賀行銳 （宿松縣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 安慶 246500）

1 引言

混凝土密實性是混凝土耐久性以及抗?jié)B透性能的一個重要指標(biāo)，節(jié)點部位不密實對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載也會造成一定影響?；炷撩軐嵭裕ò斩春筒幻軐嵉葍?nèi)部缺陷）的無損檢測方法主要有超聲法、沖擊回波法和雷達(dá)法三種方法，對于判定存在缺陷的區(qū)域，均可采用鉆芯方法進(jìn)行驗證。

雷達(dá)法探測的依據(jù)不是材料的密度而是電磁特性。電磁波從混凝土表面向內(nèi)部發(fā)射，接收被側(cè)物體反射的信號用圖像顯示并記錄空洞的位置和深度。檢測結(jié)果分析主要判斷依據(jù)為：密實無缺陷混凝土的雷達(dá)信號同相軸水平連續(xù)，幅度較弱；不密實混凝土雷達(dá)波反射信號強(qiáng)，且同相軸不連續(xù)，波形雜亂且較分散；空洞界面的雷達(dá)波反射強(qiáng)，形成與空洞形狀類似的圖像。

沖擊回波法檢測混凝土構(gòu)件不密實度及空洞，主要根據(jù)在混凝土表面利用一個短時的機(jī)械沖擊，激發(fā)低頻沖擊彈性波，沖擊彈性波傳播到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，被缺陷表面或構(gòu)件底面反射回來。因此，沖擊彈性波在構(gòu)件表面、內(nèi)部缺陷表面或底面邊界之間來回反射產(chǎn)生瞬態(tài)共振，其共振頻率能在振幅譜（通過快速傅立葉變換，從波形中得出的頻率與對應(yīng)振幅的關(guān)系圖）中辨別出，用于確定內(nèi)部缺陷的深度。

超聲波檢測結(jié)構(gòu)密實性的基本依據(jù)是利用脈沖波在技術(shù)條件相同的混凝土中傳播的時間或速度、結(jié)構(gòu)波的振幅和頻率等聲學(xué)參數(shù)的相對變化來判定混凝土的缺陷。檢測結(jié)果分析主要是通過超聲波聲速及波形對混凝土的密實性進(jìn)行判定，異常聲速值與異常波形通常與混凝土內(nèi)部質(zhì)量缺陷存在直接關(guān)聯(lián)性。具體做法是將測位各測點的波幅、聲速或主頻值由大至小按順序分別排列，將排在后面明顯小的數(shù)據(jù)視為可疑，統(tǒng)計計算找出異常值，結(jié)合異常測點的分布及波形狀況確定混凝土內(nèi)部存在不密實區(qū)和空洞的位置及范圍。

作者以某框架結(jié)構(gòu)住宅樓為例，采用超聲法對框架柱混凝土密實性進(jìn)行檢測，根據(jù)超聲波聲速及波形觀測結(jié)果進(jìn)行密實性判斷，并在聲速值和波形異常部位進(jìn)行鉆芯驗證檢測，為后續(xù)進(jìn)行加固處理提供可靠依據(jù)。

2 工程設(shè)計概況

本工程設(shè)計為六層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積2400㎡，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計地震基本加速度0.10g，設(shè)計地震分組第二組，建筑場地類別為Ⅲ類，場地特征周期0.55s，框架抗震等級為三級。基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)，持力層位于勘察報告中的（2）層粉質(zhì)粘土，地基承載力特征值為160kPa，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級為C30。上部結(jié)構(gòu)柱、梁、板混凝土強(qiáng)度等級均為C30。

3 檢測原因及抽樣

由于一層柱混凝土因出現(xiàn)孔洞等缺陷而進(jìn)行了修補(bǔ)處理，現(xiàn)對修補(bǔ)處混凝土密實性有懷疑，因此需要對該部位混凝土密實性進(jìn)行檢測。經(jīng)建設(shè)、施工和監(jiān)理單位三方協(xié)商，依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50344-2019）及《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50784-2013），隨機(jī)抽取五根一層柱，采用超聲法結(jié)合鉆芯驗證對修補(bǔ)處混凝土密實性進(jìn)行檢測。

4 超聲檢測技術(shù)相關(guān)要求

4.1 檢測一般規(guī)定

檢測不密實區(qū)及空洞時構(gòu)件的被測部位應(yīng)滿足下列要求：被測部位應(yīng)具有一對（或兩對）相互平行的測試面，測試范圍除應(yīng)大于有懷疑的區(qū)域外，還應(yīng)有同條件的正?；炷吝M(jìn)行對比，且對比測點數(shù)不應(yīng)少于20。

4.2 聲學(xué)參數(shù)測量要點

①依據(jù)檢測要求和測試操作條件，確定缺陷測試的部位（測位），本次檢測采用對測法，測點布置兼顧懷疑區(qū)域和正常區(qū)域。在測試部位兩對相互平行的測試面上，分別畫出等間距的網(wǎng)格（工業(yè)與民用建筑網(wǎng)格間距一般為100mm～300mm），并編號確定對應(yīng)的測點位置。

②測位混凝土表面清潔、平整，必要時可用砂輪磨平。

③密實度檢測采用厚度振動式換能器。頻率、反射電壓一般先取中值，測正常位置的首波波幅后調(diào)整確定，在滿足首波幅度測讀精度的條件下，優(yōu)先選用較高頻率的換能器。對測時用鋼卷尺測量T、R換能器輻射面之間的距離。

④換能器應(yīng)通過耦合劑與混凝土測試表面保持緊密結(jié)合，耦合層不得夾雜泥砂或空氣。

⑤檢測時應(yīng)避免超聲傳播路徑與附近鋼筋軸線平行，如無法避免，應(yīng)使兩個換能器連線與該鋼筋的最短距離不小于超聲測距的1/6。

⑥檢測中出現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)時應(yīng)及時查找原因，必要時進(jìn)行復(fù)測校核或加密測點補(bǔ)測。

5 檢測結(jié)果分析

隨機(jī)抽取5根柱，依據(jù)《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》（CECS21：2000），使用非金屬超聲波對其修補(bǔ)處混凝土密實性進(jìn)行檢測，采用150㎜×150㎜網(wǎng)格布置測點（測區(qū)布置詳見1～6圖），使用對測法對混凝土密實性進(jìn)行檢測，根據(jù)構(gòu)件測得各聲通路對應(yīng)的聲速值及波形，并結(jié)合鉆取的芯樣進(jìn)行分析，對被測部位混凝土密實性進(jìn)行判斷，具體結(jié)果見表1、表2所示。

圖1 一層F/8柱

圖2 一層F/11柱

圖3 一層D/23柱

圖4 一層J/15柱

圖5 一層E/13柱柱根

圖6 一層E/13柱柱頭

超聲波聲速及波形觀測結(jié)果匯總表 表1

被測混凝土密實性判斷結(jié)果 表2

圖7 一層F/11柱芯樣，部分無粗骨料

圖8 一層J/15柱芯樣，外側(cè)明顯不密實

6 結(jié)論及處理建議

經(jīng)超聲檢測：抽檢的5根一層柱修補(bǔ)部位混凝土密實性，有3根柱存在異?，F(xiàn)象，在異常聲速部位進(jìn)行鉆芯驗證檢測發(fā)現(xiàn)：一層F/11軸柱及J/15軸柱下半部混凝土內(nèi)部存在明顯質(zhì)量缺陷。本次檢測實踐表明：異常聲速值及異常波形與混凝土內(nèi)部質(zhì)量缺陷存在直接關(guān)聯(lián)性。

后續(xù)建議：對修補(bǔ)部位混凝土強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)一步檢測，并委托有相關(guān)資質(zhì)單位出具加固處理方案。