魏建軍

中鐵二十四局集團(tuán)福州鐵建工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 福建 福州 350000

引言

在鐵路隧道施工中，主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要性不言而喻，而混凝土強(qiáng)度是主體結(jié)構(gòu)最重要的組成部分之一，其強(qiáng)度的高低直接決定著主體結(jié)構(gòu)是否合格。襯砌強(qiáng)度越高，能夠有效地支撐圍巖壓力，確保施工及使用過(guò)程中行車安全以及人身安全?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中想了解混凝土強(qiáng)度，回彈法是首選方法之一，因?yàn)闄z測(cè)了強(qiáng)度的同時(shí)不會(huì)破壞實(shí)體。而回彈法檢測(cè)涉及表面處理、回彈檢測(cè)、碳化檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理等過(guò)程，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)拱頂檢測(cè)涉及高空作業(yè)，檢測(cè)時(shí)經(jīng)常運(yùn)輸車輛出入，環(huán)境昏暗，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境復(fù)雜多變。隨著中國(guó)鐵路總公司《鐵路建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量安全紅線管理規(guī)定》中對(duì)于襯砌強(qiáng)度不足管理規(guī)定，對(duì)襯砌強(qiáng)度檢測(cè)提出了更高、更嚴(yán)的要求。依據(jù)鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定，襯砌實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)回彈法檢測(cè)為每襯砌澆筑段左右邊墻、拱頂各不少于兩個(gè)測(cè)區(qū)，按《鐵路工程結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)規(guī)程》每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不宜少于10個(gè)。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)：試驗(yàn)人員每完成每模襯砌檢測(cè)10個(gè)測(cè)區(qū)，需要約為186min的時(shí)間，每人每天最多可以檢測(cè)2.5模襯砌，如何高效、準(zhǔn)確、快速的為施工現(xiàn)場(chǎng)提供檢測(cè)數(shù)據(jù)，為施工質(zhì)量控制提供真實(shí)可靠的依據(jù)。為此從各方面調(diào)查分析，找出影響檢測(cè)效率的因素，并通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)來(lái)提高檢測(cè)效率。

1 試驗(yàn)方法及流程

回彈法適用于表面質(zhì)量無(wú)明顯缺陷的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，回彈儀應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度合理選用，回彈法檢測(cè)時(shí)回彈儀的縱軸線應(yīng)垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的檢測(cè)面，緩慢施壓，準(zhǔn)確對(duì)數(shù)，快速?gòu)?fù)位，測(cè)點(diǎn)宜均勻分布，測(cè)點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上，同一測(cè)點(diǎn)只應(yīng)彈擊一次，每一測(cè)區(qū)應(yīng)記取16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀書讀至1，回彈值測(cè)量完畢后，應(yīng)在有代表性的位置上按規(guī)定測(cè)量碳化深度值，然后按規(guī)定舍去，在計(jì)算平均值，在按規(guī)定進(jìn)行碳化、角度、泵送等因素修正，在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差等，根據(jù)測(cè)區(qū)數(shù)按不同的方法確定混凝土的推定值[1]。

2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析檢測(cè)效率影響因素

為了分析影響因素的真實(shí)原因，在調(diào)查分析時(shí)采用了不同人員多次檢測(cè)，經(jīng)長(zhǎng)期檢測(cè)及跟蹤觀察，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)各環(huán)節(jié)平均耗時(shí)如下表1。

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由分析表可以看出，在回彈法試驗(yàn)各環(huán)節(jié)中，檢測(cè)過(guò)程用時(shí)（回彈操作用時(shí)）占據(jù)總用時(shí)的比例較高，占總用時(shí)的70.4%，減少此項(xiàng)用時(shí)，則可減少總用時(shí)投入，提高回彈檢測(cè)效率。

通過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)回彈檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，加上廣泛收集其他檢測(cè)人員在回彈過(guò)程中遇到的問(wèn)題，多次與各位同行專業(yè)人員進(jìn)行交流，分析其經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)查詢文獻(xiàn)資料并采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，逐一對(duì)各位提供的信息進(jìn)行了論證分析，對(duì)每條線索通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)找出其中原因，最終確定兩個(gè)重要影響因素：一是打磨工具落后。二是采用直尺畫線布點(diǎn)效率慢。

3 實(shí)施對(duì)策

3.1 針對(duì)“打磨工具落后”

通過(guò)回彈檢測(cè)全程試驗(yàn)檢測(cè)調(diào)查分析，獲得如下結(jié)論：1、目前所有回彈儀配置的打磨砂輪直徑約5cm，厚度約2cm。使用時(shí)主要靠幾個(gè)手指用力，幾個(gè)測(cè)區(qū)后大多數(shù)人員打磨效率降低（平均每個(gè)測(cè)區(qū)需要5.5分鐘，每模襯砌10個(gè)測(cè)區(qū)花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)占用了整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的29.6%）。2、打磨砂輪使用幾次后，粉塵黏結(jié)砂輪，很難清理，打磨時(shí)一直很難快速打磨。通過(guò)分析，分別選用了砂紙，大砂輪（直徑125mm），電動(dòng)角磨機(jī)（金剛石打磨端頭和鋼刷打磨端頭）進(jìn)行了試驗(yàn)，總結(jié)如下：

（1）砂紙使用過(guò)程中，不方便使用，也不耐用，打磨一個(gè)測(cè)區(qū)至少需要三張砂紙才可以完成，人員體力消耗過(guò)大，用時(shí)過(guò)長(zhǎng)。

（2）大砂輪使用過(guò)程中，效率會(huì)稍有提高，但幾個(gè)測(cè)區(qū)后，人員也胳膊酸疼，體力消耗過(guò)大，與原有設(shè)備差別不大。

（3）電動(dòng)角磨機(jī)（金剛石打磨端頭），打磨效率快速提高，完全可以在2分鐘打磨一個(gè)測(cè)區(qū)浮漿，但常常會(huì)出現(xiàn)損傷混凝土，打磨不平整等現(xiàn)象。

（4）電動(dòng)角磨機(jī)（鋼刷打磨端頭），打磨效率與金剛石打磨端頭不差上下，打磨后測(cè)區(qū)光滑平整，對(duì)混凝土不存在損傷。

通過(guò)多次對(duì)比分析，決定采用電壓220V，額定頻率50Hz，凈重1.6kg，100mm細(xì)手柄電動(dòng)角磨打磨設(shè)備，另外配備鋼刷打磨端頭[2]。

3.2 針對(duì)“采用直尺畫線布點(diǎn)效率慢”

通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)需要畫邊長(zhǎng)20cm的正方形，然后每邊需要等分4份，在對(duì)邊相連，每一個(gè)測(cè)區(qū)用時(shí)大概3.5min左右，10個(gè)測(cè)區(qū)花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)占用了整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的18.8%，用時(shí)較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，小組成員決定加工方便使用的簡(jiǎn)易模具，采用薄層鐵皮或者塑料板，做成20cm×20cm的模塊，等分16塊，在每塊的中心打孔（模具設(shè)計(jì)圖及實(shí)物圖如圖1、2）。

圖1 模具CAD設(shè)計(jì)圖

圖2 模具實(shí)物圖

4 效果檢查

（1）更換打磨工具后，多人分次試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)一個(gè)測(cè)區(qū)打磨速度可以降低至2.5分鐘以內(nèi)，比人工打磨效率提高（5.5-2.0）/5.5×100=63.6%。通過(guò)更換打磨工具，可以將一模襯砌檢測(cè)時(shí)間縮短至186-35=151分鐘。

（2）通過(guò)加工簡(jiǎn)易模具，發(fā)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單，布點(diǎn)也滿足要求，一個(gè)點(diǎn)用時(shí)可以從3.5min降至0.9min左右，一模襯砌10個(gè)測(cè)區(qū)可以節(jié)約26min，從而可以使總體時(shí)間在對(duì)策一的基礎(chǔ)上減少至151-26=125分鐘。

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5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回彈法試驗(yàn)檢測(cè)各方面改進(jìn)，大幅度節(jié)約了試驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省大量人力物力，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)回彈檢測(cè)進(jìn)度。將一人每天最多做回彈法試驗(yàn)10個(gè)測(cè)區(qū)2.5模提高到現(xiàn)在的10個(gè)點(diǎn)4模，每天節(jié)約時(shí)間約三小時(shí)，同時(shí)解決了隧道回彈檢測(cè)工作量大、檢測(cè)任務(wù)重的難題，使我們積累了現(xiàn)場(chǎng)快速回彈檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，提高了檢測(cè)技術(shù)水平，為今后隧道的實(shí)體回彈檢測(cè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。