堆石混凝土(RFC)憑借水泥用量少、水化熱低、高密實度及顯著的成本優勢,在水利水電工程建設中廣泛應用。然而,其“大粒徑塊石+自密實混凝土”的特殊結構,讓現場澆筑質量控制成為關鍵防線。
如何科學、準確地評估堆石混凝土的內部質量?我們為您梳理了質量控制的“核心利器”,助您輕松把控工程質量!
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一、鉆孔壓水試驗:防滲性能的“體檢表”
堆石混凝土的抗滲性是重中之重。鉆孔壓水試驗采用單點法或者五點法通過分段向鉆孔內壓水并記錄穩定壓力下的滲入水量,計算出相對透水率q(單位為呂榮Lu),試驗示意圖如圖1-1所示:

1-壓力表;2-進水閥門;3-進水試驗管;4-地下水位;5-試驗栓塞
圖1-1 試驗裝置示意圖

式中:q—試段透水率(Lu);
Q—壓入流量(L/min);
p—作用于試段內的全壓力(MPa);
L—試段長度(m)。
這項指標直觀反映了壩體的防滲性能,一旦透水率超過設計要求,便意味著防滲系統存在隱患,需立即進行綜合評價與處理。
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二、孔內電視檢測:內部缺陷的“透視眼”
想知道堆石混凝土內部有沒有填充密實?孔內電視檢測利用攝像技術對鉆孔孔壁進行360°全方位觀測,并將圓柱形孔壁圖像繪成全孔平面展示圖,可以對全孔展示圖中缺陷的部位、形狀、尺寸等信息進行標記與記錄,并統計缺陷面積占比。

圖2-1 智能鉆孔電視檢測儀

圖2-2 全孔平面展示示意圖
按照規范要求,通常以每5m為一段,每段的缺陷面積占比不應超過1%。
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三、鉆孔取芯檢測:實體質量的“金標準”
對堆石混凝土進行鉆孔取芯,是獲取堆石混凝土實體質量的關鍵。
孔徑要求:檢查孔孔徑不宜小于75mm,取芯孔的芯樣直徑不宜小于150mm。
取芯時機:通常在混凝土澆筑后齡期不少于14天且強度不低于10MPa時進行。
編錄重點:需詳細記錄混凝土芯樣采取率、混凝土芯樣巖石質量指標、混凝土層間接觸性狀、空腔及氣泡數量,并對芯樣信息進行完整記錄。根據堆石與自密實混凝土的體積比例不同分類加工試件,進行抗壓強度測試。重點關注混凝土與堆石的膠結面破壞而混凝土和堆石均為發生明顯破壞的情況。

圖3-1 堆石混凝土芯樣示意圖
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四、孔內聲波檢測:密實度的“聽診器”
孔內聲波檢測是在不擾動混凝土結構的前提下,通過發射聲波信號并接收響應,獲取物理力學信息。它主要用于評價混凝土的完整性、密實度,以及檢測施工引起的松動圈范圍或灌漿補強效果。當孔內電視檢查不滿足要求或壓水試驗透水率超標時,通常需要加密鉆孔并結合聲波檢測進行綜合評價。
通常采用一發雙收換能器置于鉆孔中心。發射換能器輻射聲波,當聲波以第一臨界角入射時,折射角為90°,聲波沿孔壁滑行后再折射回孔中,由接收換能器接收。
通過計算兩個接收器接收到聲波的時間差和探頭間距,即可精確得出孔壁介質的縱波傳播速度()。
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圖4-1 孔內聲波測試原理示意圖
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五、物探檢測:大面積排查的“雷達網”
物探檢測屬于無損檢測技術,常用于大面積排查或輔助驗證。針對堆石混凝土結構,可采用彈性波數據收集來評估其空間密實度特征。通過布置檢波器陣列,在壩體上下游方向及垂直方向收集彈性波數據。利用檢測點的彈性模量及其空間變異性,繪制空間曲線,從而評估堆石混凝土結構的空間密實度分布情況。
此外,探地雷達(GPR)、沖擊回波法等綜合物探手段,也能有效檢測面板脫空、內部空洞及裂縫深度等缺陷,為質量評估提供宏觀數據支撐。

圖5-1 探地雷達檢測設備示意圖
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結語
在實際工程驗收中,單一檢測方法往往難以全面反映問題,必須聯合使用。例如,當孔內電視發現缺陷面積占比超過1%,或壓水試驗透水率超標時,必須加密鉆孔,并通過孔內電視、壓水試驗和孔內聲波等多種方法進行綜合評價。對于檢測出的內部缺陷,通??刹捎盟喙酀{等方式進行針對性處理,以確保大壩的整體質量與安全。
堆石混凝土的質量檢測是一項系統工程,只有將壓水、電視、取芯、聲波與物探等多種手段有機結合,才能徹底消除工程隱患,為大壩的長期穩定運行保駕護航。
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