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2023 年第 06 期总第 300 期福 建 建 筑Fujian Architecture&ConstructionNo 062023Vol300混凝土结构工程施工质量验收规范中现浇混凝土板厚检测之探究付 仁(长汀县建设工程质量安全监督站 福建龙岩 364000)摘 要:板厚是现浇混凝土楼板质量的关键参数。相关规范虽然对板厚的抽样数量、检测方法和判定规则方面作出了详细的规定,但未考虑部分测点的板厚偏差值和部分板的板厚平均值超限较多的情况。这就导致单块板厚和批次板厚虽然判定合格,但是有概率出现板厚超限较多的测点或楼板,对结构安全不利。因此,建立符合工程实际的模型示例,分析混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2015)在板厚判定方面的不足之处,并提出单块板厚检测方法和判定规则、批次板厚判定规则的新方法,以供相关专业人员参考。关键词:现浇混凝土板;单块板厚合格判定方法;批次板厚合格判定方法;检测方法;允许偏差;允许偏差极值中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2023)06-0116-04Research on the slab thickness detection of cast-in-situ concretein Code for quality acceptance of concrete structure constructionFU Ren(Changting county construction project quality and safety supervision station,Longyan 364000)Abstract:Slab thickness was a key parameter for the quality of cast-in-situ concrete slab.Although the sampling quantity,testing meth-ods and judgment rules of slab thickness were detailed maked in the relevant specifications.However,the situation that the slab thicknessdeviation value of some test points and the average thickness of some slabs exceed the limit more were not considered.As a result,althoughsingle slab thickness and batch slab thickness were qualified,some test points or slabs with more exceeding the limit had probability of oc-currence,which was detrimental to the structural safety.In this paper,an example of model conforming to engineering practice was estab-lished,and the shortcomings of the code for quality acceptance of concrete structure construction(GB 50204-2015)in the evaluation ofslab thickness were analyzed.The test method and judgment rule of single slab thickness and the evaluation rule of batch slab thicknesswere put forward,which could be used as a reference for relevant professionals to reference.Keywords:Cast-in-situ concrete slab;Qualification determination method of single slab thickness;Qualification determination methodof batch slab thickness;Test method;Allowable deviation;Allowable deviation extreme value作者简介:付仁(1987-),男,高级工程师。E-mail:122492571 收稿日期:2022-12-190 引言楼板厚度(以下简称“板厚”)是控制现浇混凝土楼板质量的关键参数之一。板厚的质量检测方法,包括破损法和非破损法1。其中,非破损法是目前应用较为广泛的方法,破损法往往作为非破损法的验证手段。无论采用哪种方法,混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2015)1(以下简称规范)给出了统一的板厚检测方法、抽样数量和判定规则。规范关于板厚检测的内容主要有以下几个部分:第 8.3.2 条款提出了板厚的检测方法为尺量,按检验批抽取检查数量,并给出板厚的允许偏差值;第10.1.1 条款提出了结构实体检验应包括结构尺寸偏差的规定;附录 F 详细规定了板厚检测的抽样数量、检测方法、合格判定依据。板厚检测属于混凝土结构实体检测,按照规范第 3.0.2 条款的规定,它是在混凝土现浇结构分2023 年 06 期 总第 300 期付 仁混凝土结构工程施工质量验收规范中现浇混凝土板厚检测之探究117 项工程验收合格的基础上进行的。因此,很多人认为现浇楼板存在严重缺陷的可能性很小,但是,这里的严重缺陷的概念无法量化1。规范对板厚的允许偏差要求为-5 mm,+10 mm,会存在部分楼板的板厚偏差值出现-7.5 mm,达到负允许偏差1.5 倍的情况。值得思考的是,当按规范进行板厚检测时,仅凭检验项目的合格率超过 80%,即判断为合格,可能会遗漏一些超过允许偏差较多的情况。相关专业的学者就板厚检测分享了一些心得体会,主要包括下列内容:方法选择方面,提出了无损检测方法,较钻孔尺量法更有优越性2-4。其中,无损检测法包括几何水准测量法、电磁波反射法、弹性波反射法等;检测技术方面,试验证明,“5 点”法比规范规定的“3 点”法更为具有代表性,能够最大可能地避免误判5-6;并提出,无损检测方法中利用垂直交叉法,可提高检测效率7。在上述学者的研究内容的基础上,笔者根据以往板厚检测实践经验,提出单块板厚检测方法和判定规则、批次板厚判定规则的新方法,以供相关专业人员参考。1 规范关于板厚检测验收的规定以非悬挑板为例,规范首先选取同一对角线上两端及中间 3 各点(选择、,或者、),如图 1 所示,然后分别检测板厚值,取平均,根据平均值与设计板厚值之差是否超过规范规定的允许偏差-5 mm,+10 mm,判定单块板板厚是否合格。最后统计抽取的所有板的合格率,以判定该批次板厚是否合格。图 1 规范单块板厚检测点布置示意图规范对批次板厚的合格判定只有 1 个条件,按批次楼板数量抽测的单块板厚合格率达到 80%,即判定为合格。且单块板厚平均值计算过程中,直接取 3点平均值,未考虑各测点板厚值超负允许偏差的问题。为方便说明问题,例举如下例子,检验批有 1000 块板,按规范的规定抽取10 块楼板进行板厚检测,设计板厚值均为120 mm,检测数据如图2 所示。图 2 板厚检测数据(例 1)B1、B2、.、B10 是楼板的编号。每块板厚的检测,都是从板的一端往对角线另一端的顺序,布置3 个检测点。为了说明具体问题,将不合格测点的偏差值在图中相应位置作出标注,并设置下列几个特殊模型:(1)考虑到板中部受双向最大正弯矩,施工过程中一般要在板中部位置起拱,板中部相对薄弱,且厚度难以把控8。故设置 B1 和 B2 板这类中间测点板厚值比两端测点小较多的工况,以模拟板浇筑时,板中部位置上拱偏大,造成板中间偏薄的情况。(2)考虑到板边缘受负弯矩作用,目前的施工现状无法忽视上部负弯矩钢筋在施工过程中被踩踏、堆放材料而下沉所造成的负面影响8,故设置 B3 和 B4板这类中间测点板厚值比两端测点大较多的工况,以模拟板端部受工人踩踏、材料堆放等不利因素影响,导致板端处偏薄的情况。(3)还设置了 B5 板这种偏差值较极端的工况,用以模拟实际施工过程中,因疏忽造成板厚测量放线错误、技术交底错误等导致板厚不足的情况。根据表 1 的统计数据,依据规范的规定,该批次楼板抽取的 10 块板厚合格率为 80%,则判定该批次 1000 块楼板的板厚合格。118 福 建 建 筑2023 年表 1 统计数据(例 1)楼板编号平均值/mm平均偏差值/mm单块板判定B1117-3合格B21200合格B3118-2合格B4116-4合格B5102-18不合格B6114-6不合格B71244合格B8117-3合格B91244合格B10115-5合格 但是,仔细观察图 1 各测点的数据,可以发现下列问题:(1)对于单块板,有很大部分的板厚平均值虽然合格,但是个别测点板厚值是不合格的。(2)测点板厚不合格的最大偏差值,达到规范负允许偏差(-5 mm)的 3 倍。(3)B5 板的板厚平均值与设计值偏差非常之大,已达-18 mm 之多。因此,该批次板厚虽然判定为合格,但是,有可能忽视了对结构承载力较为不利的情况。2 单块板厚的计算与判定前述的问题,归根结底,是未考虑偏差值不均衡,甚至超限较多的情况。首先,将研究对象先缩小到单块板进行讨论。规范 对单块板的合格判定,直接采用板厚平均值与设计值之差进行符合性判定,对于 3 个测点是否合格不作判定。这样就会出现前述的大部分单块板厚合格,其内个别测点不合格,甚至超限较多的问题。2.1 现有研究内容目前能搜集到的,关于单块板厚判定问题的文献,只有钟俊于 2007 年提出的方法,在进行单块板厚检测时,平均板厚的计算考虑了各测点之间板厚偏差较大的因素8,其主要内容如下:(1)测点布置分为两部分,分别是板边缘和板中部;板各边缘布置不少于 3 个测点,板中部布置 5 个测点,如图 3 所示。图 3 钟俊法板厚检测点布置示意图(2)先分别计算 4 个板边缘和板中部推定值 he,其计算方法根据测点数量是否超过 6 个有所不同。方法 1 为测点数小于 6 个的情况。先计算平均值 mh,根据式(1)计算 he。hi-mhmh0.1he=mhhi-mhmh0.1he=0.95mh|(1)方法 2 为测点数不小于 6 个的情况。先计算标准差 Sh,根据式(2)计算 he。1.645Sh0.1mhhe=mh1.645Sh0.1mhhe=0.95mh(2)(3)单块板厚推定值的计算,引入加权平均的概念。板中部的权数是 0.4,板边缘的权数是 0.15。当满足式(1)的条件下取加权平均值,否则取 0.95 倍加权平均值。通观上述方法,发现计算过程中,几个关键系数没有具体说明取值理由,如 0.1、1.645、0.95 等,也没有给出当板厚推定值合格时,其内部分测点板厚值超限较多的解决方案。2.2 单块板厚判定的新思路本节以单块板测点布置、允许偏差极限、单块板厚判定规则等 3 个方面展开讨论。(1)单块板测点布置:如前所述,规范只取任一对角线 3 个点进行检测,代表性不足。根据现有文献研究成果显示6,当选取图 1 中 5 个点作为检测点时,对于板厚值的确定更具有代表性。2023 年 06 期 总第 300 期付 仁混凝土结构工程施工质量验收规范中现浇混凝土板厚检测之探究119(2)允许偏差极限:当出现板厚不足需要复核验算时,往往将 3 个测点板厚值中的最小值而不是平均值,代入计算模型,以保证结构安全。故可考虑在现有允许偏差的基础上,增设一个允许偏差极限。此时,非常关键的问题,就是这个极限值要如何设置。在结构设计过程中,一般是以(GB 50010-2010)第9.1.2 条款9为基础,综合考虑各类影响因素,这其中包括施工的不利影响,设置板厚初设值,然后将板厚初设值作为参数,输入软件计算结构安全性,根据计算结果再调整板厚值。故可考虑取施工的不利影响系数,作为允许偏差极限的计算系数。但是,目前尚无这方面的工程实践统计数据,参考规范附录 E钢筋保护层厚度判定时设定的 1.5 倍系数作为板厚极限允许偏差的计算系数,即允许偏差的上限极限值为+10 mm 1.5=+15 mm,允许偏差的下限极限值为-5 mm 1.5=-7.5 mm。这样设置的允许偏差极限,对于板厚判定规则起到很好的补充条件,使得板厚判定规则更为完善。(3)单块板厚判定规则的建议:参考混凝土结构现场检测技术标准(GB/T50784-2013)10,分别计算各测点板厚值与设计值的偏差值;并要求各偏差值均应在允许偏差极值范围内。按规范的规定,计算板厚平均值作为板厚代表值,再计算其与设计值的偏差值,偏差值应在允许偏差范围内。3 批次板厚的判定规范在批次板厚判定方面,既没有考虑部分测点板厚偏差值超限较多的情况,也没有考虑部分板的板厚平均值超限较多的情况。以前一节单块板厚的计算与判定作为基础,批次板厚的判定同样建议增加上、下极限值。有别于单块板厚,此时的允许偏差极限不仅针对各测点,也应对各板厚平均值生效。关于批次板厚合格判定要求的建议如下:(1)检验项目的合格率为 80%及以上,所有测点的偏差值应在允许偏差极值范围内,且所有板厚平均值的偏差值应在允许偏差极值范围内。(2)检测项目的合格率小于 80%但不小于 70%时,可抽取相同数量的板进行检验;两次抽样总和计算的合格率应在 80%及以上,所有测点的偏差值应在允许偏差极值范围内,且所有板厚平均值的偏差值应在允许偏差极值范围内。4 结语规范无论在单块板厚判定,还是在批次板厚判定方面,都没有考虑部分测点板厚偏差值超限较多的情况;而且批次板厚判定过程中,也没有考虑部分板的板厚平均值超限较多的情况。这就导致批次板厚判定合格,但是其内有概率出现板厚超限较多的测点或楼板,对结构安全不利。本文建立了符合工程实际的模型示例,分析了规范在板厚判定方面的不足之处,认为规范在判定批次楼板厚度合格与否的方面还有需要补充完善的地方,并提出了单块板厚检测方法和判定、批次板厚判定的新方法,以供相关专业人员参考。以上是笔者对于规范在楼板厚度检测和判定的讨论,由于水平所限,难免存在不足之处,希望各位同行多多提出批评建议,共同探讨。参 考 文 献1 GB 50204-2015 混凝土结构工程施工质量验收规范S.北京:中国建筑工业出版社,2015.2 徐黔华.现浇混凝土楼板厚度的无损检测J.浙江建筑,2004(02):47-48.3 宋留强,秦晋蜀,白冷.关于现浇楼板厚度现场检测的思考J.重庆建筑,2007(02):30-32.4 许红生.现浇混凝土楼板厚度检测工艺研究J.居舍,2019(16):40-41.5 杨云祥.建设工程结构实体检测工作技术探讨J.工程质量,2017,35(06):29-31.6 谢生龙.现浇混凝土楼板厚度检测方法探讨J.江西建材,2021(11):57-59.7 付书艳,孟振华,张晓彤.混凝土现浇楼板厚度无损测试方法J.建材世界,2020,41(03):45-46,57.8 钟俊.关于单块楼板厚度检测和评定的方法J.广东建材,2007(03):95.9 GB 50010-2010 混凝土结构设计规范S.北京:中国建筑工业出版社,2011.10 GB/T 50784-2013 混凝土结构现场检测技术标准S.北京:中国建筑工业出版社,2013.