橋梁樁基質(zhì)量檢測(cè)-樁基承載力檢測(cè)

混凝土強(qiáng)度質(zhì)量對(duì)于鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性非常重要。

第二節(jié)樁基承載力檢測(cè)預(yù)留試塊檢驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

實(shí)體上得到的混凝土強(qiáng)度值，更具有代表性適用于缺乏試塊檢驗(yàn)條件(如老建筑物)的情況樁基承載力檢測(cè)超聲波法鉆芯法射釘法《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352一2006）《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23一2001)、《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（CECS02:2005）《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)《后裝拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS69:94)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T5150一2001)《水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ270一98）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)常用方法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)回彈法超聲回彈綜合法拔出法樁基承載力檢測(cè)回彈法為表面硬度方法，是通過混凝土表面硬度與抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度值的一種無(wú)損檢測(cè)方法。一、回彈法（一）原理及適用范圍

原理《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352一2006）7.1

《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23一2001）樁基承載力檢測(cè)回彈法主要用于已建和新建結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，適用于抗壓強(qiáng)度10-60MPa的砼。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試快速、對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷、檢測(cè)費(fèi)用低等。測(cè)量受結(jié)構(gòu)表面狀況影響，如混凝土不同澆筑面、潮濕面、老建筑物表面風(fēng)化及碳化較深等，都會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果。特點(diǎn)及適用范圍樁基承載力檢測(cè)測(cè)定回彈值的儀器宜采用示值系統(tǒng)為指針直讀式的混凝土回彈儀。回彈儀使用時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為-4~40℃。回彈儀應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢定和保養(yǎng)。（二）試驗(yàn)方法

試驗(yàn)儀器根據(jù)標(biāo)稱動(dòng)能分為中型和重型兩種根據(jù)砼結(jié)構(gòu)、構(gòu)件厚度或Dmax選用樁基承載力檢測(cè)每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)；對(duì)某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于5個(gè)。相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2m以內(nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。測(cè)區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面。當(dāng)不能滿足這一要求時(shí)，可使回彈儀處于非水平方向，檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面、表面或底面。檢測(cè)技術(shù)——一般規(guī)定測(cè)區(qū)樁基承載力檢測(cè)測(cè)區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個(gè)對(duì)稱可測(cè)面上，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，且應(yīng)均勻分布。在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開預(yù)埋件。測(cè)區(qū)面積不宜大于0.04m2。檢測(cè)面應(yīng)為混凝土表面，并應(yīng)清潔、平整，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面。必要時(shí)可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉末或碎屑。對(duì)彈擊時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行固定。測(cè)區(qū)樁基承載力檢測(cè)檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測(cè)面，緩慢施壓準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位。測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距不宜小于20mm；測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于30mm；測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上；同一測(cè)點(diǎn)只應(yīng)彈擊一次；每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)估讀至1。檢測(cè)技術(shù)——回彈值測(cè)量一個(gè)測(cè)面樁基承載力檢測(cè)計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值應(yīng)按下式計(jì)算：回彈值計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至0.1樁基承載力檢測(cè)非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面、水平方向檢測(cè)混凝土澆筑頂面或底面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正：Rm=Rmx+Rax式中：Rmx—相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)測(cè)區(qū)的平均回彈值，精確至0.1Rax—相應(yīng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)回彈值修正值（查表）當(dāng)檢測(cè)時(shí)回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為非混凝土的澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)先對(duì)回彈值進(jìn)行角度修正，再對(duì)修正后的值進(jìn)行澆筑面修正?；貜椫敌拚龢痘休d力檢測(cè)回彈值測(cè)量完畢后，應(yīng)在有代表性的位置上測(cè)量碳化深度值。測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的30%，取其平均值為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度值極差大于2.0mm時(shí)，應(yīng)在每一測(cè)區(qū)測(cè)量碳化深度值。檢測(cè)技術(shù)——碳化深度值測(cè)量樁基承載力檢測(cè)碳化深度值測(cè)量，可采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咴跍y(cè)區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度。采用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界線清楚時(shí)，再用深度測(cè)量工具測(cè)量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離。測(cè)量不應(yīng)少于3次，取其平均值，每次讀數(shù)精確至0.5mm。測(cè)量值小于0.4mm時(shí)，按無(wú)碳化處理。檢測(cè)技術(shù)——碳化深度值測(cè)量樁基承載力檢測(cè)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23一2001——測(cè)強(qiáng)曲線。

《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352一20067.1——強(qiáng)度公式。推定混凝土強(qiáng)度樁基承載力檢測(cè)混凝土強(qiáng)度換算值可采用以下三類測(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算：1統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線：由全國(guó)有代表性的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試件，通過試驗(yàn)所建立的曲線。2地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線：由本地區(qū)常用的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試件，通過試驗(yàn)所建立的曲線。3專用測(cè)強(qiáng)曲線：由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝配制的混凝土試件，通過試驗(yàn)所建立的曲線。

測(cè)強(qiáng)曲線——強(qiáng)度換算值樁基承載力檢測(cè)對(duì)有條件的地區(qū)和部門，應(yīng)制定本地區(qū)的測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線，經(jīng)上級(jí)主管部門組織審定和批準(zhǔn)后實(shí)施。各檢測(cè)單位應(yīng)按專用測(cè)強(qiáng)曲線、地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線、統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的次序選用測(cè)強(qiáng)曲線。樁基承載力檢測(cè)當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí)，可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。試件或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)。鉆取芯樣時(shí)每個(gè)部位應(yīng)鉆取一個(gè)芯樣。計(jì)算時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)η。修正樁基承載力檢測(cè)式中：η——修正系數(shù)，精確到0.01；fcu,i——第i個(gè)混凝土立方體試件(邊長(zhǎng)為150mm)的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa；fcor,i——第i個(gè)混凝土芯樣試件的抗壓強(qiáng)度值，精確到0.1MPa；fccu,i——對(duì)應(yīng)于第i個(gè)試件或芯樣部位回彈值和碳化深度值的混凝土強(qiáng)度換算值；n——試件數(shù)。或樁基承載力檢測(cè)通過混凝土試件建立強(qiáng)度與回彈值的關(guān)系——根據(jù)實(shí)測(cè)的試件抗壓強(qiáng)度、回彈值，以最小二乘法計(jì)算出曲線的方程式，得到專用混凝土強(qiáng)度公式：混凝土強(qiáng)度公式——推定的混凝土強(qiáng)度樁基承載力檢測(cè)無(wú)專用混凝土強(qiáng)度公式時(shí)：樁基承載力檢測(cè)當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件碳化至一定深度時(shí)，需要將推定的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正。碳化深度修正值樁基承載力檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值可根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算：混凝土強(qiáng)度的計(jì)算mfccu——測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值(MPa)，精確至0.1MPa。fccu,i——對(duì)應(yīng)于第i個(gè)試件或芯樣部位強(qiáng)度換算值。n——對(duì)于單個(gè)檢測(cè)的構(gòu)件，取一個(gè)構(gòu)件的區(qū)數(shù)；批量檢測(cè)的構(gòu)件，取被抽檢構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)之和。樁基承載力檢測(cè)當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差MPa，精確至0.01MPa樁基承載力檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值——fcu,e1.當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)：3.當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)或按批量檢測(cè)時(shí)：2.當(dāng)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)強(qiáng)度值中出現(xiàn)小于10.0MPa時(shí)：相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的混凝土抗壓強(qiáng)度值。

樁基承載力檢測(cè)超聲波波速與混凝土材料彈性模量相關(guān)，所以波速與混凝土強(qiáng)度有良好的相關(guān)關(guān)系，由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)超聲波波速推求抗壓強(qiáng)度關(guān)系——無(wú)損檢測(cè)。二、超聲波法

（一）原理及適用范圍

原理《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352一2006）7.3

樁基承載力檢測(cè)根據(jù)各測(cè)點(diǎn)強(qiáng)度的離散性可以評(píng)價(jià)建筑物混凝土的均勻性。不適用于抗壓強(qiáng)度在45MPa以上或在超聲波傳播方向上鋼筋布置太密的混凝土。超聲波波速受混凝土中粗骨料的品種、粒徑、用量的影響很大。目前很少單純采用超聲波波速推算混凝土強(qiáng)度，而是與回彈法相結(jié)合，即超聲回彈綜合法。特點(diǎn)及適用范圍樁基承載力檢測(cè)試驗(yàn)儀器非金屬超聲檢測(cè)儀。換能器。耦合介質(zhì)。

（二）試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法

詳見《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352一2006）7.3“超聲波測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度和均勻性”。樁基承載力檢測(cè)回彈法主要反映的是混凝土表面質(zhì)量情況，而超聲波可以探測(cè)到混凝土的內(nèi)部質(zhì)量，超聲回彈綜合法正是利用兩種方法的各自優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)單一方法的不足，以提高檢測(cè)精度。超聲回彈綜合法技術(shù)成熟、對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，可反映混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況，適合于有相對(duì)兩個(gè)測(cè)試面結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。

三、超聲回彈綜合法

《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS02:2005）樁基承載力檢測(cè)單個(gè)構(gòu)件檢測(cè):每個(gè)構(gòu)件上的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)。按批抽樣檢測(cè):構(gòu)件抽樣數(shù)不少于同批構(gòu)件的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)。按批檢測(cè)的構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)、原材料與配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)條件及齡期、構(gòu)件種類、運(yùn)行環(huán)境等需基本相同。小構(gòu)件:對(duì)長(zhǎng)度小于或等于2m的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不少于3個(gè)。（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——抽樣樁基承載力檢測(cè)測(cè)區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面；測(cè)區(qū)均勻分布，相鄰兩測(cè)區(qū)的間距不宜大于2m；測(cè)區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件；測(cè)區(qū)尺寸為200mm×200mm；測(cè)試面應(yīng)清潔、平整、干燥，不應(yīng)有接縫、飾面層、浮漿和油垢，并避開蜂窩、麻面部位，必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——測(cè)區(qū)要求樁基承載力檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的每一測(cè)區(qū)，先進(jìn)行回彈測(cè)試，后進(jìn)行超聲測(cè)試（如先進(jìn)行超聲波測(cè)量，則在測(cè)試面上涂抹的黃油會(huì)影響到回彈測(cè)試）。非同一測(cè)區(qū)內(nèi)的回彈值及超聲聲速值，在計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值時(shí)不能混用。（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——測(cè)試順序樁基承載力檢測(cè)回彈測(cè)試、計(jì)算及角度與測(cè)試面的修正方法同回彈法。同一回彈測(cè)區(qū)在結(jié)構(gòu)的兩相對(duì)測(cè)試面對(duì)稱布置，每一面的測(cè)區(qū)內(nèi)布置8個(gè)回彈測(cè)點(diǎn)，兩面共16個(gè)測(cè)點(diǎn)。超聲回彈綜合法的強(qiáng)度曲線是以聲速、回彈作為主要參數(shù)，不考慮碳化深度的影響。（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——回彈值測(cè)量樁基承載力檢測(cè)測(cè)點(diǎn)：超聲測(cè)點(diǎn)布置在回彈測(cè)試的同一測(cè)區(qū)內(nèi)。在每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)的相對(duì)測(cè)試面上應(yīng)各布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，且發(fā)射和接收換能器的軸線應(yīng)在同一軸線上；測(cè)點(diǎn)處保證平整，使換能器能與混凝土接觸良好；測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開與聲傳播方向平行的鋼筋（避免聲波沿鋼筋傳播，形成短路）。聲波耦合：超聲測(cè)點(diǎn)上首先涂抹聲波耦合劑（一般為黃油）；測(cè)試時(shí)換能器將黃油擠出并貼緊混凝土面，使換能器與混凝土耦合良好。聲時(shí)測(cè)讀：測(cè)試的聲時(shí)值精確至0.1μs，聲速值精確至0.01km/s，超聲測(cè)距的測(cè)量誤差不超出士1%。

（一）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試——聲速值測(cè)量樁基承載力檢測(cè)波速計(jì)算：v=l/tm

tm=(t1+t2+t3)/3

v——測(cè)區(qū)聲速值，km/s；l——超聲測(cè)距，mm；tm——測(cè)區(qū)平均聲時(shí)值，μs；t1、t2、t3——分別為測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值。（二）數(shù)據(jù)處理——聲速值計(jì)算回彈值的計(jì)算、修正同回彈法樁基承載力檢測(cè)關(guān)于零聲時(shí)：超聲儀上測(cè)讀到的聲時(shí)包括了兩部分：一是聲波通過混凝土的時(shí)間，二是聲波通過儀器（包括導(dǎo)線、換能器等）的時(shí)間。在計(jì)算混凝土的波速時(shí)應(yīng)該減去聲波在混凝土以外的傳播時(shí)間值，而得到的實(shí)際傳播時(shí)間t0。t0值的標(biāo)定：平面換能器t0值的標(biāo)定可采用標(biāo)準(zhǔn)棒法或長(zhǎng)短測(cè)距法，在精度要求不高的情況下，也可以采用直接相對(duì)法。零聲時(shí)樁基承載力檢測(cè)波速值修正：當(dāng)在混凝土澆灌的頂面與底面測(cè)試時(shí)，測(cè)區(qū)聲速值應(yīng)進(jìn)行修正。va=β·vva——修正后的測(cè)區(qū)聲時(shí)值，km/s；β——超聲測(cè)試面修正系數(shù)。在混凝土澆灌頂面及底面測(cè)試時(shí)，β=1.034；在混凝土側(cè)面測(cè)試時(shí)，β=1。（二）數(shù)據(jù)處理——聲速值計(jì)算樁基承載力檢測(cè)構(gòu)件第i個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值fccu,i，應(yīng)根據(jù)規(guī)定的修正后的測(cè)區(qū)回彈值Rai及修正后的測(cè)區(qū)聲速值vai，優(yōu)先采用專用或地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線推定。當(dāng)無(wú)該類測(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，可按公式計(jì)算：1.粗骨料為卵石時(shí)fccu,i

=0.0056vai1.439Rai1.7692.粗骨料為碎石時(shí)fccu,i

=0.0162vai1.656Rai1.410（三）混凝土強(qiáng)度的推定樁基承載力檢測(cè)經(jīng)過計(jì)算得到的混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度值，還需要根據(jù)鉆芯試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行修正，鉆芯數(shù)量不少于3個(gè)，鉆芯位置應(yīng)在回彈、超聲測(cè)區(qū)上。（三）混凝土強(qiáng)度的推定——修正