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大坝混凝土工程质量检测与综合评价
阿吉忠 青海省水利水电科技发展有限公司
摘要：为更加合理利用水资源，降低洪涝灾害的发生几率，大坝工程的兴建数量逐渐增多。此外，大坝工程多使用混凝土作为其主体材料，而且随着使用年限的提升，大坝混凝土工程也会因此出现老化以及病害等情况，所以对大坝混凝土工程进行质量检测与综合评价是很有必要的。鉴于此，本文以相关工程案例为切入点，详尽阐述了检测内容及检测方法，并对检测结果进行综合评价，以供专业人士借鉴与分析。
关键词：大坝混凝土工程；质量检测；综合评价
中图分类号：TV641 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）010-0-01
一、工程概况
某水库的大坝形式为碾压混凝土重力坝，其防渗层采用常态混凝土浇筑而成，并且使用常态混凝土作为其下游的保护层，坝体内部为三级配碾混凝土。水库的综合效益在其建成并投入使用后得到了充分發挥。然而，随着水库工作时间的提升，出现较多影响其工作状态的问题，例如，混凝土结构老化以及渗漏等问题，极大的影响水库工程的安全和稳定。因此，相关部门需要对此水库大坝进行质量安全监测，从而对其进行准确的综合评价，并对其进行有针对性的维护与修复工程。
二、检测内容及检测方法
（一）检测内容
检测内容包含以下几方面：1.检查大坝主体，首先在大坝外表面查找是否存在缺陷或裂缝等病害，并对此进行分析与评价；2.为对大坝溢流面、下游面以及闸墩等部位的混凝土进行强度测试，需要在以上部门进行混凝土钻孔取芯作业。此外，为根据碳化深度来计算混凝土强度，可通过回弹仪测定坝上混凝土的回弹值，进而得出其混凝土碳化深度的准确数值；3.为测定与评估混凝土质量，可钻孔在坝体表面，利用酚酞测量方式来测量其混凝土质量以及碳化深度。
（二）检测方法
1.混凝土裂缝的普查
详细检查水库大坝混凝土外表面的裂缝情况，并对裂缝的长度、位置以及形式进行详尽统计。此外，重点检查之前修补过的上游坝体裂缝情况。为控制观测精度在0.1mm以内，观测可以利用显微镜来完成。
2.典型裂缝深度的检测
混凝土裂缝深度的探测必须遵从水工混凝土结构缺陷检测技术规程中的要求，利用钻孔法和超声波评测法来完成。（1）利用超声波来检测混凝土结构中的缺陷是超声波单面评测法的主要原理。在同一时间内，利用脉冲波技术完成对脉冲波频率以及振幅方面参数的判断，进而对混凝土的缺陷情况有所了解。混凝土的整体性会因为裂缝的存在而有所降低，根据超声脉冲在混凝土中的反射与时间来计算裂缝的长度，如图1所示。
通常来讲，影响超声波检测精度主要有以下两方面：①如果水或其它介质存在与裂缝中，则超声波穿过裂缝前会先经过水面，进而导致所测量的裂缝深度存在偏差；②当裂缝有钢筋穿过后，钢筋会成为脉冲波传播的载体，从而导致实际裂缝深度与检测结果有较大出入。在对本大坝工程进行检测过程中，裂缝处于干燥状态并且其内部不存在其它杂质，其测量精度可以得到良好的保证。
（2）利用钻孔法完成混凝土裂缝深度的检测存在一定局限性。因此，为提升检测精度，需要对局限性加以克服。本工程的裂缝深度检测通过钻芯实测的方式来完成，并且将检测结果与超声波法的检测结果进行对比，进而使得裂缝深度数据的测量更加准确与合理。
3.混凝土强度检测
混凝土强度检测的方式有两种，即有损检测与无损检测方式。无损检测则是利用物理参量计算机在不破坏混凝土结构的前提下，完成对混凝土强度计算的工作，此方式适用于大面积混凝土结构表面的检测。此外，局部混凝土破坏问题的检测则可使用有损检测方式完成。本工程采用回弹法无损检测方式，并且混凝土的强度可以由其表面硬度来进行推导。
4.混凝土的碳化检测
空气中的CO2与水泥水化产物Ca（OH）2反应生成CaCO3，从而引起混凝土碳化现象的发生。碳化可以使得钝化膜在钢筋表层生成，并且可以有效避免钢筋腐蚀。然而，在碱性环境中钝化膜方可保持稳定，若是环境中的碱度下降，则会破坏钝化膜，进而导致钢筋出现腐蚀。与此同时，混凝土抗压强度估算与推测对于混凝土碳化深度检测的准确性有着至关重要的作用，并且碳化深度可以用来评测混凝土的耐久性。
三、检测结果的综合评价
本大坝混凝土工程的检测结果如下：（一）本大坝工程混凝土裂缝于2013年修补过，目前没有出现较为严重的裂缝问题。然而由于水库长期连续工作，冻融剖蚀现象存在于某些局部混凝土位置中。在检测浮动检修闸门底座的水平钢板后，发现依然存在程度不一的腐蚀破坏情况，并且聚合物砂浆在修补过后出现白色钙质以及龟裂等问题；（二）有四条较为明显的裂缝出现在水库底孔坝段以及电厂坝段上游位置。裂缝深度据检测结果显示已经大于300mm，并且从水下至坝顶防浪墙底部有两条裂缝。因此为保障大坝的防渗功能，需要立即对此裂缝进行修补和维护；（三）混凝土剥蚀现象出现在非溢流坝下游坝表面，骨料外漏的情况已经存在，甚至混凝土剥蚀深度在某些位置已经达到5mm，表面有严重的混凝土破坏程度。此外，有很多长满杂草与青苔的宽裂缝出现在下游面，急需对此进行修复；（四）脱空现象没有出现在大坝11#底孔溢流面混凝土处，然而存在较多裂缝在混凝土的施工侧面，并且贯穿性渗水是裂缝出现的主要原因。
四、结语
水利大坝是我国基础设施建设的重点项目，大坝混凝土的安全检测对于大坝安全运营具有重要的意义。因此，应运用科学、准确的检测方法对其进行检测，确保水利工程发挥其最大作用。
参考文献：
[1]娄钦.浅议大坝工程建设中病害及安全检测[J].水利规划与设计，2015（10）：73-74.
[2]郭萍，蔡璟.明钦水库大坝安全评价分析[J].水利科技与经济，2013（12）.
阿吉忠 青海省水利水电科技发展有限公司
摘要：为更加合理利用水资源，降低洪涝灾害的发生几率，大坝工程的兴建数量逐渐增多。此外，大坝工程多使用混凝土作为其主体材料，而且随着使用年限的提升，大坝混凝土工程也会因此出现老化以及病害等情况，所以对大坝混凝土工程进行质量检测与综合评价是很有必要的。鉴于此，本文以相关工程案例为切入点，详尽阐述了检测内容及检测方法，并对检测结果进行综合评价，以供专业人士借鉴与分析。
关键词：大坝混凝土工程；质量检测；综合评价
中图分类号：TV641 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）010-0-01
一、工程概况
某水库的大坝形式为碾压混凝土重力坝，其防渗层采用常态混凝土浇筑而成，并且使用常态混凝土作为其下游的保护层，坝体内部为三级配碾混凝土。水库的综合效益在其建成并投入使用后得到了充分發挥。然而，随着水库工作时间的提升，出现较多影响其工作状态的问题，例如，混凝土结构老化以及渗漏等问题，极大的影响水库工程的安全和稳定。因此，相关部门需要对此水库大坝进行质量安全监测，从而对其进行准确的综合评价，并对其进行有针对性的维护与修复工程。
二、检测内容及检测方法
（一）检测内容
检测内容包含以下几方面：1.检查大坝主体，首先在大坝外表面查找是否存在缺陷或裂缝等病害，并对此进行分析与评价；2.为对大坝溢流面、下游面以及闸墩等部位的混凝土进行强度测试，需要在以上部门进行混凝土钻孔取芯作业。此外，为根据碳化深度来计算混凝土强度，可通过回弹仪测定坝上混凝土的回弹值，进而得出其混凝土碳化深度的准确数值；3.为测定与评估混凝土质量，可钻孔在坝体表面，利用酚酞测量方式来测量其混凝土质量以及碳化深度。
（二）检测方法
1.混凝土裂缝的普查
详细检查水库大坝混凝土外表面的裂缝情况，并对裂缝的长度、位置以及形式进行详尽统计。此外，重点检查之前修补过的上游坝体裂缝情况。为控制观测精度在0.1mm以内，观测可以利用显微镜来完成。
2.典型裂缝深度的检测
混凝土裂缝深度的探测必须遵从水工混凝土结构缺陷检测技术规程中的要求，利用钻孔法和超声波评测法来完成。（1）利用超声波来检测混凝土结构中的缺陷是超声波单面评测法的主要原理。在同一时间内，利用脉冲波技术完成对脉冲波频率以及振幅方面参数的判断，进而对混凝土的缺陷情况有所了解。混凝土的整体性会因为裂缝的存在而有所降低，根据超声脉冲在混凝土中的反射与时间来计算裂缝的长度，如图1所示。
通常来讲，影响超声波检测精度主要有以下两方面：①如果水或其它介质存在与裂缝中，则超声波穿过裂缝前会先经过水面，进而导致所测量的裂缝深度存在偏差；②当裂缝有钢筋穿过后，钢筋会成为脉冲波传播的载体，从而导致实际裂缝深度与检测结果有较大出入。在对本大坝工程进行检测过程中，裂缝处于干燥状态并且其内部不存在其它杂质，其测量精度可以得到良好的保证。
（2）利用钻孔法完成混凝土裂缝深度的检测存在一定局限性。因此，为提升检测精度，需要对局限性加以克服。本工程的裂缝深度检测通过钻芯实测的方式来完成，并且将检测结果与超声波法的检测结果进行对比，进而使得裂缝深度数据的测量更加准确与合理。
3.混凝土强度检测
混凝土强度检测的方式有两种，即有损检测与无损检测方式。无损检测则是利用物理参量计算机在不破坏混凝土结构的前提下，完成对混凝土强度计算的工作，此方式适用于大面积混凝土结构表面的检测。此外，局部混凝土破坏问题的检测则可使用有损检测方式完成。本工程采用回弹法无损检测方式，并且混凝土的强度可以由其表面硬度来进行推导。
4.混凝土的碳化检测
空气中的CO2与水泥水化产物Ca（OH）2反应生成CaCO3，从而引起混凝土碳化现象的发生。碳化可以使得钝化膜在钢筋表层生成，并且可以有效避免钢筋腐蚀。然而，在碱性环境中钝化膜方可保持稳定，若是环境中的碱度下降，则会破坏钝化膜，进而导致钢筋出现腐蚀。与此同时，混凝土抗压强度估算与推测对于混凝土碳化深度检测的准确性有着至关重要的作用，并且碳化深度可以用来评测混凝土的耐久性。
三、检测结果的综合评价
本大坝混凝土工程的检测结果如下：（一）本大坝工程混凝土裂缝于2013年修补过，目前没有出现较为严重的裂缝问题。然而由于水库长期连续工作，冻融剖蚀现象存在于某些局部混凝土位置中。在检测浮动检修闸门底座的水平钢板后，发现依然存在程度不一的腐蚀破坏情况，并且聚合物砂浆在修补过后出现白色钙质以及龟裂等问题；（二）有四条较为明显的裂缝出现在水库底孔坝段以及电厂坝段上游位置。裂缝深度据检测结果显示已经大于300mm，并且从水下至坝顶防浪墙底部有两条裂缝。因此为保障大坝的防渗功能，需要立即对此裂缝进行修补和维护；（三）混凝土剥蚀现象出现在非溢流坝下游坝表面，骨料外漏的情况已经存在，甚至混凝土剥蚀深度在某些位置已经达到5mm，表面有严重的混凝土破坏程度。此外，有很多长满杂草与青苔的宽裂缝出现在下游面，急需对此进行修复；（四）脱空现象没有出现在大坝11#底孔溢流面混凝土处，然而存在较多裂缝在混凝土的施工侧面，并且贯穿性渗水是裂缝出现的主要原因。
四、结语
水利大坝是我国基础设施建设的重点项目，大坝混凝土的安全检测对于大坝安全运营具有重要的意义。因此，应运用科学、准确的检测方法对其进行检测，确保水利工程发挥其最大作用。
参考文献：
[1]娄钦.浅议大坝工程建设中病害及安全检测[J].水利规划与设计，2015（10）：73-74.
[2]郭萍，蔡璟.明钦水库大坝安全评价分析[J].水利科技与经济，2013（12）.