水工建筑物安全鉴定程序及检测内容

LOK试验技术便是预埋拔出法中有代表性的，得
到世界上许多国家广泛使用的一种方法，我国研
制的TYL型混凝土拔出试验仪与丹麦的LOK试验仪
基本相同，见图1。
2.0d2≤d32.4＜＜d2
d1d2≤0.6d2 支承环 拉杆
h
2α
d2
锚头

图1
拔出试验简图
预埋拔出试验的操作步骤可分为： 安装预埋件--浇筑混凝土--拆除连接件--拉拔 锚头。 拔出力与抗压强度之间的试验相关关系， 可以用具有一般代表性测强曲线来表示：
内容主要包括： （1）观察外观缺陷；通过仔细检查，详细记录缺陷 的位置、性质、程度、外貌、颜色。 （2）描述裂缝的分布、量测裂缝长度、宽度、深度 及数量； （3）记录暴露于自然环境中的状态——损伤、冻融、 剥蚀、脱落及冲蚀（空蚀和磨蚀）；
（4）记录渗漏情况，点、线或面渗漏的痕迹 及描述； （5）描述伸缩接缝的工作状态及变形情况； （6）记录高应力区域的情况； （7）记录基础和结构的变形或倾斜的情况； （8）向施工、管理单位有关人员了解施工、 运行情况及存在的问题。收集建筑物在设计、 施工、运行期间的有关记录和资料。


适用条件：
根据构件的损伤情况和外观质量选取有代表性的部位布 置测点； 构件被测表面应平整并处于自然干燥状态，且无接缝和 饰面层； 测试结果宜作局部破损验证。



测试方法：选用频率较低的厚度式振动换能器进行平
面测试，发射探头不动，移动接收探头，每一测位的测 点数不得少于6个。
灌注桩混凝土缺陷检测
（预埋测试管在孔中进行超声波对测）混凝土缺陷检测 适用于管壁与混凝土胶结良好的钢管混凝土质量 检测 适用条件：钢管外表面光洁，无严重锈蚀 检测方法：通过圆心做径向对测，沿环向测试， 逐点读取声时、波幅和主频。 异常判断原则：按“不密实区和空洞检测”的统 计法原则进行统计和判断。
4 混凝土保护层厚度检测
（二）水闸安全评估
水闸安全评估应以最新的规划数据、原型观测资料 和安全检测成果为基础，根据国家现行的《水闸设 计规范》（SL265－2001），按水闸目前的工作状况、荷 载条件及运行工况进行复核与评估。 水闸安全评估涉及的内容包括： 复核水闸的抗滑和抗浮稳定性 抗渗稳定性 混凝土结构的强度和变形 金属结构安全 某些工程的抗震性能等。
二 混凝土建筑物的检测内容
检测目的：
及时掌握水工混凝土建筑物运行状态，保证结 构的正常安全运行，延长结构的使用年限；
需要在不影响结构安全运行的前提下进行一系 列的现场检测，为下一步对建筑物的安全评估 与修补加固处理提供科学依据。
检测内容 •结构耐久性检测应根据结构所处环境、结构的 技术状况及耐久性评定的需要进行。包括：构 件的几何参数、保护层厚度、混凝土抗压强度 、混凝土碳化深度、裂缝及缺陷、混凝土氯离 子含量、钢筋锈蚀状况、高温、冻融、化学腐 蚀损伤等项内容。 •混凝土强度、内外部缺陷是主要检测内容。
（一）混凝土坝安全评估
混凝土坝安全评估应复核建筑物的级别，根据国家 有关现行规范，按大坝目前的工作条件、荷载条件 及运行工况进行复核与评估。 大坝安全评估涉及到的内容包括： 复核防洪标准 结构安全（强度和稳定） 渗流安全 抗震安全 金属结构安全 工程质量等
混凝土坝安全评估程序 （1）现场调查：大坝管理单位首先对工程的现状 开展调查，收集与工程有关的技术资料，对大坝 存在的问题和缺陷进行初步的分析。 （2）现场检测：对有安全监测设施的混凝土坝， 首先对安全监测资料进行分析，在此基础上，安 排对大坝进行必要的现场检测和勘探，确定基础 的情况、坝基扬压力及坝体混凝土的质量和老化 状况等。
水工建筑物安全鉴定程序
及检测内容
中南勘测设计研究院物探测试研究中心
目


录
一.水工建筑物安全评估 二.混凝土建筑物的检测内容 三.混凝土建筑物的现场检测
（普查、强度检测、裂缝调查及检测、碳化深度测量、 钢筋锈蚀检测、钢筋保护层厚度检测、抗冻实验）

四.检测工程实例 五. 混凝土检测新型设备
2.2 无损检测
无损检测是指在不造成或少造成对混凝土破坏 的情况下，通过测定混凝土的一个或几个与抗 压强度具有相关关系的物理参量来推定混凝土 的抗压强度。 选择测定的物理参量必须与混凝土的抗压强度 有良好的相关性。 目前国内外比较成熟、用途较广泛的方法有回 弹法、超声回弹综合法、超声波法等。
超声回弹综合法检测混凝土强度
检测方法

通过普查确定重点检测部位
重点部位的检测内容: 混凝土强度、混凝土抗冻标号、混凝土的剥 蚀程度、混凝土碳化深度、钢筋锈蚀、混凝 土氯离子含量、混凝土的抗渗系数、衬砌混 凝土的密实度及混凝土的裂缝等项目。

三 混凝土建筑物的现场检测
1 混凝土的普查

现场普查的目的：混凝土结构损坏的种类和范围 步骤：收集资料－调查走访－普查
FP 0.75 f cu 2.2
（1）


拔出试验同其它无损检测一样，属于从一 个物理量来推定另一个物理量，必须在建 筑物修建时或运行后取芯标定相关方程式。 由于拔出法拔出深度较浅，一般在2040mm之间，不能反映内部混凝土的质量。
b、射钉法 射钉法又称贯入阻力试验法, 是将一硬质 合金棒打入混凝土中，用棒的外露长度作为阻 力的度量。试验证明，混凝土抗压强度与射钉 外露长度之间存在着良好的线性关系。 这种方法适用于混凝土早期强度发展的测 定，也适用于同一结构不同部位混凝土强度的 相对比较，但试验结果受骨料影响十分明显。
数显回弹仪
超声波测试注意事项
在强度较低时（30MPa），超声波声速随混凝土强度 改变变化很灵敏，但强度较高时声速变化较迟钝，它 只能反映混凝土的内部缺陷。该方法不宜用于强度等 级在C30以上或在超声抟播方向上钢筋布置太密的混 凝土。 采用超声波法，从原理上讲基本可以抵消混凝土湿度 状态、龄期及内部密实度对其强度推定值造成的影响。
2 混凝土强度的检测 无损检测方法
在不破坏混凝土结构整体性的情况下通过测定某些与混 凝土抗压强度具有一定相关关系的物理参量来推定混凝 土的强度，适用于对混凝土结构进行大面积的检测。常 用的方法有回弹法、超声回弹综合法及超声波法。




有损检测方法
在混凝土被检测部位进行局部破坏进行推算混凝土强度 的方法，常用的方法有芯样强度法(钻芯法)、拔出法和 射钉法。



钢筋是混凝土结构中最重要的元素之一，它直接决定了 结构的抗压、抗剪、抗震、抗冲击性能，影响结构的安 全性和耐久性。 2002年4月颁布的《混凝土结构施工质量验收规范》（GB 50204－2002），2003年又颁布的《建筑结构检测技术标准》 （GB 50344－2003）。对工程的梁、板类构件的保护层厚 度检测提出了明确要求； 另外，在对旧有结构进行评估、改造过程中对内部的钢 筋分布（数量、规格、保护层厚度）也需进行现场检测。
3 超声法检测混凝土缺陷


裂缝深度检测 不密实区和空洞检测 混凝土结合面质量检测 表面损伤层检测 灌注桩混凝土缺陷检测 钢管混凝土缺陷检测
检测前准备资料



工程名称 检测目的与要求 混凝土原材料品种和规格 混凝土浇注和养护情况 构件尺寸和配筋施工图或钢筋隐蔽图 构件外观质量及存在的问题
按水闸的安全状况将水闸分为四类：
一类闸：运用指标能达到设计标准，无明显缺陷，正常维护 即可正常运行； 二类闸：运用指标基本能达到设计标准，工程存在一定损坏 ，经大修后，可达到正常运行； 三类闸：运用指标达不到设计标准，工程存在严重损坏，经 除险加固后，才能达到正常运行； 四类闸：运用指标无法达到设计标准，工程存在严重安全问 题，需降低标准运用或报废重建。
一、水工混凝土建筑物安全评估
当水工建筑物运行到一定年限后，为了保证建 筑物的正常运行，需要对水工建筑物进行定期安全 检查，并对其进行安全鉴定或安全评估。 电力系统大坝安全监察中心要求水电站大坝每5年 进行一次定期安全检查与鉴定。 水利部1998年发布的《水闸安全鉴定规定》中要求 ，水闸投入运用后每隔15-20年应进行一次全面的 安全检查与鉴定。
需要测量的声学参数

声时测量 波幅测量（刻度法、衰减值法） 主频测量（第1个周期波的主频） 接收信号的波形或包络线的形状
裂缝深度检测（裂缝中不得有积水或泥浆）

单面平测法：只有1个可测表面，裂缝深度不大于
0.5m。


双面斜测法：有两个相互平行的测试表面 钻孔对测法：适用于大体积混凝土（允许在裂缝两侧
某输水隧洞混凝土衬砌质量检测雷达图像脱空混凝土不密实脱空衬砌围岩其它实例某水电站消力池底板脱空检测现场某水电站消力池底板雷达图像脱空处钢筋分界面面层混凝土底层混凝土隧洞内雷达检测作业现场某输水洞拱混凝土缺陷示意图一砼与基岩界面砼脱空处钢筋层某输水洞顶拱混凝土缺陷示意图二砼与基岩界面砼脱空四检测工程实例东江水电站大坝裂缝调查与检测五强溪船闸的变形和裂缝调查检测目的掌握三级连续船闸经过多年运行后的变化情况校核结构各部位应力和变形的大小了解它们现行运行工况下主要技术指标是否满足规程要求
钻孔），预计裂缝深度大于0.5m。
不密实区和空洞检测


适用条件：
被测部位具有1对（或两对）相互平行的测试面； 测试范围内还应有同条件的正常混凝土进行对比，切对 比测点数不应少于20个。


采用方法：
有两对相互平行的测试面——对测法 有1对相互平行的测试面——对测和斜测相结合 测距较大时——钻孔或预埋管测量。
一 测前准备 二 检测（先回弹后声测） 三.影响因素分析

回弹仪测试注意事项
1、回弹仪具有下列情况之一时应送检定单位检定： 1）新回弹仪启用前； 2）超过检定有效期限（有效期为半年）； 3）累计弹击次数超过6000次； 4）经常规保养后钢砧率定值不合格； 5）受严重撞击或其他损害。 2、回弹仪具有下列情况之一时应进行常规保养： 1）弹击超过2000次； 2）对检测值有怀疑时； 3) 在钢砧上的率定值不合格（80±2为合格）。
水闸安全评估的程序
依据现行《水闸安全鉴定规定》（SL214－98），水闸安全鉴 定的程序如下： 1 水闸管理单位开展水闸现状调查，并编写报告，向上级 主管部门申请安全鉴定； 2 委托具备相应资质的检测单位和设计单位进行现场检测 和工程安全复核； 3 水闸上级主管单位聘请有关专家组成水闸安全鉴定专家 组； 4 鉴定专家组在评审工程现状分析报告、现场安全检测报 告和工程复核计算分析报告的基础上，提出水闸安全鉴定 结论，编写水闸安全鉴定报告书。
水工混凝土建筑物安全评估最主要的内容之一 是根据检测情况，对混凝土建筑物进行必要的复 核计算，复核计算内容包括： 1.建筑物因规划数据的改变而影响安全运行的， 应区别不同情况进行建筑物的整体稳定性、抗渗 稳定性及结构强度等复核计算； 2.建筑物因荷载标准的提高而影响工程安全的， 应复核其结构强度和变形； 3.混凝土结构需要限制裂缝宽度的结构构件，出 现超过允许值的裂缝，应复核其结构强度和裂缝 宽度；
钻芯法检测混凝土强度

一 二 三 四 五
钻芯法检验适用情况 钻取芯样 钻芯机 检测 抗压强度试验
结构混凝土取芯现场
其他有损检测方法
a、拔出试验法
预埋拔出法是在混凝土表层以下一定距离处预 先埋入一个钢制锚固件，混凝土硬化以后，通过锚 固件施加拔出力。当拔出力增至一定限度时，混凝 土将沿着一个与轴线呈一定角度的圆锥面破裂，并 最后拔出一个类圆锥体。 有资料表明此拔出力与抗压强度之间有良好的 相关关系，其相关系数可达0.95以上。
4.需要控制变形值的结构构件，出现超过允许值的 变形，应进行结构强度和变形验算； 5.对主要结构构件发生锈胀裂缝或表面剥蚀、磨损 而导致钢筋保护层破坏和钢筋锈蚀的，应按实际截 面进行结构构件强度复核； 6.地震设防区的建筑物，原设计未考虑抗震设防或 设计烈度偏低的，应按现行SL203-97<<水工建筑物 抗震设计规范>>和有关规定进行复核计算。
（3）复核计算：以新的复核后的洪水设计标准、坝 体复核后的实际荷载、坝基的真实工作状况、坝体混 凝土的性能状况及其老化，按照现行的《混凝土重力 坝设计规范》 （DL5018－1999）进行稳定和强度的复核 计算。 （4）安全评定：由大坝安全鉴定或安全评估专家组 根据大坝现场调查的情况、现场检测和安全监测的分 析结果及安全复核计算的结果，对大坝的安全状况进 行评估并给出评估的结果。
对测法示意图 斜测法示意图
钻孔法示意图
混凝土结合面质量检测
（前后两次浇注的混凝土之间的结合面）



适用条件： 测试前应查明结合面的位置及走向，明确被测部 位及范围； 构件的被测部位应具有使声波垂直或斜穿结合面 的测试条件。 测试方法： 对测法和斜测法。
表面损伤层检测

因冻伤、高温或化学腐蚀等引起的混凝土表面损伤层厚 度的检测。