淺談貫入儀在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：在公路與橋梁建設(shè)中砂漿的抗壓強(qiáng)度直接關(guān)系到公路與橋梁的使用壽命，同時(shí)也關(guān)系到使用者的安危。所以砂漿抗壓強(qiáng)度的檢測在路橋建設(shè)中有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。砂漿的抗壓強(qiáng)度的監(jiān)測有許多的方法，在這里我主要談一下貫入法的應(yīng)用。

貫入法檢測技術(shù)是指根據(jù)測釘?shù)呢炄肷疃扰c砂漿的抗壓強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)這一原理，采用壓縮工作彈簧加荷，把一特制測釘貫入砂漿中，由測釘?shù)呢炄肷疃葋頇z測砂漿的抗壓強(qiáng)度。砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度是直接影響砌體強(qiáng)度的重要參數(shù)。在實(shí)際施工中，由于對砌筑砂漿的質(zhì)量不夠重視，往往發(fā)生質(zhì)量事故。在對質(zhì)量事故進(jìn)行鑒定及對既有建筑物進(jìn)行加固改造時(shí)都需要對砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行原位檢測。由于砌體中砌筑砂漿的厚度很薄，強(qiáng)度范圍大，原位檢測比較困難，SJＹ800型貫入式砂漿強(qiáng)度檢測儀(以下簡稱貫入儀)為檢測砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度提供了一種較為理想的方法。

關(guān)鍵詞：貫入儀 貫入法檢測技術(shù) 應(yīng)用

1 引入貫入儀的使用

貫入法檢測儀器由貫入儀，貫入深度測量表，測釘及測釘量規(guī)組成。檢測時(shí)，用搖柄旋轉(zhuǎn)貫入儀的負(fù)載銅螺母，逐漸壓縮工作彈簧，直到掛鉤棘爪鎖住貫入桿為止，此時(shí)貫入桿受力；將負(fù)載銅螺母退至貫入桿最頂端，使貫入儀的扁頭對準(zhǔn)灰縫中部，拉起扳手，釋放工作彈簧，測釘即可迅速地貫入砂漿內(nèi)。用貫入深度測量表測量測釘在砂漿中的貫入濃度。測釘用特種鋼制成，每一測釘可使用30~80次(視所測砂漿強(qiáng)度的不同而異)。測釘是否廢棄可用測釘量規(guī)來檢查，當(dāng)測釘能夠通過量規(guī)槽時(shí)，就應(yīng)當(dāng)廢棄更換。

利用彈簧來提供貫入儀的貫入能量，優(yōu)點(diǎn)是保證了測釘每次貫入的能量能夠保持一致，而且各臺(tái)儀器之間的貫入能量也能夠很容易地保持一致，只要在儀器安裝時(shí)調(diào)整彈簧的工作長度便可做到。使一臺(tái)儀器建立的測強(qiáng)曲線可以適用于任一臺(tái)儀器，為貫入法檢測技術(shù)的推廣和應(yīng)用提供了必要的保證。

貫入儀在新使用和使用一段時(shí)間后，應(yīng)送有關(guān)部門進(jìn)行檢定，以確保檢測儀器在正常狀態(tài)下工作。

2 建立砂漿的貫入深度和抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系——測強(qiáng)曲線

貫入試驗(yàn)前，須建立砂漿的貫入深度和抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系，即測強(qiáng)曲線。在工程質(zhì)量檢測中，將檢測所得的貫入深度通過測強(qiáng)曲線計(jì)算出砂漿的抗壓強(qiáng)度。

2.1 試塊的制作及試驗(yàn)

互相對應(yīng)的貫入試驗(yàn)試塊和抗壓強(qiáng)度試塊應(yīng)是同盤制作，同強(qiáng)度等級，同條件養(yǎng)護(hù)和同齡期試驗(yàn)

2.1.1 貫入試驗(yàn)

將齡期在28d以上的砂漿試塊以6塊為1組進(jìn)行貫入試驗(yàn)，每塊進(jìn)行一次貫入試驗(yàn)，取6塊試塊的平均值為該組試塊貫入深度的代表值。

2.1.2 強(qiáng)度試驗(yàn)

將與貫入試驗(yàn)對應(yīng)的另一組（未進(jìn)行過貫入試驗(yàn)）試塊，也以6塊為1組，在壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。取6塊試塊的平均值作為該組試塊強(qiáng)度的代表值。

2.2 測強(qiáng)曲線的建立將貫入深度和試塊的抗壓強(qiáng)度采用Y=axb函數(shù)形式進(jìn)行回歸分析，按砂漿品種不同分為4種，即水泥混合砂漿、水泥砂漿、粉煤灰砂漿和微沫砂漿?；貧w分析時(shí)，考慮到與現(xiàn)行<砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范>(GBJ3-88)相符合，以及提高測強(qiáng)曲檢測精度的要求，只對砂漿強(qiáng)讀為0.3～16.0MＰa范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算?；貧w分析結(jié)果見表1。

上述測強(qiáng)曲線在檢驗(yàn)概率x=0.95的條件下，均具有顯著的相關(guān)性。

3 驗(yàn)證建立的測強(qiáng)趨向——檢測誤差驗(yàn)證

檢測誤差驗(yàn)證是為了驗(yàn)證建立的測強(qiáng)曲線，在進(jìn)行砌體檢測時(shí)可能產(chǎn)生的誤差，每種砂漿分別按設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為M0.4、M2.5、M7.5、M15進(jìn)行配制。用普通燒結(jié)實(shí)心磚砌筑，砌體截面尺寸為240mmx1000mm，每條灰縫一個(gè)強(qiáng)度等級。在砌筑的同時(shí)，每條灰縫至少預(yù)留一組試塊與砌體進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)，28d以后，在同一齡期對砌體中的灰縫砂漿采用貫入法進(jìn)行砂漿抗壓強(qiáng)度檢測。在貫入試驗(yàn)的同時(shí)將預(yù)留的砂漿試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，取6塊試塊砂漿抗壓強(qiáng)度平均值為代表值，將兩種方法所得的砂漿強(qiáng)度值以試塊的強(qiáng)度值為基準(zhǔn)計(jì)算貫入法的檢測誤差。誤差驗(yàn)證結(jié)果表明，貫入法檢測砌體灰縫砂漿抗壓強(qiáng)度的精度是比較高的，其檢測結(jié)果平均相對誤差為17.2%，最少相對誤差僅3.6%。

4 貫入法檢測技術(shù)的實(shí)施

4.1 測點(diǎn)布置。在進(jìn)行現(xiàn)場砂漿強(qiáng)度檢測時(shí)，一般以相鄰兩軸線間的墻體或獨(dú)立構(gòu)件且面積不大與5000mmx5000mm的砌體為一個(gè)取樣單位，亦可按有關(guān)單位的要求確定檢測數(shù)量。每一取樣單位內(nèi)的測區(qū)數(shù)為一個(gè)，測區(qū)面積不小于1000mmx1000mm，測區(qū)宜選擇在承重構(gòu)件的可測面上，并避開門窗洞和預(yù)埋鐵件等障礙物。在每一測區(qū)內(nèi)測試16個(gè)點(diǎn)，測點(diǎn)在測區(qū)內(nèi)的水平灰縫上隨機(jī)分布。當(dāng)砌體有飾面層、粉刷層、勾縫砂漿、浮漿等應(yīng)清除干凈，待灰縫砂漿暴露后，經(jīng)打磨平整再進(jìn)行檢測。

4.2 貫入試驗(yàn)。貫入試驗(yàn)時(shí)要將貫入儀對準(zhǔn)灰縫中部，并垂直壓在被測砌體灰縫砂漿的表面，然后進(jìn)行貫入試驗(yàn)。若測點(diǎn)處的砂漿存在空洞、砂漿破損掉邊或測點(diǎn)不在灰縫砂漿中時(shí)，應(yīng)將該測點(diǎn)廢棄，重新補(bǔ)測一點(diǎn)。

4.3 數(shù)據(jù)處理。將單個(gè)測區(qū)內(nèi)的16測點(diǎn)的貫入深度值中的3個(gè)較大值和3個(gè)較小值剔除，余下的10個(gè)測點(diǎn)取平均值，將平均值代入測強(qiáng)曲線，即可得到測區(qū)的砂漿強(qiáng)度檢測結(jié)果。砂漿強(qiáng)度的評定可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-98）中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

5 貫入法對工程檢測的效果

采用SJＹ800型貫入式砂漿強(qiáng)度檢測儀和建立的測強(qiáng)曲線，在全國各地對工程中遇到的質(zhì)量問題進(jìn)行了檢測鑒定，均取得了滿意的效果。