張耀屹，李彩新

（重慶市正源水務工程質(zhì)量檢測技術(shù)有限責任公司，401120，重慶）

一、附加質(zhì)量法檢測技術(shù)應用背景

1.工程建設進度的迫切性

2017年2月，根據(jù)觀景口水利樞紐工程建設的要求，在本年度汛期來臨之前，大壩須填至265 m，達到度汛高程。此時若使用傳統(tǒng)的原位檢測方法，則無法確保在汛期來臨前順利完成壩體填筑。經(jīng)參建各方研究，決定引進附加質(zhì)量法檢測技術(shù)這一成熟的快速檢測方式，以提高現(xiàn)場檢測速度，滿足工程搶度汛的進度要求。這是重慶市水利行業(yè)在大壩檢測中第一次使用附加質(zhì)量法檢測大壩填筑工程的質(zhì)量。

2.傳統(tǒng)檢測方法的局限性

水利水電工程中有多種檢測填筑工程質(zhì)量的方法，各種方法的技術(shù)手段各有特點，附加質(zhì)量法與傳統(tǒng)土石方填筑工程原位密度檢測方法的優(yōu)缺點比較見表1。

表1 附加質(zhì)量法與傳統(tǒng)方法優(yōu)缺點比較

二、附加質(zhì)量法檢測技術(shù)

1.理論基礎

附加質(zhì)量法是基于單自由度線彈性無阻尼自由振動理論，通過分析△m（測試附加質(zhì)量體）與m0（被測試堆石體）產(chǎn)生共振時的固有頻率的方法，解析出堆石體的質(zhì)量與體積，從而求出被測試堆石體的密度。

2.現(xiàn)場檢測工作流程

在某一施工或檢測單元碾壓完畢后，由委托單位通知檢測單位進入施工現(xiàn)場測試部位。一般情況下，檢測人員能在1 h內(nèi)完成現(xiàn)場堆石體原位密度的檢測工作。檢測前，由委托單位提供測試部位即當前填筑堆石體單元的樁號、高程、碾壓施工參數(shù)和填筑料類型等資料，并對檢測工程量進行確認。施工現(xiàn)場檢測完畢后，檢測單位及時向委托單位提交檢測成果。若檢測部位出現(xiàn)不合格情況，及時通知委托單位進行補碾與復測。委托單位應對檢測不合格的部位及時進行補碾，補碾范圍按實際面積進行控制，補碾后由檢測單位進行復測，復測評判合格并由監(jiān)理單位進行確認后才允許下一層填筑工程施工。

三、附加質(zhì)量法檢測技術(shù)在觀景口大壩檢測中的應用

1.對比分析試驗階段

在填筑工程施工前期，開展附加質(zhì)量法試驗檢測和相關(guān)技術(shù)研究，并同步開展與灌水法（或灌砂法）試驗檢測對比分析的研究。在進行附加質(zhì)量法檢測觀景口大壩填筑質(zhì)量的同時，同步進行灌水法（或灌砂法）試驗，通過與常規(guī)方法檢測成果進行對比分析并建立相關(guān)關(guān)系，確定偏差系數(shù)，進行檢測參數(shù)和檢測方式的糾偏。

在進行一定時間試驗、收集檢測數(shù)據(jù)的基礎上，討論分析并提出大壩堆石體填筑工程施工期快速質(zhì)量檢測方法和檢測保證措施，并將該方法應用于觀景口大壩填筑施工過程中，達到全面系統(tǒng)控制大壩施工碾壓質(zhì)量的目的。觀景口大壩填筑工程各類填筑料前期對比分析結(jié)果見表2。

表2 各類填筑料前期對比分析結(jié)果

通過不斷的試驗和檢測參數(shù)調(diào)整，平均相對誤差控制在0.8%以內(nèi)，檢測結(jié)果說明附加質(zhì)量檢測法在觀景口大壩填筑工程中應用是有效和適用的。

2.正常檢測試驗階段

（1）檢測頻率及現(xiàn)場布點

附加質(zhì)量法檢測單元由現(xiàn)場監(jiān)理工程師指定或由檢測項目部檢測人員采用隨機抽樣方法進行布點。檢測數(shù)量通過測點數(shù)方法逐層、分單元加以控制。每個施工單元工程至少保證布置1個檢測抽樣測點。

現(xiàn)場檢測時，每一碾壓施工面完成或具備檢測條件時即開始檢測。為了便于和傳統(tǒng)檢測方法資料對比，通常在接到施工單位的通知后可先行進行檢測。附加質(zhì)量法現(xiàn)場測試結(jié)束后，應及時用沙或石灰對測點做出標識，以便與傳統(tǒng)法進行同位置對比。

（2）現(xiàn)場檢測工作

采用附加質(zhì)量法在施工過程中對填筑工程質(zhì)量進行實時快速檢測，協(xié)助施工單位控制施工質(zhì)量，確保觀景口大壩壩體填筑進度?，F(xiàn)場檢測后及時反饋填筑工程檢測信息，委托單位對不合格部位及時補碾控制施工質(zhì)量。

（3）檢測成果

對觀景口工程混凝土面板堆石壩的壩體墊層料填筑、壩體過渡料填筑、壩體堆石料填筑的主堆石區(qū)、次堆石區(qū)進行了附加質(zhì)量法檢測，共檢測了326個單元合計342個測點，其中壩體墊層料填筑檢測了102個單元合計115個點，壩體過渡料填筑檢測了102個單元合計103個點，壩體主堆石料填筑檢測了76個單元合計78點，壩體次堆石料填筑檢測了46個單元合計46點，檢測成果統(tǒng)計分析見表3。

表3 檢測成果統(tǒng)計分析

從檢測成果來看，觀景口工程大壩填筑工程檢測的326個單元共342個測點，檢測結(jié)果全部合格。其中，有326個測試點現(xiàn)場一次性檢測合格，現(xiàn)場一次性檢測合格率為95.3%，有16個測試點位現(xiàn)場檢測不合格。檢測成果提交現(xiàn)場監(jiān)理后按要求進行補碾，直到再次檢測合格。

（4）成果分析

通過附加質(zhì)量法實時檢測觀景口大壩堆石體工程填筑質(zhì)量，獲取了大量關(guān)于堆石體內(nèi)部質(zhì)量有關(guān)信息，在保證施工碾壓進度的同時及時發(fā)現(xiàn)、處理了大壩堆石體內(nèi)部缺陷，檢測成果較全面地控制了場地施工碾壓質(zhì)量，為施工提供了合理化建議，及時指導施工工藝改進，達到了控制大壩填筑質(zhì)量的目的。

從檢測成果的出具時間上來看，附加質(zhì)量法更加省時。觀景口大壩現(xiàn)場檢測過程中，灌水法現(xiàn)場試驗需2 h，濕料烘干測含水至少需要8 h，出具最終結(jié)果在碾壓后11 h，而附加質(zhì)量法在檢測后15 min就能出具現(xiàn)場結(jié)果，待委托方及監(jiān)理確認即可進行下一層的填筑碾壓，大大縮短了施工等待時間，加快了工程施工進度。

四、前景與展望

附加質(zhì)量法是近年來新興的土石方填筑質(zhì)量原位檢測方法，該檢測方法具有測試快速、結(jié)果準確、數(shù)據(jù)實時等特點，可適用于多種不同粒徑組成的土石方填筑工程。因此，附加質(zhì)量法為土石方填筑工程施工提供了一種十分重要、快捷的檢測方法和手段。

以附加質(zhì)量法為基礎，創(chuàng)新工程質(zhì)量管理體系與實施方法，探討工程管理系統(tǒng)與規(guī)模效益的新變化，將是土石方填筑工程質(zhì)量檢測與技術(shù)研究的一個重要課題和發(fā)展方向。