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摘要：混凝土的抗压强度是衡量桥梁结构受力性能的重要指标。为实现对桥梁工程的快速检测，并保证检测的准确性，目前多采用超声回弹技术进行此项工作。本文结合某桥梁施工建设项目，对混凝土强度检测的一般方法进行简要探讨，并对超声回弹法在桥梁检测中的应用进行阐述。
关键词：桥梁工程；超声回弹法；检测技术
引言
本文以某市政桥梁为例，桥梁全长334.8m，主桥采用（58＋105+105+58）m预应力混凝土连续刚构形式，本桥箱梁按全预应力混凝土结构设计，设置纵向、横向和竖向预应力。桥面宽度：2.0m（人行道，含0.25m人行道护栏）+16.0m（机动车道）+2.0m（人行道，含0.25m人行道护栏）=20m。为保证桥梁施工质量，防止混凝土施工过程中出现的不密实、空洞现象，拟对桥墩混凝土强度进行检测。
1、混凝土强度检测方法
混凝土作为桥梁的主要材料，其性能和工作状态直接影响到桥梁工程质量和结构安全；而混凝土质量受到外界的影响因素较多，所以对桥梁结构混凝土性能进行检测，对保证桥梁结构安全，有着重大意义。目前我国传统的混凝土强度检测，根据采用的方法不同，可分为无损检测和破损检测两种。常用方法如下表所示：
表1.1常用混凝土强度检测法
钻芯取样法是用钻芯取样机在被测结构或构件上直接钻取圆柱形的芯样，通过对芯样进行一定处理后，在压力机上进行抗压试验；用芯样的破坏强度来推定混凝土的立方体试块抗压强度。钻芯法检测结果直观、准确，但该方法需要在结构物上钻取芯样，对结构物有一定损害，使用的范围存在限制。
回弹法是采用弹簧驱动的重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，以回弹值作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种非破损检测方法。由于测量在混凝土表面进行，受混凝土结构物碳化深度影响，并不能较好的反应混凝土的内部情况。
超声回弹法是以声速和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。该方法能在一定程度上反应混凝土的弹性、塑性性质，同时通过测定回弹值和声速两种物理量，又能反映混凝土的表面及内部构造，可以由表及里地反映混凝土的整体状态，从而比单一的回弹法具有更好的精度。
图1.1 ZC3-A型回弹仪 图1.2 ZBL-U510非金属超声检测仪
2、超声回弹法技术原理
超声回弹法根据测得的回弹值和声速代表值，基于已建立的测强曲线公式推算混凝土抗压强度；由于使用了2种非破损检测手段，在一定程度上弥补了单一检测方法的不足，如对回弹值和声速影响较大的含水率、碳化深度、龄期等。鉴于此，超声回弹法逐渐成为结构无损检测领域中用于推定混凝土抗压强度的最常用的方法之一。
中国工程建设标准化协会制定的《超声回弹综合检测混凝土强度技术规程》(CECS02：2005)是我国公路交通行业混凝土超声回弹法的应用依据。相关测强曲线，根据所用混凝土粗骨料的不同，分为以下两种：
综上所述，超声回弹综合法的实现基础，是根据理论研究与应用实践构建一种相对科学合理的f-v-R关系曲线，从而根据检测获得的声速值、回弹值等参数结果，对混凝土强度进行推算。
3、桥梁检测中超声回弹法技术的实际应用
以本文上述的桥梁为例，使用超声回弹法需事前准备好ZBL-U510非金属超声检测仪及回弹仪ZC3-A型。
3.1、选择测强曲线
本桥桥墩施工采用碎石作为粗骨料，混凝土强度等级为C40混凝土，在试验检测中需要采用适用于该类混凝土骨料的强度测量曲线；根据《超声回弹综合检测混凝土强度技术规程》(CECS02：2005)，采用本文前述公式2.2作为本桥超声回弹法测强曲线。如下：
（公式2.2）
3.2、结果及结论
参照CECS02:2005中的相关规定，于28d、60d、90d龄期，分别依次测试桥墩位置测试区混凝土的超声值、回弹值，并通过3.1中所确认测强曲线推算混凝土抗压强度。为验证超声回弹法检测结果的准确性，将超声回弹法混凝土强度推算值与工地实验室同一批次混凝土试块抗压强度作进行对比。具体结果如下表所示：
表3.1桥墩C40混凝土测试结果对比表
从表3.1可以看出，使用超声回弹法测强曲线推定C40桥墩混凝土抗压强度，其推算结果与实验室试块抗压强度结果误差在12%左右，该精度对于混凝土无损检测而言，测算结果较准确。
通过本文上述的分析阐述,可知使用超声回弹法能够较准确地检测出混凝土强度，并通过分析相应数据判定桥梁的混凝土质量，为桥梁的受力安全提供判断依据。
结束语
超声回弹法所用仪器比较轻便、所需成本较低，同时检测过程不会对工程结构产生损伤，能够进行快速测试，有助于准确表现出混凝土的抗压强度相关规律；因此超声回弹法在检测混凝土结构强度方面具有明显优势，得以广泛应用。
已建桥梁结构的混凝土强度检测建议以超声回弹法为主，同时根据实际需求局部位置采用钻芯法校正、验证超声回弹法的准确性；工程条件允件时尽可能采用非破损与局部破损检测方法相结合的方法，以有效提高混凝土抗压强度检测数据的可靠性，为桥梁结构的安全评价提供一定的参考。
参考文献
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论文作者:范伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：混凝土论文; 超声论文; 抗压强度论文; 强度论文; 桥梁论文; 结构论文; 声速论文; 《基层建设》2018年第24期论文;