对试块代表 性产生怀疑 ; 混凝 土强度综合评定不合 格; 另外 强度检测可作 为施 工过程 中质量控 制与监视 的手 段 。对 已建成结构需进行维修及改扩建 时; 外界条 件如火灾、 冻害等对 混凝 土造成局部损伤等原因时 对 旧桥 混 凝土 强度 也需 检测 。 现行对混凝土强度检测的方法主要有 : 回弹法 、 超声 回弹法 、 钻芯法等 ; 回弹法 主要利用 回弹仪 对混凝土强度进行检测 , 该方法是在桥梁构件 的表 面进 行 , 可 以反 映桥 梁 构 件 表 面 混凝 土
11、强度 和 混凝 土的均匀性 , 并不能真正反映混凝土实体强度 , 该方 法检测的结果不能作为评定依据 ;超声 回弹法是 在 回弹法 的基 础 上 再对 混凝 土 进 行 超 声 波 检 测 , 利 用超 声波 检 测桥 梁 构 件 的 内部 混 凝 土 的 波 速 , 然 后 依据经验公式综合 计算混凝土的强度 , 超声波在混 凝土内部的转播速度与混凝土的强度等级并不存在 必然关 系, 到现在为止还无法弄清混凝土的强度与 波速的关系 , 该方法其实可靠性 也不高 ; 钻芯法 是一种采用专用钻机 , 从 桥梁结构混凝土 中钻取芯 样 , 以检测混凝土强度并可以观察混凝土内部质量 的方法 。目前该
12、方法被认为是比较接近混凝土实体 强度的一种检测方法 。 钻 芯 法 检 测桥 梁 混 凝 土 的强 度 时 , 考 虑 到 对 构 件的损伤 , 实际工程中基本上只对单个构件 或小数 几 个构 件进 行 检测 , 采用 批 检测 的情 况很 少 , 在实 际 检 测 中我们 一般 采 用单 个构 件芯样 混 凝 土抗 压强 度 的推定值来确定混凝土的强度 , 根据推定值 与设计 值的比较确定强度是否满足设计要求。可单个构件 的混凝土强度推定值确定 在现行规程标 准 中不 一 致 , 检测人员采用不同的标准 , 会得 出不同的强度推 定值 。可实体混凝土强度的合格性评定在现行规程 标准 中完全没
13、有规定 , 造成往往知道推定值后 , 却无 法对混凝土强度是否满足设计要求进行最后判定。 2 构 件混凝土强度推定及评定标 准 2 1 构 件 混凝 土 强度推 定 交 通部 门采 用 现行标 准 对钻 芯法 检 测混凝 土 强 度的推定值的规定主要有 以下 2本标准。 a 钻 芯 法 检 验 混 凝 土 强 度 技 术 规 程 ( C E C s 0 3 : 2 0 0 7 ) 。 本规程中 3 2 5条对于单个构件芯样混凝土抗 压强度的推定值的确定规定为: 单个构件 的混凝土 强度推定值不再进行数据的舍弃, 而应按有 效芯样 试件混凝土抗压强度值中最小值确定。 b 港 口工程 混凝 土非破
14、 损检 测技术 规程 ( J T J T 2 71 9 9 9 ) 7 i 。 本规程对钻芯法检测混凝土的代表值原则与立 方体抗压强度的取值原则一致 , 以算术平均值为 强度代表值 ; 测试值 的最大值或最小值与中间值 相差超过 1 5 时, 以中间值 为代表值 ; 当最大值 和最小值与中间值 均超过 1 5 时, 无强度代 表值 。 强度推定值为代表值除以一个换算系数 , 的取 值与强度等级有关 , 的值如表 1 所示。 表 1 换算系数 值 Ta b l e 1 The P a r a me t e r s o f r e d uc t i o n f a c t o r Ko 强度等级
15、K 强度等级 0 C 2 0 0 8 2 C 3 5 一C 4 5 0 8 8 C2 5一C3 O O 8 5 C5 O C 6 O O 9 o 2 2构件 混凝 土强度 评 定标 准 对单个构件的评定我国现行混凝土强度评定标 准 主要 有 以下 3本 规 范 : a 混凝 土强度检验评定标 准( G B T 5 0 1 0 7 2 0 1 0) 引。 该标准中第 5 2 2条对于标准差未知的单个构 件混凝土强度的评定为: m尼 c “ k , c m i n c “ k , 式中: y , y 系数 的取值见表 2 。 表 2 3 , y |系数值 Ta b l e 2 Th e P a r
16、 a me t e r s o f t h e y3 a nd t hey 4 b 建筑结构 检测技 术标准( G B T 5 0 3 4 4 2 0 0 4) 。 本标准认为对于结构材料强度推定值不应该是 某个具体的数值 , 而应该是个 推定 区间。结构材料 强度计量抽样的检测结果 , 推定 区间的上 限值与下 限值之差值应予以限制 , 不宜大于材料相邻强度等 级的差值和推定 区间上限值与下限值算术平均值的 1 0 两 者 中的较 大值 。而对 于推定 区 间不满 足此 条 规定的情况 , 第 3 3 1 7条给出了解决处理的建议 即 “ 可提供单 个构件的检测结果 , 单个构件的检测结 果
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