建筑工程钢结构检测技术研究进展

吴志方

【摘 要】文章首先对结构检测技术的概述进行了阐述，然后引出结构检测技术的应用及其优缺点的分析，进而探讨了建筑工程钢结构检测技术。

【关键词】建筑工程；钢结构；检测技术

一、前言

近年来随着建筑工程的快速发展，采用钢结构体系的建筑工程越来越多。钢结构建筑工程检测技术在建筑工程中占有举足轻重的作用，检测技术的好坏直接关系着整个建筑工程的好坏；在建筑工程中提高钢结构的检测技术水平，可以极大的提升建筑工程的整体质量。

二、结构检测技术的概述

混凝土结构的检测可分为原材料性能、混凝土强度、混凝土构件外观质量与缺陷、尺寸与偏差、变形与损伤和钢筋配置等项工作。我主要分析混凝土强度的检测。

目前，关于混凝土强度及缺陷的检测技术已得到了广泛的应用和持续的发展，主要分为非破损检测技术和局部破损检测技术。非破损法是以混凝土强度和某些物理量之间的相关性为基础，检测时在不影响结构或构件混凝土性能的前提下，测试这些物理量，然后根据相关关系推算混凝土强度标准值。使用这种方法时，混凝土表面和内部的质量应该一致。如果表面受冻害或者火灾等，是不应采用这类方法的。非破损检测技术具有适用性强、可连续大面积测试、不破坏结构且能获得破坏试验不能获得的信息等特点，所以一般情况下，均采用非破损检测技术（但检测结果的精确度较差）。而局部破损法是直接钻取芯样进行破坏性实验的，所以它会造成结构物的局部破坏，需进行修补，所以不宜用于大面积检测。到目前为止，关于混凝土强度的非破损检测技术已有回弹法、超声法，局部破损检测技术有钻芯法、拔出法和灌入法等，还有由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻心回弹综合法等。我们主要介绍一下回弹法、超声法、钻芯法和超声回弹综合法。

回弹法是通过回弹仪测定混凝土表面硬度，继而推断其抗压强度的方法。优点：使用方便，测试速度快，试验费用低。监测人员可以到一线随机取样，通过监测可以及时掌握真实的混凝土强度、强度的分布状态以及混凝土浇筑的整体水平，还可以避免施工单位弄虚作假，同时检测人员还可以直观的看到混凝土的浇筑质量，从而获得混凝土质量真实而全部的技术指标。缺点：与其他方法相比，其精度相对较差，且需借助一定的测强曲线，对有些特殊成型工艺或特殊部位混凝土则需借用专业的测强曲线才能检测。

超声法是混凝土无损检测技术中一项十分重要的检测方法，检测范围非常广泛，既可以检测混凝土的强度，又可以检测混凝土的裂缝、混凝土均匀性等。探测距离可以达到20m，这是其他检测方法所无法做到的。缺点：才用超声法测强时，由于影响声速的因素很多，因此超声法很难准确地测定混凝土的强度。

钻芯法的基本原理是在有代表性的混凝土结构中钻芯取样，做必要的整理加工后，进行抗压强度测定。优点：它是一种直接可靠并能较好的反映混凝土实际情况局部破损检测法。对于无损检测法很难准确测定的各种强度等级的混凝土，钻芯法可以比较准确地测定其强度。缺点：劳动强度大，对结构会造成局部损伤，检测费用高，取芯时结构物钢筋不能太密太多，有钢筋时无法进行钻芯。

三、结构检测技术的应用及其优缺点

1、混凝土结构检测

一般而言，混凝土结构检测由多方面构成，主要是混凝土强度检测、锈蚀检测以及钢筋位置测试等等。具体来说，回弹法、超声回弹综合法、落球法、拔出法、超声脉冲法、射线法以及钻芯法等构成了混凝土强度检测，其中超声回弹综合法较为常见。以回弹值、超声传播以及混凝土抗压强度间的相互关系为基础，依靠回弹值R和波速V对混凝土强度进行反映的一类检测技术就是超声回弹综合法。运用此方法，混凝土强度的判定指标得到了完善，其检测结果更为科学和准确，使混凝土的实际强度得到了反映。电磁感应法以及雷达波是钢筋位置测定所采用的主要方法。当混凝土的保护层薄或者钢筋距离较大时，就常常用到电磁感应法，但此法无法对钢筋直径的具体数值进行判断。在进行检测时，可对构件进行检测，并依据所得数据判断其具体性能。倘若要对钢筋锈蚀进行检测，就需运用到取样法、裂缝观察法以及电化学测试法等。

2、钢结构检测

一般而言，在建筑工程的建设中，钢结构的数量较砌体结构以及混凝土结构少。材质均匀、塑性好、坚韧性高为钢结构材料的特点，因此在进行检测时也较为方便。另外，针对钢结构材料的内部性能、焊缝探伤以及内部缺陷等，一些其他领域例如航空石油、冶金、交通、化工以及机械等都具备较为完善的检测方法，所以对海外先进检测技术和其它领域相关技术进行学习就成为该检测技术的完善和发展主要方向之一。吸收和容纳这些先进的检测技术可包含多种方法，分别是超声波无损检测、射线检测、磁粉检测、涂层厚度检测、渗透检测、涡流检测以及钢材锈蚀检测等。

3、砌筑结构检测

目前，我国已有多种砌筑结构检测方法。一般而言，砌体结构检测法由多方面构成，主要是抽样检测法、动测综合法、原位检测法以及微观结构法等等。当前，半破损试验方法以及非破损方法为主要采用的方法，包含了冲击法、回弹法、射钉法以及推出法等，在进行检测时，可依据实际情况对检测方法进行选取。

另外，回弹法强度检测等方法是检测所运用的主要方法，此法具有灵活以及简捷的优点，但在进行检测的过程中，此法的运用会受到诸多条件的制约，且不具备较高的检测精确度。随着时代的进步，电荷法以及冲击法等检测方法也逐步得到了研发和运用。

四、建筑工程钢结构检测技术

1、用测厚仪测定钢结构截面厚度

钢结构由于加工精确程度和断面锈蚀的影响，钢结构断面厚度往往有些变化。特别是锈蚀使截面减薄，承载能力下降，对结构安全度影响是很大的。因此，测定钢结构截面厚度是非常重要的一項任务。目前，测定厚度一种是卡尺，一种是用测厚仪测定厚度。下面介绍用超声波数字测厚仪测定截面厚度的方法。采用超声波脉冲反射法。超声波从一种均匀介质传播到另一种均匀介质时，分界面上会发生声的反射，从探头发射的超声波，经过延迟块而进入被测件，超声波到达分界面时，而被反射回来，又通过延迟块被接收探头接收，测出发射脉冲到接收脉冲之间的时间，扣除延迟块时间，根据声速、时间、距离三者关系，求出被测件的厚度。即仪器显示的厚度值。如1.2～100ram的仪器显示值为2o.88，即20.88mm，其精确度为0.01 rnm。

2、钢结构涂层厚度的测定

在钢结构鉴定中，涂层好坏及涂层厚度是一个重要参数，因此测定涂层厚度是一项重要项目。涂层厚度测定一般用磁性测厚仪测定，国内外均有产品。国产涂层磁性测厚仪用天津市材料试验机厂的产品，名称是occ—a型磁性测厚仪。用磁性测厚仪时，要调好仪器，使其具有正常工作性能。首先要确定测量范围，第一档为0 501xm，第二档为0～5001.～m。测量时，用探头接触被测涂层。测定时首先要清除涂层表面灰尘和油污，以防影响精度。测试时根据涂层具体情况确定，首先通过仪器确定有无涂层，因在长期环境作用下涂层损伤直至消失涂层，涂层消失与否是涂层的重要参数。因为有无残留涂层是结构锈蚀程度一个重要界限，也是永久性评估的重要界限。

3、钢结构屋架挠度的测定

钢屋架一般跨度都较大，如21、24、30m等，测量挠度较困难，必须用很大的力把钢丝拉紧，而且钢丝要求具有一定的抗拉强度。测量时关键要把握住钢丝拉直，使测量数值准确。同时，最好有竣工记录，原钢屋架在施工后有否反拱或挠度值。这两个值确定之后才能确定屋架在荷载作用下的应力挠度值。

当然往往由于施工安装时就有反拱，使用后仍然有后拱，测出来的挠度值是负挠度，因此，测定数值一定标明正负值。测定挠度时最好确定固定点，即一般在跨中确定测点。如倾仪果测定时拉钢丝中间遇有障碍。如角钢、电线等，此时必须在两端垫支点，以使钢丝拉直。垫支点时，测量出的挠度值必须减去两支点高度的平均值，才是实际挠度值。同时为了确保跨度端点的固定位置，两端要有专人掌握端点固定位置并标出端点与实际屋架端点的距离，以求出实际的测量挠度时的跨度值。

五、结束语

钢结构检测技术在建筑工程中有着重要的作用。在建筑工程检测的过程中，如果钢结构的检测技术得不到充分保障，那么，对钢结构建筑工程的质量会产生很大的影响。

参考文献：

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[2]许忠安.基于建筑工程结构检测技术的分析[J].江西建材，2013（04）

[3]常在，王紫轩，邸小坛.建筑结构检测与评定技术的发展[J].建筑科学，2013