理论教育 墙体质量抽查及检测方法——超声波检测

墙体质量抽查及检测方法——超声波检测

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:工序质量检查在施工过程中进行,墙体质量检查在成墙后抽查。工序质量检查已在前节述及,本节重点论述墙体质量检查。超声波法是利用各部位的纵波波速来判断墙体质量的强度和均匀性。不同的检查方法从不同的侧面反映了混凝土墙体的质量情况。小浪底水利枢纽的大坝防渗墙质量检查就采用了上述方法,效果良好。

墙体质量抽查及检测方法——超声波检测

防渗墙工程的质量检查分为工序质量检查和墙体质量检查。工序质量检查在施工过程中进行,墙体质量检查在成墙后抽查。工序质量检查已在前节述及,本节重点论述墙体质量检查。应当指出,防渗墙工程是隐蔽工程,对它的检测手段至今尚不十分完善。因此,对其质量的检查和控制,主要应注重施工过程,也就是工序质量检查;对其结果的检查,要全面考虑各项检测成果,综合分析评价,要看整体防渗效果,不要因个别数据的差异而作出片面的结论。《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第1部分:土建工程》(DL/T5113.1—2005)规定:“对于重要工程或经资料分析认为有必要对混凝土墙体进行取芯及注(压)水试验检查时,其检测数量由设计、监理和施工单位商定。”

1.检查时间

为了正确反映墙体质量,墙体质量检查应在成墙后28d进行。如果由于特殊原因需要提前进行检查时,应注意对其指标不宜提出过高要求。

2.检查内容

墙体质量的检查内容为墙体物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。

3.检查方法

检查方法可采用钻孔取芯法、注(压)水试验法或其他检测方法。其他检测方法主要指无损检测如超声波法和弹性波透射层析成像法(简称CT法)等物探方法。由于物探方法的局限性,其检测结果只能作为对墙体综合评价的依据之一。对于塑性混凝土,由于其强度低,取芯率的高低不宜作为评判质量的标准。

钻孔取芯法是使用岩芯钻机在混凝土防渗墙墙体上获取试样,通过试样的检查试验,了解墙体混凝土密实程度、强度与基岩面接触情况、墙底沉渣厚度以及有无夹泥、水平冷缝等情况。钻孔取芯一般宜采用内径100mm或150mm的金刚石或人造金刚石薄壁钻头钻芯取样。为了检查墙段接头的质量,可采用钻机钻打骑缝孔或斜孔的办法。

注(压)水试验在钻孔取芯后进行,对孔深较大的采取分段注(压)水,对于塑性混凝土防渗墙由于其强度较低,压水试验时要注意控制其压力不要太大,以免引起墙体破坏。注(压)水试验得到的是透水率(Lu),将其换算为渗透系数,评价防渗墙的防渗效果。

地震透射层析成像(Computeriyed Tomography,简称CT)法是利用激发地震波对被测剖面进行透射,然后利用各个方向上的投影值来重构剖面物性(弹性波波速)图。弹性波在混凝土中的传播速度与混凝土的密度和强度有密切的关系。当波速高时,表示混凝土密度大、强度高;当波速低时,表示混凝土密度小、强度低。CT检测混凝土就是利用CT技术探测弹性波在混凝土体内的传播速度,根据波速大小判断混凝土的质量。CT技术是医学计算机层析扫描技术在地球物理领域的应用和发展。工程探测多用弹性波CT和电磁波CT。实施方法是:先在检测断面两侧各打一个钻孔A和B,当在A孔内某点激发时,在B孔内等间距多点接收,测得多个旅行时,依次下去,可测得多组旅行时。每一个旅行时对应一条射线。将两断面划分成多个等面积网格单元,这样,穿过多个单元的每一条射线就写出一个射线方程,多条射线就构成一个线性方程组,解此方程组可以求得每个单元的波速。根据各单元的波速可绘制成混凝土的弯曲射线图、色谱图和波速等值线图。利用这些成果进行混凝土质量的评价。(www.daowen.com)

色谱图是将不同波速分类,用不同颜色表示不同范围的波速所绘制的波速分布图。色谱图可以概括地、直观地反映混凝土体内波速分布情况。通过率定的波速与强度的关系,可以直观地看出各部位混凝土强度。

弯曲射线图绘出了波从激发点到接收点所经过的二维路径。以观测系统图为背景分析,射线密集的部位波速高,反之波速低。

等值线图是反映波速分布的又一个成果。他虽没有色谱图直观,但能更准确地反映波速分布情况,与色谱图形成互为补充的成果。

运用CT成果评价混凝土质量,要选取不同情况的混凝土芯作抗压强度试验,建立混凝土波速-强度相关关系,根据波速等值线图定量评价混凝土强度。

超声波法是利用各部位的纵波波速来判断墙体质量的强度和均匀性。测试可利用钻孔取芯的垂直孔,在一个孔内充满水或机油作为耦合剂,两测孔内分别放入声波发射器和接收传感器,把它们置于同一个平面或有一定高差的位置。测试时发射声波信号贯穿混凝土,由接收传感器接收并放大,记录仪量测声波在混凝土的传播时间、速度和声波的衰减情况。质量好的混凝土对弹性波有很好的传播性能,频率5×104Hz范围内的超声波在混凝土中的速度接近4000m/s;当混凝土中夹有泥沙等软质材料或密实度较差时,其波速减小,振幅衰减大,从而可判断墙体质量。

4.检查孔的数量与位置

检查孔的数量既要全面反映墙体质量情况,又要考虑在墙体上钻孔过多而对其产生不利影响。一般规定,检查孔的数量宜为10~20个槽孔一个,检查孔的位置应具有代表性,由设计、监理和施工单位共同研究决定,主要是根据施工实际情况,对可能存在质量问题的部位进行重点检查。

对防渗墙墙体取芯后进行物理力学性能试验所得到的成果,以及钻孔注水试验成果,是评价墙体质量的重要依据,但应注意,其指标一般低于槽口取样的试验成果,这是正常现象。因此,不应当以防渗墙钻孔取芯的抗压强度值作为评判防渗墙混凝土强度是否合格的标准,而只能作为了解混凝土整体质量均匀性的参考。

不同的检查方法从不同的侧面反映了混凝土墙体的质量情况。钻孔取芯检查可直观地反映钻孔部位的情况,但有局限性;CT检查能较全面地反映被检查段的整体质量情况,但不直观;注(压)水试验则能反映钻孔附近混凝土墙体的透水性。运用上述几种检查成果能互为补充,较全面地、客观地评价防渗墙的质量情况。对于重要的防渗墙工程,可采用这几种方法进行检查。小浪底水利枢纽的大坝防渗墙质量检查就采用了上述方法,效果良好。

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