建筑结构检测及其安全问题
2012-04-10梁尚进
梁尚进
摘要:随着建筑业的迅速发展,建筑结构检测的问题越来越受到重视,与此同时,有关建筑结构检测中涉及的安全问题更引起人们的关注。本文从建筑结构检测的重要性、检测方法、检测技术、以及涉及到的安全问题做了分析。
关 键 词:建筑结构检测 安全问题 方法 技术
中图分类号: TU3 文献标识码:A 文章编号:
Abstract:With the rapid development of the building industry, building structures detection problem is getting more and more attention, at the same time, the structures involved in the security issues more attention. This article from the building structure importance of detection, detection method, detection technology, and relates to the safe problem analysis.
Key Words:Inspection of building structure; Safety problem; Method; Technology.
1引言
随着我国综合国力的显著增强和市场经济的快速发展,我国建筑工程已进人到新建和维修改造并重的发展时期,建筑结构检测技术得到迅猛发展。建筑结构检测作为建筑检测的一个重要组成部分,从建筑实体的结构刚度、强度和稳定性的角度,对建筑实体实施相关的检测,进而从整体上认识建筑物的结构。
目前大部分国家都在研究新的检测方法,采用这种新的检测方法,可以为建筑寿命提供保证。在过去的50年里,我国的结构验测技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展历程。结构检测技术的发展与应用对于提高建筑工程的质量起到积极作用,同时为企业和国家节约资金,保障企业和人民的生命财产安全[1]。
2建筑结构检测的重要性
建筑物在正常使用年限内,在正常的使用条件下(比如正常设计、正常施工、正常使用和维护),应该满足安全性,适用性和耐久性的要求。如果建筑物某些性能不能满足某项功能的要求时,需要对建筑物的整体结构,或者是结构的某一部分或某些构件进行检测。检测的目的是了解结构的安全性、适应性以及耐久性是否满足要求,并且对结构做出正确的评价,之后采取维护补救措施,来提高结构的安全性,延长其寿命。当建筑出现以下一些问题时,就要对建筑物进行检测、鉴定和加固。
(1)建筑在设计阶段出现差错
比如对工程地质、和地基情况了解不全,地基受力情况分析错误,少算甚至漏算作用于结构上的荷载,设计人员受力分析概念不清,结构内力计算错误等等。
(2)建筑物施工质量差
当混凝土强度等级跟设计要求不相符时,甚至差别很大时,比如钢筋混凝土结构构件出现蜂窝、孔洞、露筋等缺陷时,建筑力学性能就不符合要求,也有的情况是砌体砌筑方法不当,造成通缝;钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。
(3)建筑物使用或者改造不当
比如在原有建筑物上进行改造时,会使加载在原有建筑无上的荷载加大,使得原有结构承受不住;或者是随意拆除承重墙或在墙上开洞。
(4)建筑物年久失修
由于建筑物使用时间长,它的结构会遭到一定程度的损坏,建筑的安全性、稳定性都会受到威胁,需要对其进行加固或是改造时,就要对建筑进行结构检测。
(5)由于自然或者人为灾害造成对建筑物的影响。
(6)对于一些历史、文物的加固,由于需要保持建筑物的历史原貌,在检测过程中必须提前了解建筑物的结构[2]。
3建筑结构检测的内容及其特点[2]
(1)常规的外观检测
比如建筑物位移、变形的情况等。
(2)强度检测
比如构件材料强度、构件承载力、钢筋配置情况等
(3)结构内部缺陷的检测
比如裂缝开展及分布的隋况、施工中的缺陷及程度,特别是钢筋混凝土结构的蜂窝、露筋等
(4)建筑材料成分的化学分析
比如混凝土的集料分析、刚才化学成分分析
4建筑结构检测常用程序
建筑结构检测程序(如图1)所示:
图1建筑结构检测程序
5建筑结构检测常用的方法
根据检测内容的不同来分析常用的检测方法。按所检测的结构种类把建筑结构检测方法分成三种[4]。
(1)混凝土结构检测,主要有结构性能实荷检测、混凝土强度回弹法、超声波法、超声回弹综合法、拉拨法、取芯法;
目前,回弹法和超声波法用得比较广,下面对回弹法做一个简单的介绍:
回弹法是通过测定回弹值及有关参数检测材料抗压强度的检测方法。回弹法是表面硬度法的一种,它是利用表面强度—抗压强度之间的正比关系,由表面强度推定混凝土的抗压强度。回弹法的优点是仪器构造简单、使用操作方便、检测速度快和检测费用低的优点,在一定条件下能满足结构或构件混凝土强度的测试要求,其检测精度误差在±15%以内。
回弹法的适用范围:
1)适用温度范围:-4~40℃;
2)适用龄期范围:14~1000天,长龄期应采用钻芯法修正;
3)适用强度范围:10~60MPa;
4)不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的构件检测,如遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤后的检测。
5)不适用于厚度小于100mm构件的混凝土强度检测。混凝土结构检测方法的误差比较(如图2)所示:
图2混凝土结构检测方法的误差比较
(2)砌体结构检测,主要有原位轴压法、原位单剪法、原位单砖双剪法、筒压法、推出法、砂浆片剪切法,射钉法、点荷法、回弹法,其中原位轴压法、原位单剪法、回弹法的特点、用途、限制条件的比较(如图3)所示。
检测方法 特点 用途 限制条件
原位轴压法 1.直接在墙体上测试,测试结果反应了材料质量和施工质量;
2.直观性、可比性强;
3.设备较重;
4.检测部位局部破损 普通砖砌体的抗压强度 1.槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度1.5m
2.同一墙体上的测点数量不宜多于一个
3、仅用于240mm砖墙。
原位单剪法 1.直接在墙体上测试,测试结果综合反应了施工质量和砂浆质量;
2.直观性强;
3.检测部位局部破损 各种砌体的抗剪强度 1.测点选在窗下墙部位,且承受反作用力的墙体应有足够长度;
2.测点数不宜太多。
回弹法 1.测区选择不受限制;
2.回弹仪有定型产品、性能稳定、操作简便;
3.检测部位的装修面层仅局部损伤; 砖墙中的砖与砂浆的强度 砂浆强度不应小于2MPa
图3砌体构件各主要检测方法的比较
(3)钢结构检测,主要有结构性能实荷检测与动测、超声波无损检测、涡流检测、射线检测、涂层厚度检测、磁粉检测、钢材锈蚀检测和磁钢一混凝土组合结构检测(比如钢管混凝土的强度与缺陷检测)。
6建筑结构检测中的安全问题
建筑结构检测与建设工程施工阶段的送样和质量检查有着明显的区别,通常是事后检测,比如:浇注好混凝土后,需要测定钢筋的配置情况,这时候大部分都是隐蔽工程。所以这项工作难度大,技术含量高,检测技术与多学科紧密结合,为了更加科学、快捷、方便提高结构检测技术、开发新的检测方法,使检测技术更加先进、可靠,是检测技术以后发展的方向。