鋼管混凝土密實質(zhì)量檢測，為橋梁安全保駕護航

鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，充分發(fā)揮混凝土抗壓及鋼材抗彎性能，最終目的以加大鋼管的強度和結(jié)構(gòu)剛度。按截面形式不同，可分為圓鋼管混凝土，方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)勢：
①承載力高且延性好抗震性能優(yōu)越；
②施工方便使工期大大縮短；
③有利于鋼管的抗火和防火；
④耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)等。

檢測依據(jù)

（1）T/CECS 1047-2022《鋼管混凝土拱橋管內(nèi)混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》；
（2）GB/T 51446-2021《鋼管混凝土混合結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》；
（3）TB 10752-2018《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》；
（4）JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊 土建工程》；
（5）JTG/T D65-06-2015《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范》；
（6）GB 50923-2013《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》；
（7）CECS 21：2000《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》。

相關(guān)規(guī)定

為更好的發(fā)揮鋼-混組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，不同規(guī)范對鋼管混凝土密實質(zhì)量做出相應(yīng)規(guī)定：
（1）JTG/T D65-06-2015《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范》5.2.5節(jié)規(guī)定：①鋼管混凝土承載能力極限狀態(tài)驗算時，應(yīng)計入鋼管內(nèi)混凝土脫空影響，脫空折減系數(shù)K取值0.95，并應(yīng)符合下列要求：a.當(dāng)鋼管混凝土球冠型脫空率大于0.6%，或脫空高度大于5mm時，應(yīng)對鋼管內(nèi)混凝土脫空缺陷進行修補灌注；b.鋼管混凝土主拱不得出現(xiàn)周邊均勻型脫空的缺陷。

（2）T/CECS 1047-2022《鋼管混凝土拱橋管內(nèi)混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》8.3節(jié)規(guī)定：當(dāng)鉆孔檢測發(fā)現(xiàn)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)上球冠形脫空率大于0.6%或管內(nèi)混凝土脫空高度大于5mm時，應(yīng)對脫空區(qū)域進行缺陷修復(fù)補強處理。缺陷區(qū)域修復(fù)7d后，應(yīng)采用超聲波復(fù)檢填充密實度，檢測結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定。

（3）GB/T 51446-2021《鋼管混凝土混合結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》10.3.10節(jié)規(guī)定：①鋼管內(nèi)的混凝土不得出現(xiàn)沿周邊連貫的環(huán)形脫空。當(dāng)鋼管內(nèi)混凝土發(fā)生局部環(huán)形脫空時[圖1.a]，脫空率容限應(yīng)為0.025%。發(fā)生環(huán)形脫空的鋼管混凝土構(gòu)件脫空率應(yīng)按下式計算：

式中： xr——環(huán)形脫空的脫空率；

dr——環(huán)形脫空的平均距離（mm）；

D——鋼管外徑（mm）。

 

當(dāng)鋼管內(nèi)混凝土發(fā)生局部球冠形脫空時[圖1.b]，脫空率容限應(yīng)為0.6%，且脫空高度不應(yīng)大于5mm。發(fā)生球冠形脫空的鋼管混凝土構(gòu)件脫空率應(yīng)按下式計算：

式中：xs——球冠形脫空的脫空率；

ds——球冠形脫空的最大高度（mm）；

D——鋼管外徑（mm）。

 

1—環(huán)形脫空；2—球冠形脫空；3—鋼管；4—鋼管內(nèi)混凝土

圖1 混凝土脫空尺寸示意

 

（4）JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊 土建工程》表8.8.6-3中規(guī)定：應(yīng)采用敲擊法或超聲法對全橋拱肋混凝土脫空進行檢測，且脫空率不大于1.2%。

 

敲擊法普查

超聲法檢測

（5）GB 50923-2013《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》12.3節(jié)規(guī)定：
①管內(nèi)混凝土填充密實度檢測可采用人工敲擊與超聲波檢測相結(jié)合的辦法，并應(yīng)符合下列要求：檢測次數(shù)不少于3次，宜為澆注7天后、28天后和驗收前。
②人工敲擊檢查可沿鋼管周邊選取等距離的若干點，從拱腳往拱頂進行。人工敲擊檢查結(jié)果異常時，應(yīng)加大檢測密度，確定超聲波檢測范圍。
③超聲波檢測發(fā)現(xiàn)異常時，應(yīng)進行鉆孔復(fù)檢。
④當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)鋼管混凝土拱肋脫粘(角度)率大于20%或脫粘空隙厚度大于3mm時，應(yīng)對脫粘處進行鉆孔壓漿補強處理。

 

開孔驗證（脫空）

修復(fù)注漿

（6）TB 10752-2018《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》13.2.15節(jié)規(guī)定：

①壓注完成后的鋼管內(nèi)混凝土應(yīng)飽滿密實，鋼管混凝土脫空率或脫空高度應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計無要求時脫空率應(yīng)不大于0.6%或脫空高度小于5mm；

②檢驗數(shù)量：選取拱腳、拱頂、1/4跨和3/4跨等主要斷面，每個斷面對稱測8點，每個點不少于3次；

③檢驗方法：混凝土澆注7d后、28d前進行超聲波檢測。