病险水库除险加固工程竣工质量检测方法的应用与评价

王承芝

安徽省蚌埠市的水库大部分建于20世纪50～70年代，受当时经济、社会及技术条件影响，普遍存在标准不够、施工质量差等问题，加之长期运行、投入不足等因素，水库建筑设施老损严重，安全问题突出。2008年以来，蚌埠市病险水库陆续完成了除险加固工程建设，按照事中控制、过程检测的原则，项目法人委托有资质的检测单位在施工过程中提前介入进行质量检测，水利工程质量监督站在审查检测方案时，把握重点控制环节，加强对检测方法、数量的审查，使检测成果能真实地反映工程质量。现根据蚌埠市病险水库除险加固工程竣工质量检测情况，对各检测方法及特点分别加以阐述。

一、混凝土抗压强度检测

1.回弹法（配合抽芯）

在混凝土构件上布置回弹测区，然后用Ф100的抽芯机抽取芯样进行单轴无侧限抗压强度试验，结合回弹值得出一个修正系数来修正其他回弹值，这是目前普通采用的方法，其优点是可操作性强、比较方便、技术难度不大，普通检测人员就可以操作；缺点是对构件本身产生一定的破坏，不适用尺寸较小的板、梁、柱。一般对于新建建筑物多采用回弹法，出现异常情况再采用抽芯法进行检测。抽芯法检测执行《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）。

2.超声回弹综合法

依据《超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》，采用无损检测的方法，即超声波和回弹法共同检测结构或构件混凝土抗压强度。

超声回弹综合法是20世纪60年代发展起来的一种非破损检测方法，由于测试精度高，已在我国混凝土工程上广泛应用。这种综合法建立在超声波传波速度和回弹值同混凝土抗压强度之间相互联系的基础上，以超声波速度和回弹值综合反映混凝土的抗压强度。超声回弹综合法与单一的回弹法相比，精度高，适应范围广。

二、混凝土钢筋保护层厚度检测

抽检水工建筑物混凝土结构或构件的混凝土钢筋保护层厚度，测量方法以带有脉冲感应的涡流原理为基础，通过扫描小车和被测钢筋间的相互作用来进行测量。扫描小车为内装探针的一个塑料壳体，内部流动着电流，当小车纵轴与被测钢筋轴向平行时反应最灵敏，而与被测钢筋轴向垂直时反应灵敏最小。对于选择某一型号的钢筋来说，小车和钢筋之间就有反应灵敏度一一对应的关系，通过传输线就可以在显示器上直接读出混凝土钢筋保护层厚度。为提高检测的准确性，新购仪器要进行试验室校准，仪器在使用过程中还要进行周期性校准。

三、地下隐蔽工程（主要为截渗墙）检测

在病险水库大坝除险加固工程中，防渗加固是关系工程安全的重要措施，截渗墙是用于工程防渗的重要手段。目前，截渗墙的种类较多，但在水利水电工程中应用较多的是高喷截渗墙、多头小直径搅拌水泥土截渗墙、混凝土截渗墙及垂直铺塑截渗墙。检测主要内容为截渗墙的连续性、有效深度、渗透系数及墙体强度等。

目前采用的方法主要是利用物理手段如声波透射波、高密度电法、电反射系数K剖面法、双排列电位电极系测深法等方法先对截渗墙整体进行探测，根据物探成果资料，在截渗墙上选取信号异常区及正常区分别布置钻探检验孔，连续钻取芯样检查截渗墙的连续性，并拍照记录芯样状况。然后在钻孔中进行压、注水试验，选取有代表性的芯样进行室内单轴无侧限抗压强度试验，评价截渗墙连续性、渗透性及强度是否满足设计要求。

四、砌筑砂浆强度检测

依据《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》（JGJ/T 136-2001）规程进行。

贯入法原理：检测砌筑砂浆抗压强度时，应以面积不大于25m2的砌体构件或构筑物为一个构件；被检测灰缝应饱满，其厚度不应小于7mm，并应避开竖缝位置、预埋件的边缘；检测范围内的饰面层、粉刷层、勾缝砂浆、浮浆以及表面损伤层等应清除干净；应使待测灰缝砂浆暴露并经打磨平整后再进行检测；每一构件应测试16点。

五、护坡和护岸的检测

现浇混凝土和预制块护坡、护岸采用取芯机钻取Ф100mm的芯样，对芯样加工标养，按《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）进行抗压强度试验。护坡及垫层厚度通过钻取的芯样用游标卡尺进行直接测量。平整度采用2m靠尺及精度0.5mm的塞尺进行检测。

六、坝体回填土质量检测

按不同高程、桩号通过现场挖探坑的方式，用环刀现场采集原状土样，及时密封保持原状结构和湿度，并避免曝晒。土样外侧由上向下贴标签标识，并按顺序写明工程名称、位置（桩号、高程）、土样编号等样品运回试验室后严格按照《土工试验规程》（SL237-1999）进行试验，计算干密度，根据最大干密度值计算出压实度。

七、钢闸门检测

1.钢闸门焊缝内部质量超声波探伤

通过对钢闸门的门叶及构件焊缝内部质量进行超声波探伤检测，以此对焊接质量进行可靠性控制及评价。

检测原理：使用脉冲反射式超声波探伤仪，在确定的探伤基面上进行扫查。扫描电路接受同步电路的触发脉冲产生水平扫描线。与此同时，发射电路受触发产生高频窄脉冲，加至探头，在工件中产生超声波。超声波在工件中传播，遇缺陷或底面产生反射，返回探头时被转变为电信号，经接收电路放大和检波，加至示波管，在扫描线的相应位置上产生缺陷波和底波。根据缺陷波的位置可以确定缺陷在工件中的埋藏深度，根据缺陷波的幅度可以估算缺陷当量的大小，根据缺陷波的形态结合焊接工艺条件可判别缺陷的性质。

2.闸门制造的几何尺寸及组装偏差的检验

门叶制造、组装的几何尺寸及其允许公差和偏差，应符合《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T 5018-2004）有关条款的规定。闸门的结构扭曲、门叶直线度及支承边梁的中心距等应是重点控制部分。所控制的尺寸偏差应考虑与实际安装工件的位置偏差相适应。测量工具有等高锤、钢丝线、钢直尺、卷尺、水准仪等标准计量器具。

3.闸门的表面处理和金属喷涂、涂料封闭质量检测

预处理前应将闸门表面整修完毕，去除铁锈、氧化皮等杂物、油污水分。表面预处理可采用喷射或抛射处理。通过对闸门的门体及其埋设件的表面预处理、金属喷涂及涂料封闭的综合性能检测，对金属结构的防腐蚀质量进行控制和评价。具体检测内容分为锌层厚度、防腐涂层复合厚度和附着力（结合力）三项。

八、检测工作中的问题

1.金属结构防腐蚀检测中对锌层的检测应引起重视

金属结构检测包括焊接质量检测、外型几何尺寸、锌层厚度及复合层厚度检测。现在有些施工单位在锌层涂装完成后不及时通知检测单位就进行复合层涂装，对后期锌层质量的检测造成影响。锌涂层不仅具有覆盖作用，更重要的是具有阴极保护功能（原电池原理），对金属结构的耐久性起到至关重要的作用。如果锌层喷涂达不到设计及规范要求，返工处理比较麻烦。

2.地下涵管（常用于小型水库）的施工质量问题

地下涵管一般用于小型水库的放水涵，高程较低，水库一旦蓄水后，往往无法检查。检测方法是抽检同批次中一定数量的涵管，并进行抗压强度试验、弯矩试验及压水试验，这些检测现场无法进行，应在施工期间要求供货商提供相关试验报告