精轧螺纹钢无损检测在黔中水利大跨渡槽的应用

李仁刚张　健王　刚

（1.贵州省水利投资（集团）有限责任公司，贵州贵阳 550002；2.湖南科技大学，湖南湘潭 411100）



精轧螺纹钢无损检测在黔中水利大跨渡槽的应用

李仁刚1张健1王刚2

（1.贵州省水利投资（集团）有限责任公司，贵州贵阳 550002；2.湖南科技大学，湖南湘潭 411100）

【摘 要】为了确保大跨渡槽预应力精轧螺纹钢筋的施工质量，湖南科技大学采用张拉力测试仪对精轧螺纹钢筋张拉力进行了无损检查，通过初期检测和中后期检测对比，有效地提高了首次检测的合格率，经过反复的张拉与检测，合格率达到99.1％，保证了工程施工质量。

【关键词】精轧螺纹钢；张拉力测试仪；检测

1 工程概况

黔中水利枢纽一期工程［1］总干渠菜子冲渡槽为50m跨简支预应力混凝土渡槽，河沟头渡槽、焦家渡槽、草地坡渡槽、徐家湾渡槽等为连续刚构［2］预应力混凝土渡槽。为有效减小腹板的主拉应力和控制箱梁［3］腹板斜裂缝，在5座渡槽箱梁腹板竖向、中板横向、底板横向均布置有预应力精轧螺纹钢筋，总数量为44514根。每个渡槽数量见表1。

表1　渡槽精轧螺纹钢筋数量

2 精轧螺纹钢张拉力检测方法及施工要求

2.1 检测范围

为了不影响工程现场的施工，在检测单位进场开展检测前，施工单位已对菜子冲渡槽、河沟头渡槽等50m预应力简支渡槽部分共3306根精轧螺纹钢进行了张位及注浆，其不具备检测条件，其余41208根精轧螺纹钢具备检测条件，纳入检测范围。

2.2 检测方法

委托湖南科技大学按照《预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉力检测规程》（DB43/ T 847—2013）［4］确定的动力特征系数与精轧纹钢筋张拉力关系曲线进行检测，通过人工敲击外露的钢筋头，由安装在钢筋头的张拉力测试仪进行信号采集与频谱分析、动力特征系数计算，无损检测［5］钢筋的张拉力。

2.3 检测合格标准

按照DB43/T 847—2013和设计技术要求，精轧螺纹钢筋检测的有效张拉力不得低于设计值的0.85倍。张拉力设计及合格标准见表2。

表2　精轧螺纹钢检测合格标准

2.4 施工技术要求

为确保精轧螺纹钢筋按设计张拉到位且检测顺利，要求施工单位严格按照以下要求施工：ⓐ锚具按图纸加工安装，确保螺母规格一致；ⓑ钢筋垂直度及垫板安装倾角符合要求（控制在2°～3°）；ⓒ张拉端槽口不宜设置过深，防止波纹管口进浆；ⓓ采用刚度大的环形扳手，或者使用套筒扳手，配2m加力杆；ⓔ张拉台座（反力架）能保证足够的强度、刚度及稳定性；ⓕ张拉前清理槽口渣屑，采用空压机进行吹扫；ⓖ张拉力可超过设计值5％；ⓗ预应力筋外露端长度不小于1/2连接器长度，取10～15cm［6］；ⓘ严禁出现锥头、平头螺母混用，锚垫板装反的现象。

3 精轧螺纹钢张拉力检测情况

3.1 初期检测情况

初期对菜子冲渡槽50m预应力简支槽身腹板竖向精轧螺纹钢筋，河沟头渡槽50m简支梁底板横向及腹板竖向、刚构墩0～1号段箱梁腹板竖向精轧螺纹钢筋，焦家渡槽刚构墩0～15号段箱梁中板横向、腹板竖向精轧螺纹钢筋（共计2795根）进行检测，合格1431根，合格率37.4％～74.5％，平均合格率51.2％，首次检测合格率偏低。检测合格率见表3。

表3　渡槽精轧螺纹钢筋初期检测合格率

3.2 合格率偏低的原因分析

精轧螺纹钢筋张拉力未达到合格标准的原因：ⓐ钢筋外露端长度过短，不具备张拉条件或张拉不到位；ⓑ垫板或螺母装反，预应力孔道进浆；ⓒ锚垫板安装倾角过大（个别实测角度最大达到10°）；ⓓ张拉端槽口过深，不易张拉。

3.3 改进措施

结合初期检测造成合格率偏低的原因分析，建设单位召集参建单位进行技术交流和施工张拉培训，通过改进张拉设备和安装质量控制，确保张拉合格。ⓐ换扭力杆（32mm的钢筋）及扳手，并配2m加力杆（钢管）；ⓑ定期校核油泵，检查油管与油泵、千斤顶连接处的密封情况；ⓒ锚垫板杂质清理。

3.4 中后期检测情况

由于改进施工工艺及加强技术指导，中后期首次检测合格率较高（见表4），达到了73.1％以上，较初期37.4％提高了约36.0％，平均达83.9％，结果表明初期改进措施是合适的。

表4　渡槽精轧螺纹钢筋中后期检测合格率

3.5 检测成果汇总

菜子冲渡槽、草地坡渡槽和徐家湾渡槽的精轧螺纹钢筋通过复检均能达到合格，河沟头渡槽80根和焦家渡槽49根共约129根精轧螺纹钢筋进行了三检、四检才能达到合格标准，总体合格率为99.1％，满足设计要求。通过检测360根精轧螺纹钢筋，由于制安质量不具备重复张拉条件或张拉条件不好，未达到合格标准，同时鉴于不合格钢筋较为分散，经复核对渡槽影响较小，未进行更换。检测成果见表5。

表5　渡槽精轧螺纹钢筋检测成果汇总

4 结 论

为了有效控制大跨渡槽预应力精轧螺纹钢筋的张拉力，依据湖南省地方标准委托某大学开展了第三方无损检查工作，通过反复的张拉及检测，合格率达到99.1％。检测结果表明：ⓐ初期检测合格率偏低，通过改进张拉措施和加强技术指导，中后期初检合格率大幅提高，并经过反复张拉后的复检、三检和四检，达到了设计技术要求；ⓑ由于制安等原因，仍有个别钢筋无法达到合格率，无法实现100％的合格标准，建议合格标准设置在95％以上较合适；ⓒ钢筋的制作安装质量是确保张拉力满足设计要求的基础，应加强钢筋制作安装质量的管控；ⓓ引进第三方对精轧螺纹钢筋的施工质量进行检测评价，是提高施工质量的有效途径，值得借鉴和推广。■

参考文献

［1］ 张健.黔西南山区长距离大型调水工程建设存在的问题及对策［J］.中国水利，2014（6）：49-52.

［2］ 温江凡，王刚.PC箱梁桥中底板横向预应力筋的施工与张拉力检测［J］.中国水运，2015（2）：212-213.

［3］ 孔存芝，周大全，张峰，等.箱梁竖向预应力张拉力无损检测方法［J］.中国科技论文，2013（11）：1136-1140.

［4］ DB43/T 847—2013预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉力检测规程［S］.湖南：湖南科技大学出版，2013.

［5］ 吴边，徐向峰，孙家龙.竖向预应力筋张拉力检测方法研究［J］.公路与汽运，2014（1）：196-199.

［6］ 赖国甫.公路桥梁预应力精轧螺纹钢的施工［J］.山西建筑，2009（10）：316-317.

App lication of fine rolling deformed steel bar nondestructive testing in water conservancy long-span aqueduct of central Guizhou

LIRengang1，ZHANG Jian1，WANG Gang2
（1.Guizhou Water Investment（Group）Co.，Ltd.，Guiyang 550002，China；2.Hunan University of Science and Technology，Xiangtan 411100，China）

Abstract:Hunan University of Science and Technology adopts tension tester for nondestructive inspection on tension of fine rolling deformed steel bars in order to ensure the construction quality of long-span aqueduct pre-stressed fine rolling deformed steel bar.Initial detection is compared with middle-late detection，thereby effectively improving the conformance rate of the initial detection.The qualified rate is up to 99.1％through repeated tensioning and testing，thereby ensuring engineering construction quality.

Key words:fine rolling deformed steel bar；tension tester；detection

DOI：10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.04.018

中图分类号：TV523

文献标志码：B

文章编号：1005-4774（2016）04-0066-03