水库泄洪设施中大体积混凝土检测分析.pdf

第9 期2023年9 月文章编号：16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)0 9-0 17 2-0 3陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.9September,2023水库泄洪设施中大体积混凝土检测分析周旭（肇庆市水利水电工程质量检测站，广东肇庆52 6 0 40）【摘要施孔江水库溢洪道由引水段、闸室段、陡槽段和消力池段组成，整体为钢筋混凝土结构。文章在分析结构混凝土强度检测法、钢筋锈蚀程度检测法、地质雷达勘探检测法等基础上，对溢洪道左侧岸墙、溢洪道右侧翼墙、溢洪道底板、闸门底板进行检测。结果表明：溢洪道左侧岸墙不满足环境类别为二类的配筋混凝土最低强度等级为C25的要求；溢洪道右侧翼墙、溢洪道底板钢筋锈蚀性状不确定，溢洪道左侧岸墙、溢洪道底板钢筋不发生锈蚀的概率 9 0%。【关键词钢筋混凝土检测；钻芯法；回弹法【中图分类号TV335文献标识码B（2）将试样两端在磨石机上磨平，亦可用水泥净浆、水1工程检测目标泥砂浆、聚合物水泥砂浆、环氧胶泥、硫磺胶泥等找平，1.1工程概况孔江水库溢洪道位于主坝左侧，由引水段、闸室段、陡槽段和消力池段组成。溢洪道控制堰为宽顶堰，堰顶有闸门控制，堰顶高程为2 4.5m，堰顶宽8.0 m，堰顶后接1:12.5混凝土陡坡段，陡坡段长151.0 2 m，采用0.4m厚C25混凝土护底，两岸边墙为M7.5浆砌石挡墙；消力池采用底流消能方式，消力池长11.5m，池深1.2 m，采用0.4m厚C25混凝土护底；海漫段长2 1.0 m，采用0.5m厚干砌石护底；宽顶堰上设一扇平面钢闸门，闸门宽8.0 m，高2.0 m，双吊点起吊，启闭机采用QPQ210t型号，电动机为Y160L-6型号，共一套；闸门顶部设有启闭室，闸门下游设有交通桥，交通桥为钢筋混凝土梁板结构。1.2溢洪道检测项目结构混凝土强度（回弹法）：溢洪道左侧岸墙1组、溢洪道右侧翼墙1组、溢洪道底板1组、闸门底板1组；结构混凝土碳化深度：溢洪道左侧岸墙3点、溢洪道右侧翼墙3点、溢洪道底板3点、闸门底板3点；探地雷达检测。2检测方法分析2.1结构混凝土强度检测2.1.1采用钻芯法检测混凝土抗压强度（1）将混凝土芯样，截取为长径比（长度与直径的比值）为1.0 的试件，测定抗压强度，每组三个试件。从混凝土建筑物中钻取芯样时，芯样的直径不应小于骨料最大粒径的三倍。如难以满足要求，芯样的直径至少应大于骨料最大粒径的两倍。芯样不应含有钢筋。浆体找平层厚度不应大于1.5mm，砂浆找平层厚度不应大于5mm，找平层厚度计入试件高度。端面平整度偏差不应大于直径的0.1%,两端面与中轴线的垂直度偏差不应大于1。试件四周不应有缩颈、鼓肚或其他缺陷（如裂缝等）。(3）在试件侧面不同位置量测长度两次（准确至1mm，下同），取二个测值的平均值作为试件的长度。在试件中部量测直径两次（两次测量方向相垂直），取二个测值的平均值作为试件的直径。（4）抗压强度按照公式计算，以三个试件测值的平均值作为试验结果（修约间隔0.1MPa）。4PPf=1.273元DD?式中：f.为抗压强度,MPa；P 为破坏荷载,N；D 为试件直径,mm。（5）将长径比为1.0 的芯样试件抗压强度换算成150 mm150mm150mm立方体的抗压强度，应按照公式计算（修约间隔0.0 1 MPa)。式中：fc为立方体的坑压强度,MPa；f 为长径比为1.0 的芯样试件抗压强度,MPa；A 为换算系数，见表1。表1芯样和立方体试件之间抗压强度换算系数芯样尺寸/mm换算系数A1001001.01501501.042002001.18fec=Af.收稿日期2 0 2 3-0 5-0 8【作者简介周旭（19 9 0 一），男，广东肇庆人，助理工程师，主要从事水利水电工程工作。172第9 期2023年9 月2.1.2采用回弹法检测混凝土抗压强度（1）确定测区及检测面要具有代表性，测区的面积不宜大于0.0 4m,确保检测面清洁、平整。（2）每一测区读取16 个回弹值，按照规程要求剔除3个最大值和3个最小值，取余下的10 个回弹值按下式取平均值：Rm=101式中：R为测区平均回弹值，精确至0.1；R,为第i个测点的回弹值。（3）根据求得的测区平均回弹值，结合有代表性位置的混凝土碳化深度值，求得该测区的混凝土强度换算值，相当于被测构件的测区在该龄期下的混凝土抗压强度值。2.1.3混凝土碳化深度检测混凝土碳化深度值测量位置选择要有代表性的，测点代表数不小于构件测区数的30%,其平均值为该区碳化深度值。碳化深度值极差大于2.0 mm时，在每一测区测量。测量采用冲击电钻，在测区表面钻孔，孔径16 mm，深60mm70mm。除净孔洞中粉末和碎屑后，用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘，当已碳化与未碳化界线清楚时，再测量交界面到表面垂直距离，3次取平均值，精确度0.5mm。碳化深度为0.4mm时，按无碳化处理。2.2钢筋锈蚀程度检测采用KON-XSY型钢筋锈蚀仪。测区布置，在构件布置若干测区，面积不大于5m5m，在测区内布置网格，网格间距在10 0 mm500mm之间，网格上交叉点应为电位测点。在测区表面喷洒水或适量加液态洗涤剂的导电溶液，使混凝土充分浸润。测试类型：梯度测试，测点间距：X=20cm,Y=20cm,电位值范围：0 8 6 mV,平均电位值：39 mV。当电位水平大于-2 0 0 mV时，不发生锈蚀的概率 9 0%；当电位水平介于-2 0 0 mV-350mV时，钢筋发生锈蚀状况不确定；当电位水平小于-350 mV时，钢筋发生锈蚀的概率 9 0%，见表2。表2 半电池电位值评价钢筋锈蚀性状的判据电位水平/mV钢筋锈蚀性状-200不发生锈蚀的概率 9 0%-200-350锈蚀性状不确定 9 0%2.3地质雷达勘探检测2.3.1地质雷达天线和测量方式选择地质雷达的探测深度和分辨率也是一对矛盾体，高频天线可以获得较高的分辨率，但探测深度较浅，低频天线可以探测较深的深度，但分辨率低。根据现场情况，本次检测选用中心频率为2 50 MHz的雷达天线叠加次数16 次，时窗100ns。2.3.2地质雷达数据处理（1）数据传输：利用传输软件将地质雷达主机内数据传陕西水利Shaanxi Water Resources人计算机。(2）原始数据预处理：包括水平比例、距离和表面归一化、静校正、零位校准、增益恢复等。（3）数据处理：垂直和空间滤波、预测反褶积、二维常数和速度变量偏移等。ZR10No.9September,2023（4）结果反演解释：结合地质资料对雷达剖面数据进行交互式物探地质解释。3溢洪道检测3.1结构混凝土强度、碳化深度（回弹法）采用回弹法进行当前龄期下混凝土抗压强度检测，本次检测溢洪道4个部位，结果见表3。表3溢洪道混凝土强度检测结果序号测点位置1溢洪道右侧翼墙2溢洪道左侧岸墙3溢洪道底板4闸室底板本次检测结果：溢洪道右侧翼墙混凝土强度推定值为26.4MPa，碳化深度为17.0 mm；溢洪道左侧岸墙混凝土强度推定值为19.5MPa，碳化深度为18.0 mm；溢洪道底板混凝土强度推定值为2 6.6 MPa，碳化深度为15.5mm；闸室底板混凝土强度推定值为2 5.2 MPa，碳化深度为12.0 mm。溢洪道为露天环境，环境类别为二类，满足环境类别为二类的配筋混凝土最低强度等级为C25的要求，溢洪道左侧岸墙不满足环境类别为二类的配筋混凝土最低强度等级为C25的要求。3.2混凝土钢筋锈蚀程度采用KON-XSY型钢筋锈蚀仪检测。测试类型：电位测试，测点间距：X=20cm,Y=20cm。本次检测抽取溢洪道4个部位，进行钢筋锈蚀检测，检测结果见表4 表7。表4汽溢洪道右侧翼墙钢筋锈蚀程度检测结果序号电位水平/mV序号电位水平/mV序号电位水平/mV1-2072-1783-1084-1705-1656-2317-2138-2419-16810-220碳化深度/mm强度推定值/MPa17.026.418.019.515.526.612.025.2单位：mV11-15412-21113-17914-22815-21216-20817-20218-21519-16620-21821222324252627282930-212-167-241-230-237-177-201-178-210-165173第9 期2023年9 月本次检测结果：溢洪道右侧翼墙构件共检测30 个测点，其中电位水平（mV）-2 0 0 为12 点，占总数40%；电位水平（m V）-2 0 0 -350 为18 点，占总数6 0%；电位水平（mV）-2 0 0 为2 0 点，占总数7 0%；电位水平（mV）-200-350为9 点，占总数30%；电位水平（mV）-2 0 0为2 0 点，占总数7 0%，依据混凝土中钢筋检测技术规程（J G J/T 152-2 0 19）表7.4.2 半电池电位值评价钢筋锈蚀性状的判据，判定溢洪道左侧岸墙钢筋不发生锈蚀的概率 9 0%。表6 溢洪道底板钢筋锈蚀程度检测结果单位：mV序号电位水平/mV序号电位水平/mV序号电位水平/mV1-1102-1783-1054-1705-1656-1707-2138-1919-16810-172本次检测结果：溢洪道底板构件共检测30 个测点，其中电位水平（mV)-200为18 点，占总数6 0%；电位水平（m V）-2 0 0 -350 为12 点，占总数40%；电位水平（mV）9 0%。:174陕西水利Shaanxi WaterResources表7 溢洪道底板钢筋锈蚀程度检测结果序号电位水平/mV序号电位水平/mV序号电位水平/mV1-2112-803-2104-2205-1006-1467-241单位：mV891011-14112-53-5813-11114-20715-18516-21117-17018-21519-752011121314151617181920No.9September,2023单位：mV11-17112-8413-23414-11815-8616-21117-131-22118-17319-2212021-20822-119-6723-10124-20725-9126-20827-11528-21229-9430-15421-13422-17923-16824-21225-20826-20227-21528-16629-2183021222324252627-12028-20729-22330检测结果：溢洪道底板构件共检测30 个测点，其中电位水平（mV）-2 0 0 为12 点，占总数40%；电位水平（mV）-77-200-350为18 点，占总数6 0%；电位水平（mV）9 0%。