采用回弹及超声波检测混凝土构件强度方法

陆 铸

（南广铁路有限责任公司，广西 南宁 530000）

1 检测对象

南广高速铁路NGZQ-7标现浇梁采用华润水泥浇筑的18孔梁及南江口大桥2个悬灌施工节段进行混凝土强度检测，以确定被检测简支梁及连续梁节段的混凝土强度是否满足设计要求及相关验收评定标准。

2 检测部位

本次检测对象为简支梁和连续梁的部分节段，对于简支梁来说，强度回弹截面为5个，每个截面分为8个测区，为了更好地获取回弹数据，本次测试一个测区回弹20个点（超过规范16个点），剔除大数、小数各3个，取14 个点的平均值作为回弹值，受到工作条件的限制，本次检测针对对每一片梁的检测测区数据略有调整。连续梁节段混凝土测试由于箱外表面测区测试困难，仅测试箱内测区。超声波修正用超声波波速采用本批次生产的混凝土超声波速的平均测试值，测区及测点布置说明见图1。

图1 现浇梁混凝土强度超声回弹综合法测区布置及测点布置说明

3 检测及评定依据

（1）“铁路工程结构混凝土强度检测规程”，TB10246-2004；

（2）“铁路混凝土强度检验评定标准”，TB10425-94；

（3）技术资料（主要为施工工艺、浇筑时间、施工配合比等）。

4 检测设备及仪器

（1）数显回弹仪，型号：FH-G402；

（2）TICO 超声波混凝土检测仪器（瑞士）（北京铁科提供仪器及技术）；

（3）钢尺等测量工具。

5 混凝土构件施工工艺及配合比

混凝土简支箱梁采用膺架法现场浇筑，连续梁采用悬灌法施工，混凝土施工均用泵车泵送入模。

表1 施工及理论配合比

由表1可以看出，现浇简支梁及悬臂施工的连续梁节段的混凝土施工配合比及理论配合比基本一致。

6 检测结果及分析

截至检测前，混凝土的龄期均大于 50 天。回弹简支梁梁体共16孔和悬灌梁6个节段，测试测区共451个。回弹法修正参数为测试角度、钢筋保护层修正、超声波检测修正、泵送修正，强度推算按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）》计算修正；超声波检测参照《超声波检测混凝土缺陷技术规程（CECS21）》计算修正。现以表 2“一孔梁采用回弹超声波检测综合法计算示例”。

表2 采用回弹超声波法综合计算示例

右腹板 0 47.9 47.9 ＝ 59.7 71.01 ＞ 60.0大里程1/4处（箱室内） 右腹板 0 47.5 47.5 ＝ 58.8 69.34 ＞ 60.0顶 板 90 53.4 49.9 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0底 板 －90 45.9 48.6 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0左腹板 0 48.0 48.0 ＞ 60.0 71.57 ＞ 60.0大里程端头处（箱室内） 右腹板 0 47.9 47.9 ＝ 59.7 75.42 ＞ 75.4顶 板 90 54.4 50.9 ＞ 60.0 76.02 ＞ 60.0底 板 －90 45.6 48.3 ＞ 60.0 76.02 ＞ 60.0左腹板 0 47.6 47.6 ＝ 59 74.04 ＞ 60.0

（1）检测结果及分析

本测试451个测区，对回弹强度作以分析统计，统计结果见图2～6。

图2 1#-100#测区混凝土强度回弹值垂直线图统计

图3 101#-200#测区混凝土强度回弹值垂直线图统计

图4 201#-300#测区混凝土强度回弹值垂直线图统计

图5 301#-400#测区混凝土强度回弹值垂直线图统计

图6 401#-451#测区混凝土强度回弹值垂直线图统计

超声波检测法数据根据“TICO 超声波混凝土检测仪器（瑞士）”仪器测试数据据实导出，因数据较多，仅以表 3一孔梁（与表2回弹对应）回弹的数据示例。

表3 采用回弹超声波法综合计算示例

（2）超声回弹综合法测试结果及分析

根据实际梁体混凝土的超声波波速测试结果，对回弹法得出的结果进行修正并考虑泵送修正值，最终推算结果参阅表2中的最后一列数据。需要说明的是，考虑到目前规范中混凝土的最高强度为 60MPa，本次结果处理中将大于 60MPa的数据一律以“＞60”计。综合分析超声回弹综合法测试的混凝土强度结果可知，本次测试的 451 个测区，强度大于60MPa 的为 432 个，占测区总数的 95.8%；强度介于53.5MPa～60MPa 之间的测区数为 17 个，占测区总数的3.8%；强度介于50MPa～53.5MPa 之间的测区数位2 个，占测区总数的0.4%。强度介于50MPa～53.5MPa 之间的2 个测区均位于建城河特大桥连续梁31 号墩5 号块大里程侧和小里程侧的顶板位置，由于受到回弹操作条件的限制，导致该部位回弹值略低，左、右腹板混凝土超声回弹综合强度均高于 60MPa，据此推断顶板的混凝土强度亦满足设计及验收标准要求。

7 主要结论

本次检测得出的 C50混凝土超声波波速范围为4400m/s～5130m/s，与北京铁科在实验室制试件的试验波速4280m/s～5080m/s数据基本相当，混凝土的密实性良好。

超声回弹综合法得出的混凝土强度满足“铁路混凝土强度检验评定标准”要求，本次检测梁体混凝土强度的合格率为100%。

8 结束语

通过南广高速铁路现浇梁混凝土强度回弹法与超声波法综合检测的方法，并依据科研部门试验室内回弹同标号混凝土制件超声波检测波速验证，可充分说明，回弹与超声波综合检测法能更好地验证实体混凝土强度，为实体混凝土强度检测又提供路一条更科学的检测方法。