高 飛

(撫順市大興水利工程有限公司，遼寧 撫順 113006)

1 水工結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)程序

檢測(cè)評(píng)估水工結(jié)構(gòu)腐蝕狀態(tài)的基本程序如下：首先，管理單位應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)腐蝕現(xiàn)狀提出腐蝕檢測(cè)與評(píng)估立項(xiàng)申請(qǐng)；其次，立項(xiàng)獲批后要委托檢測(cè)與評(píng)估單位，實(shí)地調(diào)研水工結(jié)構(gòu)的損傷程度、賦值現(xiàn)狀和現(xiàn)場(chǎng)工作條件等，并利用科學(xué)的檢測(cè)方法和經(jīng)率定的試驗(yàn)儀器檢測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，經(jīng)評(píng)估提出維修加固建議；最后，通過(guò)召開(kāi)維修加固設(shè)計(jì)方案評(píng)審會(huì)或?qū)＜诣b定會(huì)等形式，管理單位從經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性的角度論證檢測(cè)評(píng)估單位的維修加固方案。

值得一提的是，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與腐蝕檢測(cè)評(píng)估有所不同，前者可以自由選擇材料、確定形式、調(diào)整斷面，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)取值按現(xiàn)行有效規(guī)范確定；然而，腐蝕檢測(cè)評(píng)估有關(guān)參數(shù)必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和調(diào)查才能獲取，并以此判斷滿足現(xiàn)行規(guī)范的程度或是否符合現(xiàn)行規(guī)范要求。因此，腐蝕檢測(cè)必須以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和現(xiàn)狀調(diào)查為基礎(chǔ)。

腐蝕檢測(cè)的目的是為鑒定與評(píng)價(jià)水工結(jié)構(gòu)性能提供有效、可靠、詳實(shí)的檢測(cè)結(jié)果。所以，檢測(cè)單位要具備相應(yīng)的設(shè)備、資質(zhì)和人員，健全的計(jì)量認(rèn)證體系和質(zhì)量管理體系，保證企業(yè)資質(zhì)與承擔(dān)的任務(wù)相匹配。檢測(cè)人員必須持有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)證書(shū)，每項(xiàng)檢測(cè)工作至少有兩名人員，水下潛水檢測(cè)的作業(yè)人員還要有年度身體健康體檢證明和潛水員資格證書(shū)，嚴(yán)格執(zhí)行潛水條例有關(guān)規(guī)定開(kāi)展?jié)撍鳂I(yè)，并主動(dòng)接受水上監(jiān)督和專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)。

2 腐蝕監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)分析

2.1 檢測(cè)評(píng)估依據(jù)

在工程實(shí)踐和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)理念不斷發(fā)展，如日本、歐洲、RILEM、歐盟出版發(fā)布的《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)建議》、《CEB耐久混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》、《混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)》和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指南》。通過(guò)對(duì)國(guó)外研究成果的總結(jié)分析，我國(guó)交通部、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)、中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)等頒布了《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》等，適用于一般房屋、構(gòu)筑物、橋梁等既有結(jié)構(gòu)以及氯鹽侵蝕、碳化引起的凍融損傷和鋼筋銹蝕等結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定；不適于特殊和輕骨料混凝土、火災(zāi)、疲勞荷載、化學(xué)腐蝕，以及因荷載變化、施工、設(shè)計(jì)等損傷引起的結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定。

為確保工程的達(dá)到合理使用要求以及規(guī)定的設(shè)計(jì)服役年限，住建部2008年頒布了適用于常見(jiàn)環(huán)境作用下的隧道、城市橋梁、房屋建筑等市政基礎(chǔ)設(shè)施和一般構(gòu)筑物的《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》，該規(guī)范是適用于特種結(jié)構(gòu)及輕骨料混凝土；主要內(nèi)容有設(shè)計(jì)等級(jí)劃分、環(huán)境類(lèi)別劃分、設(shè)計(jì)原則、使用年限、構(gòu)造措施、原材料要求以及化學(xué)腐蝕、氯化物、凍融環(huán)境下的耐久性設(shè)計(jì)方法。

2010年國(guó)家能源局參考國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)和研究成果的總結(jié)分析，結(jié)合水工混凝土特點(diǎn)編制頒布了《水工混凝土耐久性技術(shù)規(guī)范》，重點(diǎn)突出了水工混凝土相關(guān)技術(shù)措施、質(zhì)量評(píng)定、施工工藝和耐久性設(shè)計(jì)等，主要包括堿骨料反應(yīng)、鋼筋銹蝕、凍融、沖磨、空蝕、水侵蝕等；同年，為規(guī)范水工混凝土缺陷檢測(cè)方法、評(píng)估程序頒布了《水工混凝土建筑物缺陷檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)規(guī)程》，對(duì)于延長(zhǎng)水工結(jié)構(gòu)使用壽命以及保障結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有積極意義，該標(biāo)準(zhǔn)突出水工建筑物特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的銜接。2014年水利部頒布了《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于有特殊要求或特別重要的工程，其耐久性和合理使用年限要求需要做專(zhuān)門(mén)論證，對(duì)擴(kuò)建、改建項(xiàng)目可參照?qǐng)?zhí)行。2015年水利部頒布了適用于在建項(xiàng)目的《水工混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》，主要內(nèi)容有水下滲漏與缺陷檢測(cè)、鋼筋銹蝕及分布檢測(cè)、結(jié)構(gòu)厚度與強(qiáng)度檢測(cè)、裂縫深度及內(nèi)部缺陷檢測(cè)、混凝土外觀缺陷調(diào)查等；同時(shí)，規(guī)范了檢測(cè)技術(shù)要求和缺陷檢測(cè)方法，提高了檢測(cè)結(jié)果的可比性和可靠性。

對(duì)于改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性以上標(biāo)準(zhǔn)都發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用，也為延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)服役壽命和耐久性設(shè)計(jì)明確了方向。然而，水工混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)行環(huán)境、條件具有明顯差異，廣泛應(yīng)用發(fā)電洞混凝土結(jié)構(gòu)、新型特種混凝土和大體積水工混凝土等。因此，應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)水工混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為腐蝕監(jiān)測(cè)與評(píng)估的主要依據(jù)，并結(jié)合其他建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)突出水工結(jié)構(gòu)應(yīng)力、腐蝕環(huán)境等因素。因此，腐蝕檢測(cè)與評(píng)估既要借鑒相關(guān)技術(shù)規(guī)程，同時(shí)又要考慮不同建筑物類(lèi)型等因素選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，水庫(kù)大壩工程以《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》或《水電站大壩運(yùn)行安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》為依據(jù)，水閘工程、泵站工程、船閘工程分別以《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》、《泵站安全鑒定規(guī)程》和《港口水工建筑物監(jiān)測(cè)與技術(shù)評(píng)估規(guī)范》為依據(jù)，水工啟閉機(jī)和鋼閘門(mén)安全以《水工啟閉機(jī)和鋼閘門(mén)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》為檢測(cè)依據(jù)。

2.2 主要檢測(cè)內(nèi)容

一般地，水工結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)按照《水工混凝土建筑物缺陷檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)規(guī)程》可以分為現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)和一般檢查兩種，其中現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)項(xiàng)目有結(jié)構(gòu)變形與位移、鋼筋銹蝕程度與保護(hù)層厚度、混凝土內(nèi)部缺陷和裂縫性狀、抗?jié)B性、侵蝕性、凍融情況、碳化程度、混凝土強(qiáng)度等；一般檢測(cè)包括資料調(diào)查、損傷情況、伸縮縫狀況、外觀缺陷、滲漏狀態(tài)、裂縫分布等，水下檢測(cè)還包括沉積物和附著物埋深狀態(tài)、建筑物外觀的整體性等，必要時(shí)還要對(duì)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)變形情況、腐蝕變化過(guò)程等進(jìn)行調(diào)查[1]。

2.2.1 一般檢查

水工混凝土結(jié)構(gòu)外觀缺陷是指對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)使用功能和外觀質(zhì)量可能造成影響的裂縫、麻面、蜂窩、露筋、脫落、孔洞等外在形式的不完整或缺陷[2-3]。通常采用普查的方式調(diào)查外觀缺陷，結(jié)合錄像記錄、照片、目測(cè)、描述、簡(jiǎn)單兩側(cè)和資料調(diào)查等方法。

調(diào)查內(nèi)容主要包括：①外觀缺陷，如疏松區(qū)、孔洞、麻面、蜂窩、裂縫、露石、露筋等②裂縫情況，如寬度、數(shù)量、長(zhǎng)度、走向、部位等，并掌握裂縫變化趨勢(shì)；③損傷狀態(tài)，如沖蝕、剝蝕、壓碎、脫落、凍融等情況，特別是鋼筋銹蝕引起的露筋、起鼓、銹跡、剝落、裂縫等的位置、數(shù)量、面積、長(zhǎng)度和寬度等；④滲漏狀態(tài)，如面、線、點(diǎn)的滲漏情況；⑤伸縮縫的變形情況和工作狀態(tài)，結(jié)構(gòu)整體和基礎(chǔ)的變形、位移情況、形態(tài)尺寸等。通過(guò)調(diào)查外觀缺陷，并結(jié)合缺陷分布情況繪制孔洞、麻面、蜂窩等分布圖。

2.2.2 現(xiàn)狀調(diào)查

總體上，腐蝕現(xiàn)狀調(diào)查包括的內(nèi)容如下：首先，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行查看，全面調(diào)查結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀并掌握工程周邊環(huán)境、場(chǎng)地特征情況，對(duì)工程驗(yàn)收記錄和施工中的各項(xiàng)原始記錄進(jìn)行檢查，初步把握和了解工程施工的初始狀況；其次，對(duì)施工圖紙和資料做進(jìn)一步的查閱，符合實(shí)際地基情況與地質(zhì)勘察報(bào)告的相符程度，對(duì)設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)布置合理性、構(gòu)造措施的適用性、設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查；最后，調(diào)查結(jié)構(gòu)使用情況，如水流是否存在不穩(wěn)定的因素、使用環(huán)境是否變化、結(jié)構(gòu)構(gòu)建是否受到人為傷害、使用過(guò)程中有無(wú)超載現(xiàn)象等。

盡量保證收集的技術(shù)資料完整、真實(shí)，以更好地滿足腐蝕檢測(cè)需求。根據(jù)原有檢查觀測(cè)成果開(kāi)展現(xiàn)狀檢查分析，對(duì)水工結(jié)構(gòu)隱蔽、薄弱部位要特別注意進(jìn)行仔細(xì)的檢查，檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)缺陷和問(wèn)題時(shí)要初步分析其成因，并明確可能會(huì)造成的不利影響[4]。

技術(shù)資料收集主要包括技術(shù)管理、施工設(shè)計(jì)等資料的收集，其中設(shè)計(jì)資料包括工程設(shè)計(jì)圖紙和施工文件、初步設(shè)計(jì)資料、可行性研究報(bào)告、水工模型試驗(yàn)和工程地質(zhì)勘測(cè)等數(shù)據(jù)。施工資料包括澆筑及養(yǎng)護(hù)情況(如施工、養(yǎng)護(hù)、澆筑、運(yùn)輸和攪拌環(huán)境條件等)、施工和設(shè)計(jì)配合比、混凝土原材料等；混凝土試驗(yàn)資料包括變形性能、彈性模量、抗拉強(qiáng)度、絕熱溫升、抗壓強(qiáng)度、含氣量、塌落度、極限啦甚至等；施工技術(shù)總結(jié)資料包括模板使用情況(如拆模時(shí)間、模板安裝與制作、種類(lèi))、基礎(chǔ)情況(如基礎(chǔ)及斷層處理、變形模量、巖性、巖種類(lèi)等)；工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)包括施工監(jiān)理資料、驗(yàn)收交接文件、竣工圖、施工期觀測(cè)資料、觀測(cè)設(shè)施考證資料、第三方抽查檢測(cè)資料、監(jiān)理旁站檢測(cè)資料、施工單位自檢記錄等與工程質(zhì)量相關(guān)的技術(shù)資料。

技術(shù)管理資料包括歷次安全鑒定報(bào)告、歷年定期檢查、控制運(yùn)行技術(shù)文件、運(yùn)行管理規(guī)章制度、特別檢查資料、運(yùn)行記錄資料等；觀測(cè)資料成果有水位、溫度、應(yīng)力、滲流、變形等水工結(jié)構(gòu)資料，工程重大事故處理和大修技術(shù)措施等資料。

工程資料比較和分析包括地基實(shí)際情況與地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告相符程度復(fù)核、設(shè)計(jì)方案與結(jié)構(gòu)布置是否合理檢查、運(yùn)行與設(shè)計(jì)荷載比較，分析水工結(jié)構(gòu)運(yùn)行維護(hù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求、構(gòu)造措施是否得當(dāng)、設(shè)計(jì)參數(shù)取值是否合理、計(jì)算參數(shù)是否正確。

2.2.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

1)抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。一般地，可采用鉆芯法、超聲法、回彈法或綜合法等抗壓強(qiáng)度檢測(cè)方法，優(yōu)先選用無(wú)損的超聲法、回彈法和綜合法等。對(duì)于粗骨料最大粒徑、混凝土齡期或抗壓強(qiáng)度等超過(guò)技術(shù)規(guī)程允許的范圍，或被檢測(cè)表層代表性較差需要進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證時(shí)，可以選用鉆芯法。

2)裂縫深度檢測(cè)?；炷亮芽p深度一般選用超聲波對(duì)斜測(cè)法和平測(cè)法，其中對(duì)斜測(cè)法適用于深度超過(guò)50cm的裂縫，裂縫深度不超過(guò)50cm時(shí)比較適用平測(cè)法。此外，對(duì)斜測(cè)法只適用于可鉆孔對(duì)測(cè)或有條件兩面對(duì)測(cè)的水工結(jié)構(gòu)，為了提供裂縫發(fā)展數(shù)據(jù)需要定期觀測(cè)仍在發(fā)展的裂縫。

3)內(nèi)部缺陷監(jiān)測(cè)。工程中通常選用彈性波CT法、沖擊回波法、探地雷達(dá)法和超聲法等非破損方法檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷。其中，CT技術(shù)又稱為彈性波層析成像技術(shù)，主要是利用物理力學(xué)參數(shù)與檢測(cè)對(duì)象彈性波速度之間練好的相關(guān)性，在不損傷檢測(cè)對(duì)象的條件下結(jié)合CT技術(shù)、剖面上檢測(cè)的彈性波速，以圖像的法方式反映結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特征，從而達(dá)到檢測(cè)內(nèi)部缺陷的目的[5]。目前，在工程、科學(xué)等諸多領(lǐng)域中彈性波CT技術(shù)均已得到應(yīng)用，尤其是在地基處理、混凝土堤壩和構(gòu)件隱患探測(cè)、工程地質(zhì)勘探、加固效果評(píng)價(jià)、防滲墻質(zhì)量檢測(cè)等方面應(yīng)用廣泛。在反演成像彈性波CT圖像過(guò)程中，對(duì)同一試件四側(cè)的聲波測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)上下、左右方向上的透視，當(dāng)射線足夠密時(shí)生成的CT圖像分辨率較高。

沖擊回波法是一種無(wú)損檢測(cè)結(jié)構(gòu)缺陷、厚度的方法，該方法主要是在結(jié)構(gòu)內(nèi)部快速傳遞使用沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力波，在結(jié)構(gòu)的外表面和內(nèi)部的縫隙反射回來(lái)[6]。因此，能夠快速檢測(cè)出砌體結(jié)構(gòu)和混凝土缺陷，并測(cè)出缺陷的深度和構(gòu)件的厚度。目前，已有超波沖擊回波檢測(cè)系統(tǒng)、帶表面波的沖擊回波系統(tǒng)和IES掃描式?jīng)_擊回波系統(tǒng)等類(lèi)型。

探地雷達(dá)法實(shí)現(xiàn)探測(cè)目的根本途徑是利用電磁脈沖波的反射原理，天地雷達(dá)通過(guò)天線發(fā)射器將短脈沖寬平臺(tái)的電磁波由混凝土表面發(fā)送至內(nèi)部，經(jīng)地層的界面或內(nèi)部目的體后反射至表面，接收器接受反射信號(hào)[7]。在介質(zhì)中傳播時(shí)電磁波的波形、電磁強(qiáng)度、路徑等參數(shù)，隨著介質(zhì)幾何形態(tài)和電性的變化而改變。所以，利用波形、幅度、波的雙程走時(shí)等資料可以探測(cè)埋設(shè)固體、介質(zhì)構(gòu)造，在雷達(dá)圖上能夠反映出內(nèi)部的均質(zhì)情況，如混凝土內(nèi)部存在異物、松散物、孔洞等缺陷雷達(dá)圖像將出現(xiàn)變化異常。

4)鋼筋銹蝕、分布情況和保護(hù)層厚度檢測(cè)?？梢圆捎秒姶鸥袘?yīng)閥或雷達(dá)法檢測(cè)鋼筋數(shù)量、位置、直徑、保護(hù)層厚度等項(xiàng)目，比較常見(jiàn)的儀器有鋼筋定位儀和探地雷達(dá)?？梢岳秒姶鸥袘?yīng)法對(duì)待測(cè)部位是否有鋼筋的搭接和錨固進(jìn)行檢測(cè)，甚至可鑿開(kāi)以驗(yàn)證保護(hù)層厚度或鋼筋直徑，也可利用半電池法檢測(cè)鋼筋的銹蝕程度。

5)剝蝕與凍融檢測(cè)?；炷了幁h(huán)境的年凍融循環(huán)次數(shù)、凍融速率、最低氣溫、最大洞身、混凝土的保水程度和抗凍性等因素決定了凍融破壞的發(fā)展與發(fā)展。通常利用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式確定凍融破壞程度，如鋼筋是否暴露銹蝕、凍融剝蝕深度和范圍等。若要進(jìn)一步識(shí)別引起破壞的原因，還要進(jìn)行抗?jié)B等級(jí)、抗凍等級(jí)、動(dòng)彈性模量和抗壓強(qiáng)度等檢測(cè)。

6)空蝕和過(guò)流面磨損檢查。在泄水孔或溢洪道等沖磨區(qū)域存在嚴(yán)重空蝕和磨損時(shí)，在高速水流作用下會(huì)加速?zèng)_蝕破壞危機(jī)結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。一般地，易遭受空蝕和沖磨破壞的部位有消力池、護(hù)坦與基礎(chǔ)連接處、不同襯砌材料連接處、邊墻與底板的交界不額外、溢流堰面、低檻與閘門(mén)槽、坡降突出部位等。.

通過(guò)檢查分析實(shí)際情況，判別破壞類(lèi)型和引起空蝕、磨損的主要原因，分析效能功能特征、殘積物數(shù)量和分布范圍，判斷基巖與水工結(jié)構(gòu)連接部位的破壞程度并做好描繪、記錄。泄水建筑物出現(xiàn)嚴(yán)重磨蝕破壞的情況下，要重新審查與評(píng)估接縫合理性、抗磨蝕性、溢流面施工與梯形不平整度、結(jié)構(gòu)體型設(shè)計(jì)與布置的合理性。

7)結(jié)構(gòu)變形與位移檢測(cè)?？梢圆捎萌S定位儀、激光定位儀、激光測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀和全站儀等監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形和位移。一般利用水準(zhǔn)儀檢測(cè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降，對(duì)需要確定基礎(chǔ)沉降發(fā)展情況時(shí)還要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)位置要能夠反映結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及地基變形特征，利用位移監(jiān)測(cè)設(shè)施長(zhǎng)期觀測(cè)沉降量，結(jié)合結(jié)構(gòu)腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)合理確定觀測(cè)頻次和周期，以更好地滿足檢測(cè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)需求。

2.3 腐蝕評(píng)估方法

傳統(tǒng)意義上的水工結(jié)構(gòu)以強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主，主要考慮結(jié)構(gòu)在荷載作用下的適用性和安全性要求，對(duì)長(zhǎng)期服役過(guò)程中腐蝕因素影響、環(huán)境作用劣化材料性能等考慮較少。調(diào)查顯示，我國(guó)許多水工結(jié)構(gòu)都面臨著狀態(tài)差、耐久性不良等問(wèn)題，特別是侵蝕性環(huán)境大大縮短了結(jié)構(gòu)的服役年限[8-9]。

水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕評(píng)估的重點(diǎn)是對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性受腐蝕作用的影響評(píng)估，即水工混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定的耐久性不得受結(jié)構(gòu)構(gòu)件剝蝕、裂縫等局部損傷的影響，水工混凝土合理使用年限不得受結(jié)構(gòu)、構(gòu)件表面被磨損或侵蝕的影響，明確被腐蝕后水工結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命。此外，建筑物的地基、構(gòu)件及其總體變形不得產(chǎn)生滲漏、不均勻沉降或過(guò)大沉降等影響正常使用的情況，保證結(jié)構(gòu)安全不受影響，以滿足水工混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)預(yù)定的各項(xiàng)功能。

3 腐蝕評(píng)估指標(biāo)及方法

根據(jù)結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性影響程度[10]，將水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕劃分成Ⅰ類(lèi)輕微腐蝕、Ⅱ類(lèi)一般腐蝕、Ⅲ類(lèi)嚴(yán)重腐蝕、Ⅳ類(lèi)特別嚴(yán)重腐蝕，各類(lèi)腐蝕對(duì)建筑物耐久性和安全性的影響為無(wú)影響、輕微影響、一定影響、重大影響。

通常以檢測(cè)參數(shù)作為水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，利用定性與定量相結(jié)合的方法，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)性專(zhuān)業(yè)知識(shí)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)評(píng)估腐蝕程度[11]。其中，檢測(cè)內(nèi)容主要有保護(hù)層厚度、碳化程度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、裂縫分布、外觀缺陷、鋼筋銹蝕程度和分布情況等，輔以內(nèi)部缺陷探測(cè)、密實(shí)度等，水工混凝土結(jié)構(gòu)位于鹽堿和沿海地區(qū)時(shí)還要對(duì)氯離子含量進(jìn)行檢測(cè)。

3.1 環(huán)境條件與使用年限評(píng)估

在建成運(yùn)營(yíng)、建設(shè)施工、規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，水工混凝土結(jié)構(gòu)不可避免地會(huì)出現(xiàn)環(huán)境腐蝕、開(kāi)裂、內(nèi)部和外觀缺陷等因素作用，對(duì)結(jié)構(gòu)的合理使用年限都將間接或直接地產(chǎn)生影響。水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕評(píng)估中各類(lèi)永久水工建筑物可參照《水利合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行，將水工混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件按照《水工混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》劃分成5類(lèi)。

3.2 混凝土質(zhì)量評(píng)估

3.2.1 外觀缺陷

混凝土外觀缺陷有空蝕、滲漏、裂縫、磨損和凍融剝蝕，可借鑒單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收、構(gòu)筑物缺陷檢測(cè)和評(píng)估、設(shè)計(jì)規(guī)范等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)評(píng)價(jià)。

3.2.2 混凝土強(qiáng)度與碳化

混凝土強(qiáng)度按照所處的環(huán)境和結(jié)構(gòu)受力確定，參照標(biāo)準(zhǔn)有抗沖磨防空蝕技術(shù)規(guī)范、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，以缺陷檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)規(guī)程為基礎(chǔ)合理評(píng)定混凝土抗碳化性能。

3.2.3 保護(hù)層厚度、鋼筋銹蝕

參照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定混凝土保護(hù)層厚度和允許偏差，結(jié)合混凝土表面開(kāi)裂情況和鋼筋外露情況評(píng)估內(nèi)部鋼筋銹蝕程度等級(jí)。

3.2.4 抗水、抗氯離子滲透性和抗凍性

實(shí)體混凝土抗?jié)B等級(jí)、抗氯離子滲透性應(yīng)結(jié)合水質(zhì)條件、承受的水頭、滲水危害程度、水利梯度等因素，參照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》綜合評(píng)估。采用快凍試驗(yàn)方法按照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定混凝土抗凍等級(jí)，水工結(jié)構(gòu)有抗凍要求時(shí)，還要結(jié)合表面局部小氣候、結(jié)構(gòu)重要性、凍融循環(huán)次數(shù)、檢修情況、水飽和程度等評(píng)定抗凍等級(jí)。

3.3 剩余使用壽命評(píng)估法

目前，有加速試驗(yàn)、數(shù)學(xué)模型、隨機(jī)壽命、基于經(jīng)驗(yàn)和基于比較等生物使用壽命評(píng)估方法[12-13]。其中，數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)法是以材料裂化模型(如耐久性綜合評(píng)價(jià)模型、氯離子侵蝕模型、混凝土碳化預(yù)測(cè)模型等)預(yù)測(cè)使用壽命的方法，該方法的提出極大地推進(jìn)了剩余使用壽命的研究，但因建筑材料性能裂化和環(huán)境作用機(jī)理的不確知性、不確定性、復(fù)雜性以及缺乏足夠的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型無(wú)法反映劣化過(guò)程中實(shí)際的作用機(jī)理和所有的因素，加之難以確定模型的參數(shù)，在建筑物的剩余使用年限及其耐久性預(yù)測(cè)時(shí)難以給出準(zhǔn)確的結(jié)論[14-15]。因此，為提高評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)指標(biāo)的可比性及權(quán)威性，應(yīng)盡量以水工混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，參考其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合理制定評(píng)估指標(biāo)及相關(guān)指標(biāo)。在腐蝕評(píng)估時(shí)直接引用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不完全合適、內(nèi)容不夠全面等現(xiàn)象，對(duì)此應(yīng)結(jié)合腐蝕評(píng)估要求重新調(diào)整或劃定指標(biāo)分析，從而保證評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)的可行性[16-17]。

4 結(jié) 語(yǔ)

在建筑工程中對(duì)于混凝土的應(yīng)用已有150年，受各種不利因素作用結(jié)構(gòu)提前失效，這與結(jié)構(gòu)耐久性和設(shè)計(jì)抗力不足、使用荷載不利變化等因素有關(guān)。結(jié)構(gòu)合理使用年限按照水利水電工程耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范為30-100a，而在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)腐蝕破壞甚至造成嚴(yán)重的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)影響，所以必須科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土耐久性。文章全面分析了水工結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)的相關(guān)要求和程序，并提出剩余使用壽命評(píng)估方法、腐蝕評(píng)估方法、水工結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)的內(nèi)容和依據(jù)，以期為科學(xué)檢測(cè)和評(píng)估水工結(jié)構(gòu)腐蝕狀況提供一定借鑒。