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检测技术措施
检测技术
客运专线铁路的特点在线路平顺性、行车安全性、旅客乘坐舒适性等方面的要求;突出单位工程综合质量评定、实体工程质量及主要功能核查要求;强调工程施工质量必须达到设计要求的结构安全、使用功能和耐久性能,满足设计使用年限内正常运营的需要。
在所有规定的要求下必须做到工程结构外美内实,工程检测试验对工程质量评定起到重要的作用。
一;检测标准
1、标准分为两类:
强制性标准、推荐性标准。
标准还分为两种:
产品标准、工程建设标准。
铁建设[2005]160号文”发布的5项自2005年9月起施行
1)、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
2)、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
3)、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》
4)、《客运专线铁路轨道工程施工质量验收暂行标准》
5)、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》
6)、铁建设[2006]167号《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》
7)、铁建设[2007]85号《客运专线无砟铁路工程施工质量验收暂行标准》
8)、铁建设[2009]152号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》混凝土分项工程原材料标准局部修订条文的通知
9)、客运专线公司制订的验收细则
10)、《新建时速300~350km客运专线铁路设计暂行规定》
《新建时速200~250km客运专线铁路设计暂行规定》
《客运专线铁路无砟轨道设计指南》
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》
2、客运专线铁路验标质量指标确定的二方面因素
速度目标值:
200~250km/h、300~350km/h。
轨道结构形式:
无砟轨道、有砟轨道。
在检测中无砟轨道路基除了对基床表层、底层和路堤本体增加了变形模量EV2检测外,动态变形模量Evd也不同:
有砟:
基床表层Evd≥55MPa,底层Evd≥40MPa。
无砟:
基床表层Evd≥50MPa,底层Evd≥35MPa
3、高性能混凝土(耐久性混凝土)
混凝土的耐久性主要包括抗冻性、抗蚀性、抗炭化、抗减—骨料反应、耐腐蚀等。
高性能混凝土配合比检测项目有:
抗压强度、坍落度、泌水率、含气量、抗裂性、电通量、弹性模量、抗冻性、耐磨性、抗渗性等。
各个检测项目所用的检测仪器为;
抗压强度;压力机。
坍落度;坍落度筒。
泌水率;常压和压力泌水率检测仪
含气量;含气量测定仪。
抗裂性;抗裂性试模检测。
电通量;电通量测定仪。
弹性模量;弹性模量测定仪。
混凝土抗冻性;冻融箱。
耐磨性、抗渗性等。
二、强化检测
质量检测工作主要从三个方面予以强调:
1)、是对工程材料、构配件、设备的检测;
2)、是施工过程中的检测;
3)、是对完工后的工程实体的抽查检测。
三、原材料检测
混凝土工程质量的好坏直接影响着整个钢筋混凝土结构的整体质量,而混凝土原材料的好坏和选配是否恰当也直接影响着混凝土工程的质量。
因此,确保钢筋混凝土结构质量一个重要的因素是要从混凝土原材料的质量控制做起。
原材料选用不当将导致混凝土工程产生质量缺陷或裂缝,直接影响着整个工程结构的质量。
混凝土因材料选用不当产生质量缺陷或裂缝,一般认为是因为混凝土材料(包括水泥石和粗细骨料)变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。
材料选配不当的常见因素有水泥过期或品种选用不当;凝凝土配比不良;水泥、骨料含有过量有害物质;水泥水化热过高;外加剂使用不当等。
其中骨料中含过量杂质最为普遍。
骨料(砂、石子)占混凝土总体积70%以上,混凝土质量除与水泥品质有关外,也与骨料中杂质含量有密切关系。
在设计高性能混凝土配合比时,根据环境作用等级的不同,对最大水胶比都作了规定。
高性能混凝土为了减少胶凝材料中硅酸盐水泥用量,应使用矿物掺合料,目的是为了减少水泥用量大所带来的负面影响,提高混凝土的耐久性。
混凝土的早期强度越高,对混凝土长期性能越不利,在早期越易开裂,不利于混凝土的耐久性,所以要慎用早强型水泥。
在高性能混凝土中掺加矿物掺合料后,混凝土的早期强度增长速度有所放慢。
在《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》中将高性能混凝土的龄期规定为56天。
高性能混凝土有一个控制指标“电通量”,电通量是混凝土抵抗外界有害物质侵入能力的一个指标,电通量的大小也反应了混凝土的密实程度。
水胶比是控制混凝土强度的主要因素,在对混凝土配合比设计时已经对水胶比进行了优化选择。
水胶比大,用水量就多,混凝土水化反映后遗留的水的毛细孔道就多,即降低混凝土的强度也降低混凝土的耐久性能。
所以现场调整时均应保持水胶比不便,不能在现场往新拌混凝土中加水以满足混凝土流动性要求,而是增加水泥浆用量或调整减水剂用量的方法使混凝土流动性达到浇注要求。
混凝土配合比设计目标值应为:
①具有较高的强度指标满足设计强度要求;②具有较好的流动性,易于施工;③体积稳定性好;④高度的耐久性;⑤较好的原材料组合,达到材料成本最低化。
确定混凝土的配合比设计应紧紧围绕这5个目标值,根据结构设计强度等级、混凝土的耐久性、及工程的结构部位、运输距离、施工方式等来确定原材料的品种、规格及拌合物的坍落度等性能。
所以要选择优良的混凝土施工原材料以满足要求。
混凝土凝结时间测定也尤为重要,它可以确定施工中由于各种原因使混凝土浇筑时间过长所造成的新、旧混凝土出现施工缝的危害。
原材料检测分为型式检验和进场检验。
1、水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,混合材宜为矿渣或粉煤灰。
有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。
不宜使用早强水泥。
2、矿物掺和料(粉煤灰、矿粉、硅灰)应选用品质稳定的产品。
3、细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用专门机组生产的人工砂,不宜使用山砂,不得使用海砂。
4、粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的岩相一致洁净碎石,也可采用碎卵石,不宜采用砂岩碎石。
混凝土应采用二级或三级级配粗骨料,粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。
粗骨料母岩强度,普通混凝土应大于1.5倍混凝土设计强度。
预应力梁混凝土应大于2.0倍设计强度。
预应力梁混凝土粗骨料最大粒径不能大于25mm。
碱-集料反应也叫碱硅反应,是指混凝土中的碱性物质与集料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象.碱-集料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的。
集料中的碱活性成分活性SiO2与水泥中的碱性氧化物NaOH、KOH作用,形成复杂的碱硅酸凝胶,碱硅酸凝胶遇水膨胀和内应力足以使混凝土开裂。
发生碱-集料反应需要具有三个条件:
首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高;第二是集料中有相当数量的活性成分;第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。
控制碱-集料反应的措施一般为;⑴控制水泥含碱量小于0.6%。
⑵控制混凝土成分在其他材料的含碱量。
⑶使用无活性成分的集料。
⑷掺某些活性混合材可缓解、抑制混凝土的碱-集料反应。
⑸隔绝水和湿空气的来源。
5、外加剂应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土耐久性能的产品。
当将不同功能的多种外加剂复合使用时,外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。
宜选用多功能复合外加剂。
6、拌和用水可采用饮用水。
当采用其他来源的水时应进行检测符合要求。
7、混凝土中有害成分是总碱含量和氯离子含量,影响混凝土的耐久性。
8、路基填料优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料,当选用C组细粒土填料时,应根据土源性质进行改良。
路基填筑质量检测采用灌砂法和灌水法、k30、EVd、EV2试验方法检测,双控和三控控制,保证填筑施工质量。
9、混凝土构件环境水的检测。
地表水和地下水,决定环境水的化学腐蚀的级别。
四、混凝土构件施工及养护的检测
1、混凝土拌合应采用强制式搅拌机搅拌,计量系统应定期检定。
每一工班正式使用前,应对计量设备进行检查。
(自检)
2、混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,混凝土拌制后检测坍落度,混凝土施工时检测入模温度(控制在5~30℃)及入模含气量。
每拌制50m3或每工作班测试不应少于1次,入模温度每工作班测试3次,填写记录。
3、混凝土施工时,新浇筑与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于20℃。
4、混凝土养护期间,混凝土内部温度不宜超过60℃,最高不得大于65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃(墩台、梁体混凝土不宜大于15℃),养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
混凝土养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外,其他质量要求应与拌和用水一致。
养护用水不得采用海水。
混凝土施工时加装冷凝水管以降低混凝土核心温度。
预埋温度传感器,温控仪检测。
5、混凝土养护措施
混凝土表面养护则以表面保温保湿为主。
引起混凝土表面裂缝的原因是干缩和温度应力。
干缩引起表面裂缝一般仅数厘米深度,主要靠养护解决。
引起表面拉应力的温度因素有:
气温变化、水化热和初始温差。
气温变化主要有:
气温骤降、气温年变化和日变化,特别是混凝土浇筑初期内部温度较高时尤应注意表面保护。
在混凝土表面覆盖塑料薄膜或湿麻包袋等,紧贴混凝土表面起到隔温效果,是防止表面裂缝的最有效措施。
6、混凝土构件折摸时除了满足混凝土强度设计要求外还需满足混凝土内、外部温度温差要求,以防止混凝土构件出现裂缝现象。
7、混凝土构件强度主要以留取的施工时混凝土检查试件的抗压强度为依据,混凝土检查试件的制作和养护比较重要。
混凝土检查试件分标准养护和同条件养护,标养试件放置标养室,标养室温度控制在20±1℃,湿度≥95%。
同条件试件随混凝土构件随机养护。
预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为28d,同条件试件为累计600℃/天抗压强度。
其他混凝土抗压强度标准条件养护试件的试验龄期为56d,同条件试件为累计1200℃/天抗压强度。
8、预应力混凝土梁张拉前,应对同条件试件的强度和弹性模量进行试验,满足设计要求时方可张拉。
对于在管道压浆后28d内需要移动的梁,应在压浆地点随机抽样制作同条件养护水泥浆试件,移动混凝土构件时水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。
预应力孔道预埋用的金属螺旋管需检查渗漏,现场做压力泌水试验。
预防混凝土浆液堵塞预应力管道。
9、混凝土构件实体检测裂缝和钢筋保护层厚度。
刻度放大镜观察实体混凝土结构表面裂缝,钢筋保护层厚度检测仪测定混凝土构件保护层的实际厚度。
五、软基处理
软基处理一般采用砂桩、碎石桩、粉体喷射搅拌桩、高压旋喷桩、灰土挤密桩、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)、打入桩、混凝土灌注桩、强夯等方法。
1、砂桩:
检验砂的含泥量、颗粒级配。
成桩后达到规定静置时间后,2%抽样检验,且每检验批不少于2根检测桩身密度,进行标准贯入或动力触探试验,桩身密度必须大于中密状态(N63.5≥10)或符合设计要求。
复合地基的承载力按总桩数的2‰,且每检验批不少于3根。
平板载荷试验。
2、碎石桩:
采用未风化的干净碎石或砾石,粒径应满足设计要求,最大粒径不宜大于50mm,含泥量不得大于5%。
3、粉体喷射搅拌桩:
检验水泥的强度、安定性、凝结时间。
粉喷桩完工后28d,抽取粉喷桩总数的2‰,且不少于3根检测桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。
使用钻机在桩身1/4处钻取芯样,观察其完整性、均匀性,拍摄取出芯样的照片,取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。
无侧限抗压仪试验无侧限抗压强度试验。
4、浆体喷射搅拌桩:
检测固化剂和外加剂质量。
5、高压旋喷桩:
检测水泥和外加剂质量。
6、CFG桩:
检测水泥、粉煤灰和粗、细骨料质量。
总桩数的10%检测桩身质量、完整性。
采用低应变检测。
每台班制作混合料试块,进行28天标准养护试件抗压强度检验,满足设计要求。
7、强夯:
强夯地基达到时效后进行承载力和有效加固深度检验。
每一工点每3000m2抽样检验12点,其中:
标准贯入试验6点,静力触探试验3点,载荷试验3点。
按设计规定的检验时间进行标准贯入试验和静力触探试验。
所用检测设备为标准贯入仪、静力触探仪、荷载板试验。
六、地基承载力检测技术
地基承载力检测主要包括浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、岩基载荷试验、复合地基载荷试验。
复合地基载荷试验适用于单桩和多桩复合地基检测。
测定承压板下复合地基的承载力和变形参数。
单桩承压板可用圆形或方形,面积为一根桩承担的处理面积。
多桩承压板可用方形或矩形,尺寸按实际桩数所承担的处理面积决定。
桩的中心(或形心)应与承压板中心保持一致,并与荷载作用点相重合。
承压板低面标高与桩顶设计标高相适应。
七、桩基检测技术
1、桩基立方体试件抗压强度必须不小于1.15倍设计强度。
2、检测桩基桩身完整性和推算桩基承载能力使用低应变、高应变、声波透射法。
声射法适用于桩径大于2.0m或桩长大于40m的桩身。
预埋钢管。
用桩基动侧仪检测。
3、桩基静载试验有单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验、桩身自应力平衡静载试验。
八、雷达探测技术
主要用于隧道施工。
隧道地质预报、衬砌厚度及衬砌后空洞、钢筋布置(数量、主筋尺寸、间距)。
填筑路基质量检测,检查路基密实度,检查路基中是否有空洞和大块石。
试题
一、单选题
1、决定混凝土强度的因素是()
A.水泥用量B.用水量C.水胶比D.骨料粒径
2、普通混凝土立方体抗压强度试验龄期()
A.28dB.56dC.60dD.90d
3、标准养护室的控制温度()和控制湿度()
A.20±1℃≥90%B.20±1℃≥95%C.20±2℃≥90%D.20±2℃≥95%
4、桩基立方体试件抗压强度不小于()倍设计强度。
A.1.00B.1.10C.1.15D.1.20
5、碎石桩所用碎石的最大粒径()mm
A.30B.40C.50D.60
6、保证混凝土强度不变,提高混凝土流动性的合理措施是()
A.水灰比不变加水泥浆B.加水C.加砂石D.减少减水剂
7、新拌混凝土入模温度控制在()℃
A.0~40B.0~40C.5~40D.5~30
8、新浇筑与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于()℃
A.10B.15C.20D.25
9、级配不良的集料用于混凝土中的主要缺点是()
A.易离析B.单位用水量低C.水泥用量小D.砂率小
10、预应力梁混凝土施工对粗骨料的强度要求是梁体强度的()倍
A.1.0B.1.5C.2.0D.2.5
11、预应力梁混凝土对粗骨料的最大粒径要求不大于()mm
A.30B.25C.20D.15
12、散装水泥检验批次的代表数量()吨
A.200B.400C.500D.1000
13、粉煤灰和矿粉检验批次的代表数量()吨
A.100B.120C.150D.200
14、聚羧酸减水剂检验批次的代表数量()吨
A.30B.50C.60D.100
15、混凝土养护期间,混凝土内部最高温度不得大于()℃。
A.50B.55C.60D.65
16、碱-骨料反应具备()个条件下可发生反应
A.2B.3C.4D.4
二、判断题
1、混凝土构件强度具备拆模强度时就可以拆模。
(×)
2、地表水可用于混凝土构件养护用水。
(×)
3、粗骨料中针、片状含量过高,会降低混凝土强度(√)
4、碱-集料反应的结果使混凝土局部膨胀而产生裂缝(√)
三、简答题
简述碱-集料反应对混凝土的危害性?
如何预防?
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