建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法及依據(jù)
建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)就是依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用檢測(cè)專用儀器對(duì)現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的損傷情況進(jìn)行診斷。為了正確分析結(jié)構(gòu)損傷原因,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,運(yùn)用儀器對(duì)受損結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)?,F(xiàn)存結(jié)構(gòu)的鑒定與新建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是不同的,新建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以自由確定結(jié)構(gòu)形式,調(diào)整桿件斷面,選擇結(jié)構(gòu)材料,而現(xiàn)存結(jié)構(gòu)鑒定只有通過現(xiàn)存調(diào)查和結(jié)構(gòu)檢測(cè)才能獲得結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)。因此,現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定和耐久性評(píng)估,必須建立在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和結(jié)構(gòu)檢測(cè)的基礎(chǔ)上。
一、建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀調(diào)查
首先,應(yīng)查看工程現(xiàn)場(chǎng),了解工程所在場(chǎng)地特征和周圍環(huán)境情況,檢查施工過程中各項(xiàng)原始記錄和驗(yàn)收記錄,掌握施工實(shí)際狀況。其次,應(yīng)審查圖紙資料,復(fù)核地質(zhì)勘察報(bào)告與實(shí)際地基情況是否相符,檢查結(jié)構(gòu)方案是否合理,設(shè)計(jì)計(jì)算是否正確,構(gòu)造措施是否得當(dāng)。最后,應(yīng)調(diào)查工程結(jié)構(gòu)使用情況,使用過程中有無超載現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否受到人為傷害,使用環(huán)境是否惡化等。調(diào)查時(shí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際情況或工程特點(diǎn)確定重點(diǎn)調(diào)查內(nèi)容,例如混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢查混凝土強(qiáng)度等級(jí)、裂縫分布、鋼筋位置;砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢查砌筑質(zhì)量、裂縫走向、構(gòu)造措施;鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)著重檢查材料缺陷、節(jié)點(diǎn)連接、焊接質(zhì)量。將結(jié)構(gòu)基本情況調(diào)查清楚之后,再根據(jù)需要用儀器作進(jìn)一步的檢查。
二、建筑結(jié)構(gòu)儀器檢測(cè)方法
利用儀器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可測(cè)定建筑結(jié)構(gòu)所用材料的實(shí)際性能,由于被檢測(cè)結(jié)構(gòu)在檢測(cè)后一般均要求能夠繼續(xù)使用,所以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)必須以不破壞結(jié)構(gòu)本身使用性能為前提,目前多采用非破損結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法,常用的檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)手段有如下幾種。
1.混凝土強(qiáng)度檢測(cè)
非破損結(jié)構(gòu)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法是在不破損結(jié)構(gòu)混凝土的前提下,通過儀器測(cè)得混凝土的某些物理特性,如測(cè)得硬化混凝土表面的回彈值或聲速在混凝土內(nèi)部的傳播速度等,按照相關(guān)關(guān)系推出混凝土強(qiáng)度指標(biāo)。目前實(shí)際工程中應(yīng)用較多的有回彈法、超聲法、超聲一回彈綜合法,并已制定出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。半破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法是在不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的前提下,在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上直接進(jìn)行局部微破壞實(shí)驗(yàn),或者直接取樣實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù),推算出混凝土強(qiáng)度指標(biāo)。目前使用較多的有鉆芯取樣法和拔出法,并已制定出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。
利用超聲儀還可以進(jìn)行混凝土缺陷和損傷結(jié)構(gòu)檢測(cè)?;炷两Y(jié)構(gòu)在施工過程中因澆搗不密實(shí)會(huì)造成蜂窩、麻面甚至孑L洞,在使用過程中應(yīng)溫度變化和荷載作用會(huì)產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土內(nèi)部存在缺陷和損傷時(shí),超聲脈沖通過缺陷時(shí)產(chǎn)生的繞射,傳播的聲速發(fā)生改變,并在缺陷界面產(chǎn)生反射,引起波幅和頻 的降低。根據(jù)聲速、波幅和頻 等參數(shù)的相對(duì)變化,可評(píng)判混凝土內(nèi)部的缺陷狀況和受損程度。
2.混凝土碳化及鋼筋銹蝕結(jié)構(gòu)檢測(cè)
混凝土結(jié)構(gòu)暴露在空氣中會(huì)產(chǎn)生碳化,當(dāng)碳化深度到達(dá)鋼筋時(shí),破壞了鋼筋表面起保護(hù)作用的鈍化膜,鋼筋就有銹蝕的危險(xiǎn)。因此,評(píng)價(jià)現(xiàn)存混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性時(shí),混凝土的碳化深度是重要依據(jù)?;炷撂蓟疃壤梅犹噭z測(cè),在混凝土構(gòu)件上鉆孔或鑿開斷面,涂抹酚酞試液,根據(jù)顏色變化情況即可確定碳化深度。
鋼筋銹蝕會(huì)導(dǎo)致保護(hù)層脹裂剝落,削弱鋼筋截面,直接影響承載能力和使用壽命?;炷林袖摻钿P蝕是一個(gè)電化學(xué)過程。鋼筋銹蝕會(huì)在表面產(chǎn)生腐蝕電流,利用儀器可測(cè)得電位變化情況.再根據(jù)鋼筋銹蝕程度與測(cè)量電位之問的關(guān)系,可以判斷鋼筋是否銹蝕及銹蝕程度。
3.砌體強(qiáng)度結(jié)構(gòu)檢測(cè)
砌體強(qiáng)度檢測(cè)可采用實(shí)物取樣實(shí)驗(yàn),在墻體適當(dāng)部位切割試件,運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試壓,確定砌體時(shí)間抗壓強(qiáng)度。近些年,原位測(cè)定砌體強(qiáng)度技術(shù)有了較大發(fā)展,原位測(cè)定實(shí)際上是一種少破損或半破損的方法,試驗(yàn)后砌體稍加修補(bǔ)便可繼續(xù)使用。例如:頂剪法利用千斤頂對(duì)磚砌體作現(xiàn)場(chǎng)頂剪,量測(cè)頂剪過程中的壓力和位移,即可求得砌體頂剪及抗壓強(qiáng)度;扁頂法采用一種專門用于檢測(cè)砌體強(qiáng)度的扁式千斤頂,插入磚砌體灰縫中,對(duì)砌體施加壓力直至破壞,根據(jù)加壓的大小,確定砌體抗壓強(qiáng)度。
4.鋼材強(qiáng)度測(cè)定及缺陷結(jié)構(gòu)檢測(cè)
為了解己建鋼結(jié)構(gòu)鋼材的力學(xué)性能,最理想的方法是在結(jié)構(gòu)上截取試樣進(jìn)行拉壓試驗(yàn),但這樣會(huì)損傷結(jié)構(gòu),需要補(bǔ)強(qiáng)。鋼材的強(qiáng)度也可采用表面硬度法進(jìn)行無損檢測(cè),由硬度計(jì)端部的鋼球受壓時(shí)在鋼材表面留下凹痕推斷鋼材的強(qiáng)度。鋼材的焊縫缺陷可采用超聲波法檢測(cè),其工作原理與檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷相同。由于鋼材密度比混凝土大得多,為了能夠檢測(cè)鋼材或焊縫中較小的缺陷,要求選用較高的超聲頻率。
三、建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)檢測(cè)依據(jù)
建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)應(yīng)以國家及有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)程為依據(jù),按照其規(guī)定的方法、步驟進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算,在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性作出科學(xué)的評(píng)判。我國己頒布了《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》( GB/T 50344 - 2004)、《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50315-2011)、《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50621-2010)、《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106-2003);《砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50129-2011)、《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》( GB50497-2009)、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50107—
2010)、《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)、《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》(CECS 21:2000)、《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 02:2005)、《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 03:2007)、《剪壓法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 278: 2010)、《貫入法檢測(cè)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 136—2001)、《建筑工程飾面磚黏結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 110-2008)、《混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 152-2008)、《木結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50329-2002)、《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50152-2012)等一系列檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程,這是對(duì)大量結(jié)構(gòu)物科學(xué)研究和工程檢測(cè)實(shí)踐所做的總結(jié)。