鉆芯法在橋梁混凝土強度檢測中的應用與分析

李鵬

摘 要：混凝土施工質量檢測中，抗壓強度是其重要指標之一，目前混凝土強度試驗檢測方法眾多，鉆芯法作為一種高效、靈活、準確率高的檢測技術，在橋梁混凝土強度檢測中得到了廣泛應用及推廣。為此，本文在全面了解鉆芯法工作原理的基礎上，分析了鉆芯法檢測混凝土強度的方法，并結合具體案例，對檢測要點進行了探討。

關鍵詞：鉆芯法;混凝土強度;工作原理

1 鉆芯法檢測混凝土強度方法

（1）鉆芯取樣的部位選擇。鉆芯法檢測評定運用實踐中，首先需要選取芯樣，而通常情況下芯樣的鉆取需從以下部位進行：結構或構件較小受力的部位;能夠代表混凝土強度質量的部位;有利于安放并操作鉆芯機的部位;將主筋、管線、預埋件避開的位置，并盡量與其他鋼筋避開。采用鉆芯法與其他方法進行強度的綜合測定時，鉆芯部位需處于該方法的測區或是與測區相隔很近。固定鉆機進行芯樣鉆取時，需將芯樣取出并編號，隨后將被取芯樣構件名稱、方向及位置記錄。需及時修補鉆取結構物芯樣后存在的孔洞，以為其正常工作提供保障，倘若在選取受壓區混凝土時出現了錯誤，不但會在一定程度上影響混凝土構件的性能，同時也會對其安全功能造成影響。

（2）鉆芯數量的確定選擇。混凝土強度推定值的檢測確定時，芯樣試件數量的確定應以實際檢測批次的實際數量為根據。標準芯樣試件應保證不低于15個的最小樣本量，檢測單個芯樣試件時，不同構件鉆芯數量不應低于3個，構件倘若較小，可降低其鉆芯數量至2個。借助其他測強度方法修正鉆芯時，如借助超聲回彈綜合法、超聲法和回彈法修正鉆芯時，芯樣試件數量不應低于6個，直徑較小的芯樣試件數量也需有相應的增加。

（3）鉆芯儀器的位置設定。檢測評定混凝土強度時，針對鉆芯機位置的固定需科學、合理的進行，然而工作人員通常都會將該步驟忽略。高速運轉下的鉆筒，與混凝土之間會有強烈的摩擦產生，而當遇到的混凝土具有較低強度時，會在一定程度上影響鉆芯機的固定。固定鉆芯機時，需動態檢查鉆芯設備，倘若有松動現象存在并發現之后，需要立即制定針對性措施并落實。混凝土鉆芯中，針對鉆芯機主軸旋轉軸線而言，被鉆取的混凝土芯樣表面需與其保持垂直狀態，如此情況下才能開展芯樣鉆取工作。倘若混凝土強度低于10MPa時，鉆取工作需停止，以免影響鉆芯儀器固定效果。

（4）芯樣試件試驗、抗壓強度值計算。芯樣抗壓試驗過程中，需以國家現行標準《普通混凝土力學性能試驗方法》GB/T 50081中提到的立方體試塊抗壓試驗方法為依據。

其中，芯樣試件混凝土抗壓強度可由F cu，cor表示;單位MPa;芯樣試件抗壓試驗最大壓力值可由Fc表示，單位N;芯樣試件抗壓截面面積可由A表示，單位mm2。

確定檢測批混凝土強度推定區間的方法為：抽樣檢測中由于抽樣不確定性是必然存在的，推定值的給出與檢測批混凝土強度值真值之間必然有偏差存在，故而需將推定區間給出。推定區間是估計檢測批混凝土強度真值的區間。

2 案例分析

某橋梁工程全長875m，采用C30混凝土用于下部橋墩。目前，已完成澆筑的部分為左幅1#橋墩，基于當前正值冬季，施工溫度偏低。澆筑測量發現，混凝土入模溫度低于規定要求，加之存在后期養護不當等問題，在混凝土28d齡期時，因氣溫等因素，極易出現混凝土受凍等現象，導致內外質量不一致。此時，若采用回彈法，存在很多弊端，經綜合考慮，決定采用鉆芯法進行混凝土強度測定。

（1）芯樣抽取。按照《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》相關規定，在同一批次強度等級相同的混凝土內，以平均混凝土強度最低的構件為準，標準芯樣試件的最小樣本量可控制在15個以上。單個芯樣試件檢測中，不同構件鉆芯數量應控制在3個以上。若構件較小，可適當降低鉆芯數量，可選擇2個。根據本檢測項目相關要求，每個批次鉆取芯樣3個，現場鉆取芯樣構件數量共24個。

（2）芯樣加工處理及試驗結果分析。選用帶水冷卻裝置的薄壁空心鉆進行現場芯樣鉆取，70mm為其直徑，按照國家相關規定，其尺寸可控制在混凝土骨料最大粒徑3倍以上，因此，可滿足相關規定。芯樣試件高度和直徑之比實測值在0.95～1.05，芯樣加工可滿足現行行業標準。

在芯樣加工時，現場鉆取的芯樣需進行準確編號，并標注及記錄芯樣構件名稱、方向及位置。隨后根據規范規定的高度切割芯樣，待芯樣切割好之后，需進行打磨處理，最后經抗壓強度試驗，獲取混凝土強度。

完成上述操作后，需及時修補鉆取結構物芯樣后存在的孔洞，便于后期安全使用。若在受壓區混凝土選擇時出現問題，將會對混凝土構件性能造成嚴重影響，甚至影響其安全性。

為更好地檢驗混凝土抗壓強度，本文以多種檢驗規范標準為依據，獲取混凝土強度推定值。由表1橋梁工程下部結構橋墩混凝土強度推定值可知，各種鉆芯技術規范和混凝土強度評定標準獲取的檢測值，雖有所不同，但計算結果差異并不明顯，基本保持在同一等級。經分析了解到，產生此類差異的主要原因在于不同規程、標準中有著不同的處理與評定檢測數據的方法，但以工程角度來講，屬于可接受范圍，均能達到規定要求。總而言之，一定要嚴格按照現行規定，做好各項檢測準備和處理，檢測時注意方法合理、有效，結果評定時要注重有效芯樣的數量，保證檢測結果精準度。

3 結束語

綜上所述，混凝土是施工過程中比較重要的組成部分，其強度將會對整個工程的施工進度和質量產生影響。目前，在對混凝土強度進行檢測與評定時，不同的方法存在不同的優缺點，而鉆芯法所得到的檢測結果誤差最小，一般可借助混凝土鉆芯設備來鉆取所需要的混凝土芯樣，然后根據相關方法對其進行加工處理，將最終的巖心樣進行抗壓試驗，通過對抗壓試驗結果分析即可獲取混凝土強度。

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