鉆芯取樣法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度淺析

□張亞銘（河南省河口村水庫(kù)工程建設(shè)管理局）

鉆芯取樣法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度淺析

□張亞銘（河南省河口村水庫(kù)工程建設(shè)管理局）

當(dāng)今社會(huì)，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性日益注重，作為衡量安全性的主要指標(biāo)的混凝土強(qiáng)度尤為關(guān)注。目前，常用的測(cè)試方法是鉆芯取樣法，這是一種準(zhǔn)確度比較高的檢測(cè)方法。文章通過探討鉆芯法的檢測(cè)特點(diǎn)、選用條件、實(shí)施注意事項(xiàng)等方面，提高鉆芯法測(cè)定混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)質(zhì)量。

鉆芯取樣法；檢測(cè)；混凝土；強(qiáng)度

0 引言

在水利工程施工過程中，常規(guī)的測(cè)定混凝土強(qiáng)度的方法有回彈法、超聲法、拔出法和鉆芯法等，這些檢測(cè)方法各具優(yōu)劣，使用范圍和方式也略有不同，在他們當(dāng)中，鉆芯法的應(yīng)用較為普遍，作用一種微破損檢測(cè)手段，它具有準(zhǔn)確度高、檢測(cè)結(jié)果可視化，不受澆筑時(shí)間限制等優(yōu)勢(shì)，因而受到廣大技術(shù)人員的青睞。然而，目前中國(guó)的鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的技術(shù)還存在諸如標(biāo)準(zhǔn)不完善等問題，對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性造成一定影響。

1 鉆芯取樣法檢測(cè)特點(diǎn)

所謂鉆芯法是指將樁內(nèi)部的混凝土和樁底部的巖土層通過鉆孔取芯的方式取出并進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定的一種檢測(cè)手段，鉆芯法通過選取特定位置進(jìn)行取樣，然后擇地試驗(yàn)，具備良好的試驗(yàn)環(huán)境，因而不受現(xiàn)場(chǎng)條件的影響，檢測(cè)結(jié)果較為精確，取樣可以在實(shí)驗(yàn)室條件下采用各種手段進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，具有其他現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法無可比擬的優(yōu)勢(shì)，然而，受方法本身取樣點(diǎn)數(shù)量的限制，可能存在檢測(cè)盲區(qū)，而且強(qiáng)度檢測(cè)工作均通過取樣完成，無法對(duì)樁整體性質(zhì)進(jìn)行直接檢測(cè)，需要聯(lián)合低應(yīng)變法等檢測(cè)手段才能滿足檢測(cè)要求。此外，檢測(cè)費(fèi)用和檢測(cè)周期也是鉆芯法的一個(gè)短板。

2 鉆芯法的選用條件

鉆芯法通常情況下是在對(duì)無損檢測(cè)結(jié)果存在疑問的時(shí)候使用的。隨著混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的大量運(yùn)用，鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的地位也日益突出，因?yàn)槠漭^高的檢測(cè)精度在工程中深得技術(shù)人員的青睞，目前鉆芯法主要為其他無損檢測(cè)方法的復(fù)核，當(dāng)認(rèn)為試塊檢測(cè)或無損檢測(cè)方法獲得的檢測(cè)成果有問題時(shí)，首選的復(fù)核方法既是鉆芯法，此外，在混凝土遭受各類侵蝕或者發(fā)生破損的情況下，可以直接采用鉆芯法檢測(cè)。因?yàn)閹r芯法需要對(duì)混凝土整體產(chǎn)生一定的破壞，而且精度越高破壞性越強(qiáng)，這造成了它使用的局限性，加之檢測(cè)費(fèi)用較高，操作繁瑣，所以，一般不作為常規(guī)的檢測(cè)手段，僅作為無損檢測(cè)的驗(yàn)證手段，少量使用。

3 鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的具體實(shí)施

3.1 檢驗(yàn)批范圍的確定

在工程施工中，一般而言，澆筑混凝土大多采取分批或分段進(jìn)行，這就要求在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)也選取同一澆筑批次的混凝土構(gòu)件，需要通過檢測(cè)部分構(gòu)件對(duì)同一澆筑批次的混凝土構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度推定的時(shí)候，應(yīng)該首先確定檢驗(yàn)批的范圍，目前，工程中的檢驗(yàn)批遵照《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行劃分。

3.2 芯樣數(shù)量

鉆芯法在確定鉆孔數(shù)量的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)的目的和檢測(cè)源的結(jié)構(gòu)情況和取樣要求綜合確定，一般而言，對(duì)成批構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，鉆孔數(shù)量維持在20～30個(gè)，此外，還應(yīng)考慮鉆孔直徑，直徑越小，鉆孔數(shù)量應(yīng)相應(yīng)增加。針對(duì)單個(gè)構(gòu)件的取芯檢測(cè)，通過情況下選擇3個(gè)或以上的鉆孔，如果構(gòu)件截面較小，不能滿足上述要求，可以適當(dāng)減少取芯數(shù)量。如果鉆芯法時(shí)為了驗(yàn)證無損檢測(cè)方法的檢測(cè)數(shù)據(jù)，那么取芯的數(shù)量不應(yīng)＜6個(gè)，此外，鉆孔取芯還應(yīng)考慮氣候、環(huán)境等因素。

3.3 位置選定

一般來說，同一結(jié)構(gòu)或同一批次的混凝土構(gòu)件，其混凝土的強(qiáng)度等級(jí)分布一致，所以在巖芯鉆孔定位過程中，不必均勻分布，應(yīng)該充分考慮結(jié)構(gòu)的用途和受力性質(zhì)，選取對(duì)構(gòu)件破壞最小的位置鉆孔取芯。針對(duì)不同的框架結(jié)構(gòu)，鉆芯法鉆孔取樣的位置選擇如下：第一，如果是框架梁，當(dāng)梁截面高度h≥500mm時(shí)，鉆芯部位可選在中和軸上彎矩M=0處或者梁跨中中和軸以下部分，梁截面高度h＜500mm時(shí)，則取在中和軸上彎矩M=0處，而不能在梁跨中中和軸以下部位取。因?yàn)樵诓僮鬟^程中，條件和環(huán)境的不同，不能提供理想的條件，因此，為了更快速的判斷，迅速的找到M=0處的大概位置，通常來說，較小的受力在梁跨的1/3處。同時(shí)，測(cè)出鋼筋的具體位置利用鋼筋定位儀，避免傷及受力鋼筋。第二，在鉆孔過程中，應(yīng)該盡量避免對(duì)構(gòu)件的影響，選取承受載荷較低的構(gòu)件。第三，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)該控制鉆芯的深度，一般選取為120mm，超過則對(duì)檢測(cè)精度造成影響。第四，鉆孔過程中如需截?cái)噤摻睿瑧?yīng)提前與設(shè)計(jì)人員溝通，選擇合適的位置以盡可能的降低對(duì)混凝土構(gòu)件的損傷，一般來說，鉆孔不允許截?cái)啵?2mm的鋼筋。第五，對(duì)于柱體混凝土構(gòu)件，鉆芯部位一般選在柱中位置，因?yàn)榛炷林臐仓^程時(shí)自下而上的，一般來說，下部柱體的混凝土強(qiáng)度要高于上部柱體，所以，選擇柱中位置鉆孔取芯，既能真實(shí)反應(yīng)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度情況，又不會(huì)對(duì)柱體造成太大的損傷。

4 鉆芯取樣過程中的注意事項(xiàng)

一般而言，鉆芯法采用膨脹螺絲固定鉆芯機(jī)取芯，在鉆芯法取芯過程中，鉆筒高速旋轉(zhuǎn)與混凝土表面接觸后造成抖動(dòng)，如果混凝土試樣的強(qiáng)度較低，極易造成鉆筒位置游弋，鉆筒筒壁與巖芯發(fā)生摩擦，造成芯樣損失，使芯樣出現(xiàn)縮徑、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度＞2°等缺陷，造成混凝土檢測(cè)強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大，影響對(duì)結(jié)構(gòu)作出真實(shí)評(píng)價(jià)，導(dǎo)致出現(xiàn)誤判。所以，在取芯過程中，應(yīng)密切關(guān)注鉆芯機(jī)鉆筒情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)緊固，確保鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆取芯樣的混凝土表面呈90°夾角。此外，取芯構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不宜＜10MPa。在具體的鉆進(jìn)過程中，要注意對(duì)進(jìn)鉆速度的控制，進(jìn)鉆平穩(wěn)緩慢。在芯樣鉆取過程中，要注意機(jī)具的工作狀態(tài)，保證機(jī)具的穩(wěn)定，冷卻液流量要適當(dāng)。芯樣取出后應(yīng)立即按編號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。鉆芯后留下的孔洞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

5 結(jié)語

工程結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，鉆芯法因其檢測(cè)較為準(zhǔn)確的特點(diǎn)而受到廣大技術(shù)人員的青睞，成為檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，特別是復(fù)核無損檢測(cè)成果的一項(xiàng)重要手段，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)方面發(fā)揮重要作用。在鉆芯法的具體實(shí)施過程中要注意文章涉及的問題，避免影響檢測(cè)結(jié)果。

[1]郭玉彬.淺談《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03：2007的技術(shù)特點(diǎn)[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,2014(2)：34-37.

[2]姚楚炎.回彈法和鉆芯法在混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中差異性淺析[J].建筑監(jiān)督檢測(cè)與造價(jià),2015(6)：41-43.

[3]張偉.回彈法與鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的對(duì)比研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2015(9)：186-187.收稿日期；2016-06-14

(責(zé)任編輯：劉青）

TU37

A

1673-8853（2016）09-0088-02