针对抵母河特大桥回弹法检测混凝土强度专用测强曲线的建立.pdf

2 0 1 5年 5 月第 5期 城 市道桥 与防洪 科技研究 2 1 1 针对抵母河特大桥回弹法检测混凝土强度 专用测强曲线的建立 朱众 ， 李宏 亮 ， 罗 柱 ( 1 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司， 贵州贵阳 5 5 0 0 ； 2 贵州高速公路集团有限公司， 贵州贵阳 5 5 0 0 0 0 ) 摘要 ： 通 过对不 同强度等级 的混凝土 试件进行抗 压与 回弹试验 ， 根据最 小二乘法原 理 ， 对 混凝土强 度和 回弹试验数 据进行 回归 和统计分析 ， 建立了抵母河特大桥混凝土回弹法专用测强曲线方程， 为该工程混凝土强度质量检测评定提供了可靠的推定依据。 关键词 ： 回弹法； 专用测强曲线 ； 混凝土 中图分 类号 ： T U 5 0 2 、 T U 5 2 8 4 5 文献标 志 码 ：A 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 5) 0 5 0 2 1 1 - 0 3 0概述 回弹法是混凝土结构现场强度检 测应用最为 广泛的无损检测技术方法， 具有设备简单 ， 操作方 便 、 测试快捷 、 对 结构无损 伤 的优 点 ， 所 以被 广泛 应用 。国家标 准给出了混凝 土强度 一回弹值换算 表 ， 并 由此得 到全 国通用 的 回弹法测 强 曲线【 ” ， 但 因受各地 混凝 土原材料 、施工工艺及 环境条件等 不 同的影 响 ，混凝 土强度 一回弹值的经验关系应 用有所差 异 ，回弹测强 曲线 的精度直 接关 系到混 凝土强度推定值的可靠性。因此， 规范建议通过试 验建立适用 于某地 区、某项 目的专用 回弹法测 强 曲线【 2 _ 。该文通过不同强度等级混凝土试件 的抗压 强度和 回弹试验 ，建立 了混凝土强度 一回弹值 的 关系 曲线 ，得 出了毕都高速公路抵母河特大桥混 凝土 回弹法 的专用测强 曲线方程 ，为抵母河特 大 桥工程项 目混凝土构造物 的强度质量检验评定 提 供可靠 的推定依据。 1 试 验 1 1 工程背景 抵母 河特 大桥为 主跨 5 3 8 m钢桁 梁悬 索桥 ， 位于杭瑞高速毕节至都格高速公路贵州省水城县 董地 乡东北约 2 k m处跨越抵母河峡谷 。 1 2 试验原材料 以抵母河特大桥所用工程材料 为原材料 。水 泥为贵州水城瑞安水泥有限公司乌蒙山牌 P 0 4 2 5 水 泥 ；外 加剂 采 用北 京科 宁 丰外 加剂 有 限公 司 AD D A S聚羧酸高性能减水剂 ； 粗骨料为贵州省水 城抵母河塔区 4 7 52 6 5 mm连续级配碎石 ； 细集 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 3 0 4 作者简介： 朱众( 1 9 8 9 一 ) ， 男 ， 贵州人 ， 助理工程师， 从事桥涵工 程设计 工作 。 料采用抵母河塔 区料场山砂 I区， 细度模数为 3 1 ； 水 为抵母河水 。 1 3 混凝土配合比 在回弹试验中，不同坍落度配合比对测试结 果有一定的影响， 试验所用混凝土的配合比如表 1 所列 。试验所用混凝土 回弹仪为温州市 开测 光学 仪器有限公司生产的 WT C H型回弹仪， 其标准能 量为 2 2 0 7 J 试验压力机为无锡市路达公路仪器有 限公司生产的 T Y E 一 2 0 0 0型万能试验机 。 2 试验 过程 该试验涉及到的混凝土强度等级为 C 2 5 、 C 3 0 、 C 5 0 。对 比试 验 所 用 的强 度 等 级 也分 别 是 C 2 5 、 C 3 0 、 C 5 0 ， 每个 等级 的混凝土试件为 2 0个 ， 混凝 土 试块共计 6 0个 。 按照 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ( J G J T 2 3 2 0 1 1 ) 的要求进行试验。 其过程如下 ： ( 1 ) 将试件从标准养护室 中取 出，擦净表 面并保持表 面干燥 ； ( 2 ) 为 了能将试 件 固定 ， 用压力试 验机按 照抗压强度试验 中要求 的加载速率连续均匀地加 载至 1 0 0 k N后保持恒载 ； ( 3 ) 选择两个侧 面 ， 每个 侧面取 8个测点 ， 在测 区内挑选无气泡 、 无外露石 子处为测点 ， 测点应均匀分布 于测 区内 ， 同一测点 只能 回弹一次 ， 记 录 1 6次 回弹值 。计算测 区平均 回弹值 时 ， 从该 区的 1 6个 回弹值 中剔除 3个最大 值和 3个最小值后 ， 将剩余的 1 O 个 回弹值按下式 计算。 1 0 尺 1 R m = l_ 式中 ： R 为测 区平均回弹值 ，精确至 0 1 ； R i 为第 i 个测点的回弹值。 当记录完回弹数据后 ， 在 1 0 0 k N 恒载下继续按照抗压强度试验中要求的加载速率 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 1 2 科技研究 城 市道桥 与 防洪 2 0 1 5 年 5 月第 5 期 继续加载直至试件破坏 ， 记录最终 的压力值 ， 并计 算混凝土试件的抗压强度。 3 混凝土抗压强度与回弹值关系曲线的建立 根据试验及整理得到混凝 土抗 压强度与平均 回弹值， 如表 2 所列。 将混凝土的抗压强度与 回弹值进行拟合 ， 绘 于图 1 。 按照最小二乘法对数据分析可得专用测强曲 线公式 ： =0 01 73 R2 式中 ： 为混凝土抗压强度值 ； R 为混凝土的平均 回弹值。相关系数 R 2 = 0 8 5 6 7 ，说明混凝土试件抗 压强度 与平均回弹值 R 之间曲线相关关系显 著 。 零 - ， lY ； O 0 1 7 3 lx _ 罾 2 - n R 尉； 主 l ， T 滢凝土试l件网弹德 图 1 混凝土抗压强 度与 回弹 值拟 合曲线 圈 根据 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 ( J G J T 2 3 2 0 1 1 )中地区和专用测强曲线的制定方 法中的规定， 专用测强曲线中平均相对误差 6不 应大于1 2 ， 相对标准差 e 不应大于 1 4 ， 按照 如下公式计算出平均相对误差和标准差 ： ： n 智 表 1 混凝土各材 料用量 一览表 ( 单位 ： k g m ) I 一 1 l 1 0 0 l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5 年 5 月第 5期 城 市道桥与 防洪 科技研究 2 1 3 1 0 0 8 = 7 5 、 e r= 8 2 ， 试验结果符合规范规定。 式 中 ： 8为 回归方程式 的强度平 均相对误差 ， ， 精确至 0 1 ； e 为回归方程式的强度相对标准差， 精确 至 0 1 ； 为第 i 个试块抗压试验得 出的混凝 土抗压强度值 ， M P a ，精确至 0 1 M P a i 为同一试 块的平均回弹值 R 及平均碳化深度值 d m按回归 方程式算出的混凝土的强度换算值 ， M P a ，精确至 0 1 M P a ； n 为制定 回归方程式的试件数 。经计算： 4 专 用测 强 曲线 的应用 与校核 随机抽取试验室制做的 1 5个试件 ，采用 同样 的方法对各试件进行 回弹和抗压强度试验 。 将各试 件 的平均 回弹值分别代人本文建立 的曲线公式 l= O 0 1 7 3 R m 2 和全 国通用 的回弹法测 强 曲线 公 式 = 0 0 2 5 1 R m 2 嗍 ， 得出对应的计算抗压强度 ， 并与该 试件的抗压强度实测值比较， 对比结果如表 3所列。 表 3 专用测强曲线公式与全国通用测强曲线公式试验结果对比表 ( 下转 第 2 2 1页 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5 年 5 月第 5期 城 市道桥 与防洪 相关专业 2 2 1 下管线综合规划设计工作。 ( 2 ) 文件编制深度 管线综合修建性详细规划 、 初步设计 、 施工图 设计是 武汉市城市管线管理办法 ( 市人民政府 令第 2 2 5号 ) ， 提 出 的“ 六个 环节 同步” 和 “ 三次设 计综合 ” 中的设计 阶段 。 在修规 阶段 ，要 求对工程项 目范 围的现状各 类市政管线进行调查、 甄别 、 复核、 评估 ， 调查现状 管线资料 ， 以确定哪些管线可以利用 ， 哪些必须迁 移 ， 哪些可 以废弃 ， 初步确定现状管线的搬 、 改 、 迁 方案， 以便合理安排新建管线的设计综合。 在初步设计阶段，必须按照批准的修建性详 细规划和各管线修规报告内容，详细的表述道路 工程范围 、 平 面线 型 、 红线宽度 、 断面布置 、 关键节 点 ( 尤其是涉 及到规 划 、 正在设计 进行 中 、 在建 阶 段的地下空间实施情况) ， 根据各专业管线权属单 位的管线专项设计，充分考虑本阶段管线综合的 要 点 、 难点 ， 进行管线综合工程设计 。对初步设计 与规划不一致的地方 ，要针对调 整依 据进行详细 说明， 明确本阶段管线综合的选择依据。协调与道 路设计方 案的相互关系 ，解决 管线设 计方案 的可 行性 ， 指导各种管线进行施工图设计 。 在施 工图 阶段 ，管线综合 主要是 汇总各专业 管线施工 图设计成果 ， 解 决管线 交叉 、 保 护 、 施工 组织等问题 ， 确保管线有序实施 ， 保证道路及管线 工程质量 。 ( 3 ) 设计 审查要点 为确保管线综合审查工作的规范化 ，制定统 一 的审查要求及技术标准 ， 主要包 含技 术条文 、 设 计资质 、 设计依据 、 设计方案 、 文件组成 、 文件深 度 等相关 内容 。 5 结论 城市道路地下管线 是一个十分复杂 的、系统 的工程 ， 它的建设管 理牵涉 到方方 面面 ， 各行业 、 各部门之间的责、 权、 利均牵涉其中， 在当前阶段 ， 我们需要加强舆论宣传 ， 加大政府管控 ， 并在协调 好各行业 、 各部门责、 权、 利的基础上 ， 进一步研究 编制管理办法和实施 细则 ， 只有这样 ， 才能将城市 地下管线的建设、 管理提升到更高的水平。 参考文 献 1 白洋 城市 工程管线 综合 规划设计 关 键技术 研究 D】 陕西 西安 ： 西安建筑科技大学， 2 0 1 2 2 2 关 于加 强城 市地 下管线建设管理 的指导 意见 ( 国办发 2 0 1 4 3 2 7号 ) 【 z 【 3 】 中华人民共和国城乡规划法 ( 第 7 4 号主席令) z 】 4 】 G B 5 0 2 8 9 9 8 ， 城市工程管线综合规划规范 s 】 5 钱伯阳 管线综合规划提前介入重大市政项 目的作用【 J 市政规 划， 2 0 1 1 ( 2 ) ： 7 4 7 7 【 6 6 王珏 杭州市城市地下管线综合管理研究 O 1 浙江杭州： 浙江大 学 ， 2 0 0 6 【 7 城市规划编制办法 ( 建设部令第 1 4 6号) 【 z 】 8 】 武汉市城市管线管理办法 ( 市人民政府令第 2 2 5 号) 【 z 七 | 七 七 七 七 七 七 七 七 七 专 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 专 专 七 七 七 七 七 专 七 七 七 七 专 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七七 t | 专 专 七 七 七 ( 上接第 2 1 3页) 从表 3可以得 出， 采用专用回弹法测 强曲线计 算所得的抗压强度值比采用全国通用回弹法测强曲 线计算所得 的抗压强度值 的平均相对误差和相对标 准差都小， 更接近实测抗压强度值， 说明该专用测强 曲线更能准确地推定混凝土强度， 检测精度高且误 差小， 可以作为该项工程高性能混凝土强度质量检 测评定的推定依据 ， 具有一定的可靠性和适应性。 5 结语 通过试验和数据统计分析，本文建立了混凝 土回弹法专用测强 曲线 回归公式 ： = O 0 1 7 3 R 。 该 曲线可作为抵母河特大桥混凝土强度质量 检测 评定 的推定依据 ，也为相关 的课题研究提供 了参 考数据。但应该注意： 该曲线建立时未考虑碳化深 度， 因此在使用时应该注意其适用范围。 参 考文献 1 J G J T 2 3 2 0 1 1 ， 回弹法检 测混凝 土抗压强度 技术规 程【 s 】 2 】2 C E C S 0 2 2 0 0 5 ， 超声回弹综合法检测砼强度技术规程【 s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m