鋼管混凝土內(nèi)部澆筑質(zhì)量檢測(cè)方法

1、鋼管混凝土內(nèi)部澆筑質(zhì)量檢測(cè)方法1 概述鋼管混凝土具有自重小、 承載能力高、制作和施工方便等眾多特點(diǎn),現(xiàn)廣泛的應(yīng)用于高層 (超高層 )、橋梁和大跨度空間等建筑物的受力體系中。但在施工過程中 1,由于工序控制得不嚴(yán) ,難免會(huì)出現(xiàn)混凝土與鋼管壁脫空或鋼管內(nèi)的混凝土不密實(shí) ,出現(xiàn)蜂窩、離析等質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)。因此 ,對(duì)加強(qiáng)鋼管混凝土完整性的檢驗(yàn)尤為重要。 （參考建筑中文網(wǎng)）2 鋼管混凝土缺陷情況1)局部混凝土密實(shí)度差。 由于施工時(shí)混凝土是在無振搗 ,無外壓力情況下靠自落填滿鋼管 ,造成鋼管底端混凝土中粗骨料集中 ,而鋼管頂端往往砂漿較多 ,骨料較少 ,形成鋼管上下兩端的混凝土骨料不均勻 , 造成局部密度

2、差 ,抗壓強(qiáng)度低。2)蜂窩離析。由于施工時(shí)混凝土的配比不合適 ,使水泥漿與粗骨料分離或靠混凝土自重使得填充不夠密實(shí) ,容易產(chǎn)生蜂窩離析現(xiàn)象。有時(shí)鋼管中的空氣不能暢順排出孔外,使得空氣混充于混凝土中則產(chǎn)生很多小的孔洞 ,小孔洞集中時(shí)則易產(chǎn)生蜂窩。3)孔洞。施工中選料不細(xì)致 ,混凝土中出現(xiàn)大的礫石 ,在無振搗的情況下 ,大礫石附近容易出現(xiàn)孔洞 ;有時(shí)鋼管壁內(nèi)有障礙物使得混凝土塌落不暢或受阻則更易出現(xiàn)孔洞現(xiàn)象。4)鋼管壁與混凝土之間的收縮間隙。 此類問題普遍發(fā)生在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中 ,其嚴(yán)重程度取決于施工方法以及混凝土配比。以坍落度大及收縮性大的混凝土尤甚。但即便是和易性再好的混凝土 ,隨著灌注后時(shí)間

3、的推移也會(huì)或輕或重地產(chǎn)生此類缺陷 ,目前 ,這種鋼管壁與混凝土之間的收縮間隙給予鋼管混凝土結(jié)構(gòu)本身的影響程度仍在深入的研究中。3 現(xiàn)有檢測(cè)方法目前我國鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程和建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及超聲波檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程等現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)鋼管混凝土的內(nèi)部質(zhì)量如何進(jìn)行檢測(cè)給出了一些具體的做法。目前國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)鋼管混凝土內(nèi)部質(zhì)量方法主要有敲擊法 , 超聲波檢測(cè)法 ,射線檢測(cè)法等。3.1 敲擊法工地上最常用的混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)方法就是敲擊法,通過聲音來分辨管內(nèi)混凝土是否密實(shí)。 有時(shí)會(huì)聽到鋼管柱與混凝土之間有空隙的聲音,說明二者之間有空隙。此法確實(shí)基于經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷 ,且不能夠真正的

4、得出混凝土與鋼管之間的空隙大小和分布范圍 ,隨機(jī)性較強(qiáng) ,因此建議作為輔助性檢測(cè)手段。3.2 超聲波檢測(cè)法超聲波檢測(cè)法 2-5:超聲波的測(cè)試頻率一般是在 40Hz100Hz之間 , 當(dāng)其通過鋼管混凝土?xí)r ,鋼管與混凝土和空隙對(duì)其速度、振幅、波形等會(huì)產(chǎn)生不同的影響 ,這就會(huì)在顯示儀器上表現(xiàn)出來 ,對(duì)比無缺陷的鋼管混凝土各種標(biāo)定 ,從而確定管內(nèi)混凝土的狀況和質(zhì)量。超聲波檢測(cè)鋼管混凝土質(zhì)量主要有以下三種方式:首波聲時(shí)法、波形識(shí)別法和首波頻率法。超聲波檢測(cè)法在實(shí)際工程中已經(jīng)推廣 ,也得到了比較成熟的理論與經(jīng)驗(yàn) ,但是也有一些問題尚未解決 ,如不能確定缺陷的性質(zhì)、 易受人工操作的影響。 而且對(duì)于鋼管混凝

5、土內(nèi)鋼隔板與混凝土之間的質(zhì)量檢測(cè)問題 ,尚未有很好的解決辦法。3.3 射線檢測(cè)法射線檢測(cè)是基于被檢測(cè)件對(duì)透入射線的不同吸收來檢測(cè)零件內(nèi)部缺陷的檢測(cè)方法。目前主要是X 射線照相檢測(cè)技術(shù)等。 X 射線照相檢測(cè)根據(jù)射線穿過不同材料時(shí)衰減量不同引起透射射線強(qiáng)度的變化,而呈現(xiàn)不同的影像 ,從而檢測(cè)出被測(cè)物體中存在的缺陷。其特點(diǎn)在于檢測(cè)效率高 ,可實(shí)現(xiàn)缺陷的在線檢測(cè),且圖像處理以后可進(jìn)行缺陷的自動(dòng)評(píng)定。該方法缺點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)垂直射線方向的薄層缺陷,檢測(cè)費(fèi)用較高,同時(shí)射線對(duì)人體模型有害,需作特殊防護(hù)。4 鋼管混凝土缺陷音頻法對(duì)比研究4.1 音頻檢測(cè)法定義與原理7對(duì)比以上較為成熟的檢測(cè)方法,可以發(fā)現(xiàn) ,這些方法雖

6、然都有自己的適用范圍 ,但是其缺點(diǎn)也較為明顯,為此特別需要對(duì)現(xiàn)有的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)或者提出新的方法。 目前有另外一類的鋼管混凝土無損檢測(cè)方法 :音頻檢測(cè)法。由于每種工件都有其固定的彈性模量與共振頻率特征,當(dāng)工件受到激勵(lì)產(chǎn)生自由振動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)出與固有頻率相同的聲音,而工件的彈性模量、共振頻率等特征與其內(nèi)部質(zhì)量有關(guān),當(dāng)構(gòu)件有缺陷時(shí) ,其固有特性就會(huì)發(fā)生變化。 由此可以通過測(cè)定工件在外界激勵(lì)下振動(dòng)的音頻參數(shù) (固有頻率與內(nèi)耗 )來檢測(cè)和評(píng)價(jià)工件的內(nèi)部質(zhì)量,這就是音頻檢測(cè)。機(jī)械振動(dòng)會(huì)引起聲輻射,在物體振動(dòng)時(shí) ,引起周圍空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),由于空氣具有可壓縮性,在質(zhì)點(diǎn)相互作用下 ,振動(dòng)物體周圍的空氣就交替產(chǎn)生壓

7、縮與膨脹 ,并逐漸向外傳播產(chǎn)生聲波,聲波由換能器轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ,即可對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和分析。4.2 音頻檢測(cè)的工作對(duì)象與目的音頻檢測(cè)的對(duì)象為鋼管混凝土柱、梁、節(jié)點(diǎn)等部件。主要目的是檢測(cè)出存在于鋼管混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)的局部混凝土密實(shí)度差、孔洞、鋼管壁與混凝土之間的收縮間隙等問題 ,并確定其分布情況與大小。4.3 音頻檢測(cè)設(shè)備概念設(shè)計(jì)音頻檢測(cè)法中最重要的就是有一套可靠、合理、方便的音頻檢測(cè)系統(tǒng)。參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),其大致主要分成激勵(lì)源、構(gòu)件、音頻傳感器、信號(hào)調(diào)理線路、聲卡、計(jì)算機(jī)采集處理、結(jié)果顯示幾個(gè)構(gòu)成部分。4.4 音頻檢測(cè)法主要步驟從實(shí)際操作角度 ,音頻檢測(cè)法主要由以下步驟組成:1)初步判定可

8、能存在有缺陷的鋼管混凝土構(gòu)件(利用錘擊法等經(jīng)驗(yàn)方法)。2)對(duì)初判的構(gòu)件借助音頻檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行激勵(lì) ,數(shù)據(jù)采集與處理 ,顯示與打印等工作。3)利用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法 ,對(duì)個(gè)別較為重要或存在爭(zhēng)議構(gòu)件進(jìn)行復(fù)查 ,結(jié)果相互對(duì)比 ,以進(jìn)一步確認(rèn)。 4)利用檢測(cè)數(shù)據(jù) ,確定缺陷的位置、大小、性質(zhì)等情況。通過以上步驟 ,可以看出音頻無損檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的信息收集 ,轉(zhuǎn)化 ,處理與顯示的整套過程 ,明顯提高了工作效率 ,而且受人工影響因素很小。依據(jù)國內(nèi)外應(yīng)用音頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬的無損檢測(cè) ,其精度誤差在 5%以內(nèi)。音頻檢測(cè)應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展較為緩慢 ,同濟(jì)大學(xué)通過采集可聽見的音頻信號(hào) ,來反演混凝土強(qiáng)度缺陷等方面研究。通過實(shí)際工程檢驗(yàn) ,精度良好。音頻無損檢測(cè)法不僅具有操作方便 ,使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn) ,而且采用專門程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行判定 , 精度較高。因此 ,其可以作為土木工程無損檢測(cè)的一種新型檢測(cè)方法來推廣使用。5 結(jié)語鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件其受力合理,延性好 ,抗震性能優(yōu)良。但是由于混凝土是在鋼管內(nèi)部澆筑,所以存在嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題。為了解決這些問題就需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。目前關(guān)于鋼管混凝土的檢測(cè)有一系列較為成熟的方法,敲擊法 ,超聲波檢測(cè)法 ,鉆芯法等檢測(cè)方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中超聲波無損檢測(cè)