公路隧道工程幻燈片第七章混凝土襯砌質(zhì)量檢測

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,公路隧道工程幻燈片第七章混凝土襯砌質(zhì)量檢測,第七章,,襯砌質(zhì)量檢測,,,襯砌檢測內(nèi)容包括：混凝土強度、厚度、鋼筋、混凝土缺陷和幾何尺寸等檢測；,,按檢測時間可以分為：施工檢測、工后檢查和運營檢測。,,第一節(jié)施工檢查,,,襯砌混凝土施工期間的質(zhì)量檢查包括以下內(nèi)容。,,一、襯砌條件,,1,

2、、檢查支護變形是否會造成襯砌混凝土厚度不足。在襯砌混凝土澆注之前，應對隧道實際輪廓進行檢測。如有侵入襯砌斷面的，應在澆注前進行處理，以保證襯砌混凝土厚度。,2,、初期支護變形基本穩(wěn)定后施工襯砌。變形基本穩(wěn)定指隧道周邊位移速度有明顯減緩趨勢；拱腳水平相對凈空變化速度小于,0.2mm/d,；拱頂相對下沉速度小于,0.15mm,/,d,。特殊條件（松散堆積體、淺埋地段等）修建隧道，應及時施作二次襯砌。,,3,、襯砌基底承載力檢查,——,包括對地基處理、墻腳開挖尺寸、浮渣清除、排清積水的檢查。,,4,、防排水設施檢查,——,檢查排水管鋪設情況，是否暢通；防水板掛在壁面上的是否嚴密；止水帶預埋位置是否準

3、確。,二、襯砌混凝土澆筑施工檢查,,1,、襯砌模板的質(zhì)量在一定程度上決定著隧道襯砌的外觀質(zhì)量，并影響著襯砌的內(nèi)在質(zhì)量。,,(1),拱架應有足夠的剛度。拱架是模板的依托，一般說來其強度不會存在大的問題，但其整體剛度常常引起襯砌質(zhì)量問題。,,(2),拱架應有規(guī)整的外形。各架間的輪廊徑向尺寸差不宜大于,10mm,；前后兩端的拱架外形應盡量一致，最大徑向尺寸差不大于,5mm,。,(3),模板長度和寬度均不宜過大。長度一般可取,100cm,，最大不應超過,150cm,；其寬度一般為,50cm,，并配若于塊較窄的模板，寬為,30cm,。,,(4),拱架和模板設置位置應準確。架設時應按隧道中線和標高就位，反

4、復校核，在施工允許誤差范圍內(nèi)盡量減小誤差。,,(5),擋頭板安裝可靠，封堵嚴實。擋頭板按襯砌斷面制作，安裝時要注意止水帶兩側(cè)以及與初期支護問的密實，固定應可靠。,,2,．鋼筋,,3,．襯砌混凝土澆筑,,(1),襯砌混凝土配合比、強度和坍落度等檢查，應根據(jù)有關(guān)規(guī)范進行。,,(2),應按封頂工藝施作，確保拱頂混凝土密實。,,(3),澆筑前，應除去噴層或防水層表面灰粉，并灑水潤濕。,,(4),澆筑混凝土應振搗密實，防止收縮開裂，振搗時不應破壞防水層，特別要加強角落部位、鋼筋密度大部位和拱頂部位的振搗檢查。,,(5),二次襯砌宜采用全斷面一次或先墻后拱法澆筑混凝土。,,(6),二次襯砌背后需填充注漿時

5、，應預留注漿孔。,,4,．仰拱和底板,,(1),仰拱施工前，必須將隧底虛渣、雜物、積水等清除干凈，超挖應采用同級混凝土回填。,,(2),仰拱宜超前拱墻二次襯砌，其超前距離宜保持,3,倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度。,,(3),仰拱施工應優(yōu)先選擇各段一次成型，避免分部澆筑。,,(4),仰拱施工縫和變形縫處應作防水處理，其工藝按有關(guān)規(guī)定辦理。,,(5),底板施工前應清除隧底虛渣、雜物和積水。,,(6),底板坡面應平順，確保水流暢通。,三、拆模檢查,,,在襯砌混凝土達到一定強度之后才能拆除襯砌模板。適宜的拆模時間應根據(jù)實際采用的混凝土的強度,~,時間,(,齡期,),關(guān)系曲線確定。,,拆除拱架、墻架和模板，應

6、符合以下要求：,,(1),不承受外荷載的拱、墻，混凝土強度應達到,5.0MPa,，或在拆模時混凝土表面和棱角不被損壞并能承受自重。,,(2),承受圍巖壓力較大的拱、墻，封頂和封口的混凝土應達到設計強度的,100,％。,,(3),承受圍巖壓力較小的拱、墻，封頂和封口的混凝土應達到設計強度的,70,％。,四、養(yǎng),,護,,1,．普通混凝土養(yǎng)護,7d,，加外加劑者,14d,。,,,2,．覆蓋或灑水養(yǎng)護。,,3,．混凝土內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度差不得超過,20,℃；混凝土的降溫速率最大不應超過,3,℃／,d,。,,第二節(jié),,回彈法檢測混凝土強,,一、檢測原理及特點,,(1),原理,,由于混凝土的抗壓強度與其表

7、面硬度之間存在某種相關(guān)關(guān)系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度,(,通過回彈儀讀得回彈值,),與混凝土表面硬度成一定的比例關(guān)系。因此以回彈值反映混凝土表面硬度，根據(jù)表面硬度則可推求混凝土的抗壓強度：,,(2),特點,,檢測精度不高，但是設備簡單、操作方便、測試迅速，以及檢測費用低廉，且不破壞混凝土的正常使用，故在現(xiàn)場直接測定中使用較多。,,,在,《,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程,》,(JGJ,／,T 23,—,2001),中規(guī)定：,,,回彈法檢測混凝土的齡期為,7-1000d,，不適用于表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)件和特種成型工藝制作的混凝土的檢

8、測。這大大限制了回彈法的檢測范圍，例如不適用于既有建筑中混凝土齡期超過,3,年，以及遭受火災、凍害、化學腐蝕等混凝土的強度檢測。解決這些問題的方法主要是采用鉆芯法和回彈法相結(jié)合，對這兩種方法的檢測數(shù)據(jù)進行適當處理，基本土可以滿足上述混凝土的強度檢測，但不適用于內(nèi)部存在缺陷的混凝土強度檢測。,二、儀,,器,,普通混凝土抗壓強度≤,C50,時通常采用中型回彈儀；混凝土抗壓強度≥,C60,時，宜采用重型回彈儀。,,,傳統(tǒng)的回彈儀檢測是通過直接讀取回彈儀指針所在位置讀數(shù)。目前已有自記式、帶微型工控機的自動記錄及處理數(shù)據(jù)等功能的回彈儀。,,三、檢測強度值的影響因素,,,回彈法是表面硬度法的一種，是根據(jù)混

9、凝土結(jié)構(gòu)表面約,6mm,厚度范圍的彈塑性性能，間接推定混凝土的表面強度。因此，混凝土構(gòu)件的表面狀態(tài)直接影響推定值的準確性和合理性。,,1,．原材料,,(1),水泥。一種觀點認為，只要考慮了碳化深度的影響，可以不考慮水泥品種的影響。,,(2),集料。研究表明，普通混凝土用細集料的品種和粒徑，只要符合,《,普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法,》,(JGJ 52),的規(guī)定，對回彈法測強的影響不顯著。,,(3),粗集料。一般在制訂地方測強曲線時，結(jié)合具體情況予以考慮。,,2,．外加劑。在普通混凝土中，外加劑對回彈法測強的影響不顯著。摻有外摻劑的混凝土測強曲線比不摻者的強度偏高,1,．,5,～,5MPa,

10、。,,3,．成型方法。只要混凝土密實，其影響一般較小。,,4,．養(yǎng)護方法及濕度。對混凝土的強度影響較大，但隨強度的增加，濕度的影響逐漸減小。,,5,．碳化及齡期。碳化使混凝土表面硬度增加，回彈值增大。,,6,．泵送混凝土?；貜椫灯毡榈陀诨炷恋膶嶋H抗壓強度,(,試件強度,),值。,,7,．混凝土表面缺陷。表面偶爾出現(xiàn)異常狀態(tài)，強度異常低，應考慮存在混凝土表面與內(nèi)部強度差異較大的可能。,,8,．表層鋼筋。在回彈檢測混凝土強度過程中，對鋼筋的影響可忽略不計。,四、檢測方法,,1,．數(shù)據(jù)采集,,(1),抽檢選定測區(qū)，在范圍內(nèi)，均勻分布測點。測區(qū)應相對平整和清潔，無蜂窩、麻面和破損、裂縫現(xiàn)象等。在每一

11、個檢測區(qū)測取,16,個回彈值。每一個讀數(shù)都精確到,1,。測點間距不小于,20mm,，測點距構(gòu)件邊緣不小于,30mm,。在檢測時，回彈儀的軸線始終垂直于被檢測區(qū)的測點所在面。,,(2),在有代表性的測區(qū)進行碳化深度測定。當碳化深度大于,2,．,0mm,時，應在每個測區(qū)進行碳化深度測定。,第三節(jié),,超聲波法檢測混凝土強度,,一、原理及特點,,1,．原理,,混凝土是由固相、液相和氣相隨機地交織在一起的非均勻的各向異性材料。通過大量的研究我們可以知道，當超聲波在混凝土中傳播時，其縱波速度的平方與混凝土的彈性模量成正比，與混凝土的密度成反比，而混凝土強度等級的高低又與其密度相關(guān)。因此，根據(jù)超聲波傳播速度

12、即可推定混凝土的強度。一般來說，混凝土聲速越大其強度越高。,,國內(nèi)外采用統(tǒng)計方法建立超聲測強的經(jīng)驗公式。,,2,．特點,,,超聲檢測可以利用單一聲速參數(shù)推定混凝土的強度，具有重復性好的優(yōu)點。在混凝土中，水泥石的強度及其與集料的粘結(jié)能力對混凝土強度起決定作用。但是水泥石所占比例不占絕對優(yōu)勢，導致原料及配合比不同時，聲速與強度關(guān)系發(fā)生明顯變化，制約其普遍應用。,,二、儀,,器,,,目前，應用于混凝土的超聲波檢測儀有模擬式和數(shù)字式兩類。前者接受信號為連續(xù)模擬量，可由時域波形信號測讀聲時參數(shù)；數(shù)字式接收信號轉(zhuǎn)化為離散數(shù)字量，具有采集、儲存數(shù)字信號、測瀆聲學參數(shù)和對數(shù)字信號處理的智能化功能。,,三、影響

13、因素,,主要有七個方面,,1,．橫向尺寸效應，尺寸小誤差大；,,2,、溫度和濕度，,5,～,30,℃不顯著；,,3,、鋼筋，有影響；,4,、粗集料，影響顯著；,,5,、水灰比，反比影響；,,6,、混凝土齡期，,,7,、缺陷及損傷,,四、檢測方法,,(1),測區(qū)布置。在構(gòu)件上均布劃出不少于,10,個,200x200mm,方網(wǎng)格，以每個網(wǎng)格視為一個測區(qū)。如果對同批構(gòu)件，抽檢,30,％，且不少于,4,個，每個構(gòu)件測區(qū)不少于,10,個。,,,測區(qū)應布置在構(gòu)件混凝土澆注方向的側(cè)面，測面應清潔平整。,,(2),測點布置,,,為使混凝土測試條件、方法盡可能與率定曲線時一致，在每個測區(qū)內(nèi)布置,3,—,5,對測

14、點。,,五、強度推定,,(1),單個構(gòu)件的混凝土強度推定值，取該構(gòu)件各測區(qū)中最小的混凝土強度換算值。,第四節(jié),,超聲一回彈綜合法檢測混凝土強度,,是應用回彈法和超聲法綜合檢測混凝土抗壓強度的方法。,,,超聲法和回彈法，前者是依據(jù)混凝土的密度，而后者是依據(jù)混凝土的表面硬度。不能全面反映混凝土強度牽涉到的多種材料的指標。有資料表明，超聲法誤差約為,120,％，而回彈法約為,±,25,％。,,,“超聲一回彈”綜合法可以減弱或消除單一方法使用時的某些因素。采用綜合法后，混凝土齡期和濕度的影響可以減弱，因此對于已失去混凝土組成原始資料的長齡期混凝土構(gòu)件，評定其混凝土抗壓強度有較好效果。,三、檢,,測,,

15、1,．選擇合適的換能器布置方式,,,常用的,3,種測試波速的換能器布置方式：,,(1),對測法：最敏感，換能器直接在,2,個平行的測試面上相對布置。,,(2),斜測法：,2,個換能器布置在相互垂直的測試面上，用直角三角形斜邊為測距，需要通過變化測距獲取穩(wěn)定的聲速。,,(3),平布式,(,平測法,),：最不敏感，,2,個換能器布置在同一測試面上，一般采用變動測距求出基本穩(wěn)定地聲速。,,,應盡可能將換能器布置在脫?；炷帘砻?，并采用對布式。,第五節(jié),,鉆芯法檢測混凝土強度,,一、鉆,,芯,,機,,二、檢,,測,,1,．鉆機選取,,．,,．,,常用直徑芯樣為,50,～,75mm,。為粗集料直徑的,3

16、,倍。,,2,．鉆芯數(shù)量,,取芯數(shù)量同一批構(gòu)件不得少于,3,個。最小子樣數(shù),n,與推定的最大誤差有密切關(guān)系，一般以,n>5,為宜，取芯位置應在整個結(jié)構(gòu)上均勻布置。,第六節(jié),,襯砌厚度檢測,,一、沖擊,~,回波法,,,沖擊回波儀在隧道襯砌混凝土檢測中主要用于：,(1),檢查混凝土澆筑質(zhì)量；,(2),測試表面開放裂縫深度；,(3),測試密集的裂縫、空隙和蜂窩缺陷等。,,1,．原理,,利用低頻的應力波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，被缺陷和構(gòu)件底面反射回來，被安裝在沖擊點附近的傳感器接收下來,(,圖,7-3),，并被送到數(shù)據(jù)采集及信號處理的便攜式儀器。通過幅值譜分析，可以被識別出來并被用來確定結(jié)構(gòu)混凝土的厚度和缺陷

17、位置。,第七節(jié),,混凝土缺陷檢測,,一、外觀缺陷檢測,,(1),刻度放大鏡,,,,刻度放大鏡也稱為裂縫顯微鏡。操作方法是將物鏡對準待觀測裂縫，通過旋轉(zhuǎn)顯微鏡側(cè)面的旋鈕可將圖像聚焦，目鏡可以讀出裂縫的寬度。,,(2),塞尺,,,塞尺由標有厚度的數(shù)個薄鋼片組成，可以量測裂縫的寬度和厚度。根據(jù)插人裂縫的鋼片的厚度和深度，得出寬度較大的裂縫的寬,,度和深度。,二、超聲波法,,基本依據(jù)為：,,(1),低頻超聲遇到缺陷產(chǎn)生繞射現(xiàn)象；,,(2),超聲波在缺陷界面產(chǎn)生散射，抵達接收探頭時能量明顯衰減；,,(3),超聲脈沖各頻率成分在遇到缺陷時衰減程度不同，接收波頻譜與反射波頻譜產(chǎn)生差異；,(4),超聲波在缺陷處的波形轉(zhuǎn)換和疊加造成接收波形畸變等。所以在探傷時所測量的物理量是聲程、聲時、衰減量、接收波形及其頻譜。,,,利用超聲儀可以較為精確的確定混凝土表面的裂縫的開展深度及開展情況，方法主要包括雙面檢測法和單面檢測法。但對于襯砌混凝土裂縫檢測，一般可用的只有單面檢測法。,,1,．檢測原理,,,單面平測法的基本原理見圖,7-5,所示。其基本假設為：,(1),裂縫附近混凝土質(zhì)量基本一致；,(2),跨縫與不跨縫檢測，其聲速相同；,(3),跨縫測讀的首波信號繞裂縫末端至接收換能器。,,謝謝！,