在建高层建筑主体结构质量检测方法分析与应用

谭晓飞 付旭 赵春雨 李茜 刘焕芹

0 引言

随着我国城市规模的迅速发展，钢筋混凝土结构成为高层建筑的主要结构形式之一，与此同时人们亦日益关注高层建筑的工程质量。主体结构作为高层建筑的主要部分，对于建筑整体的质量安全至关重要。因此，需要不断强化主体结构的质量检测工作，杜绝质量事故的发生，保障高层建筑工程质量满足标准要求。

建设工程质量检测是指监管部门或建筑企业以特定要求为目标对建设工程材料、构件及其实体质量等进行测试以确定其质量特性的活动，应具有合法性、公正性、真实性、准确性和独特性特点。对高层建筑的主体结构进行质量检测能够保证建筑材料的质量安全，还可以为设计图纸提供有效的参考数据，为下一阶段工序的顺利运行打下基础，对于建筑物的安全性、耐久性和适用性具有重要意义。主体结构质量检测的主要内容一般为外观检测、钢筋保护层的检测和混凝土强度检测等。目前，主体结构检测还存在相关技术标准不够健全、质量检测过程主观性和随意性较大、缺乏完善的管理制度、质量监管重点把握不清等问题。因此，不仅需要充分保证建筑主体结构检测的合理性，还需要不断进行技术和标准的更新与发展，才能确保高层建筑安全、稳定、耐久。

本文以某在建高层主体结构的质量检测项目为实例，详细分析了该类结构检测程序、内容、方法以及结果，可为复杂多变工程环境下的同类型检测项目提供参考。

1 检测程序和内容

某住宅楼工程结构形式为地下二层、地上三十二层剪力墙结构，基础形式为平板式筏形基础。目前十四层浇筑完毕，十五层钢筋绑扎工作已完成。为了解该工程委托范围内主体结构的施工质量，对该工程主体结构进行检测。

检测前需了解该建筑的类别、结构形式和所使用的建筑材料，并明确建设、设计、施工等责任单位。委托方需申请检测事由，并向检测单位提供明确的检测目的和要求。检测单位应首先对高层建筑进行初步的调查，了解实际情况。然后，检测单位应编制详细的检测方案，配备好检测人员和设备。最后，签订包含检测目的、内容和费用等的检测协议。在详细检测过程中，对该建筑物的检测不能单从表面判断，应做进一步的深入分析。检测操作应符合规范要求，严格按照程序检测，全面认真记录标准的检测表格。

高层建筑主体结构质量检测内容一般包括：（1）混凝土和砂浆强度检测；（2）钢筋型号、数量、焊接质量和保护层厚度检测；（3）墙、梁、楼板截面尺寸检测等。

对于上述工程，委托双方最终协定的检测内容为：对基础、负二层至十四层墙、梁板混凝土抗压强度，墙、梁、板钢筋间距及保护层厚度，墙、梁、板截面尺寸，十五层已绑扎（预留）、暴露在空气中钢筋拉伸性能、反向弯曲性能、重量偏差是否符合设计及规范要求进行检测评定。

2 检测方法

高层建筑主体结构质量检测第一步就是要进行构件的抽样。在科学抽取检测构件时，应选择构件大或者质量有问题的构件，发挥出检测的作用。按照检测的目的不同，抽样方法可分为两种：（1）按照材料类型及结构类型进行抽查；（2）根据检测总数和选取数量来确定样本数量进行抽查。样本容量要高于总数的11%，且具有代表性，保证检测结果的可靠性。该高层建筑主体结构质量检测数量一览表如表1 所示。

表1 检测数量一览表

钢筋混凝土强度检测方法一般有钻芯取样法、超声波法、超声回弹综合法、回弹法等。砂浆强度的检测方法一般有筒压法、回弹法、砂浆片剪法等。楼面板厚检测的常用方法主要有取芯法和钻孔法。钢筋保护层厚度的检测方法主要有电磁感应法等。

根据现场情况分析，该高层建筑主体结构质量检测采用的主要检测仪器包括：HT225-B 数字回弹仪、酚酞溶液、碳化深度测量仪、钢筋位置测定仪、非金属板厚测试仪、连续式标点机、电子天平、钻芯机、液压式万能试验机、钢直尺、万能角度尺、塞尺、游标卡尺、钢卷尺等。

主体结构的质量检测方式可以分为三种，表面质量及尺寸检测、预留试块检测、在结构实体上进行检测。本文主要采用实体检测方式对该高层建筑主体结构质量进行检测。

3 检测结果与方法应用

3.1 基础混凝土抗压强度检测

该检测项目采用钻芯取样法对基础混凝土抗压强度进行检测。钻芯取样法会造成一定的局部破坏，但是因其具有较高的检测精度，仍有一定的应用。应用钻芯取样法时，一般都是选择在结构受力较小且最能够代表强度的部位进行取样。检测人员应根据设计图纸和经验知识清楚构件内部的钢筋分布，避免在钢筋密集区域取样。例如，对于本项目的平板式筏基础，因为其钢筋都集中在表面，所以钻芯位置应选择在侧面，这样可以避免与钢筋和预埋件的接触，为钻芯检测提供了便利条件。该高层建筑主体结构质量检测基础混凝土抗压强度检测结果统计表如表2 所示。

表2 基础混凝土抗压强度检测结果统计表

3.2 墙体混凝土抗压强度检测

该检测项目采用回弹法对一层至十四层墙体混凝土抗压强度进行检测，并采用钻芯修正法对一层至十四层墙体混凝土抗压强度进行修正。回弹法具备快速、便捷且无损于建筑结构的优点，属于一种无损检测技术，应用较广泛。回弹法通常应用在砂浆与混凝土强度的检测中，主要是通过回弹仪中的重锤撞击混凝土表层，由回弹值通过混凝土表层硬度与强度的关系来检测混凝土强度。但由于其检测的是推定强度，所以必要时应结合钻芯取样法对回弹法检测的混凝土强度进行修正。钻芯修正后混凝土抗压强度部分检测结果汇总表如表3 所示。

表3 钻芯修正后混凝土抗压强度部分检测结果汇总表

3.3 梁板混凝土抗压强度检测

采用回弹法对负二层至负一层墙、梁板及一层至十四层梁板混凝土抗压强度进行检测，部分检测结果如表4 所示。

表4 部分梁板混凝土抗压强度检测结果汇总表

3.4 截面尺寸及保护层厚度检测

作为高层建筑的主要承力主体，楼板结构质量会直接影响整个建筑物的安全性和耐久性。所以，应控制楼板厚度，提升工程的承载能力，以保证建筑物的长久使用。钢筋能够提高主体结构的抗剪、抗弯拉能力，根据不同的建筑结构，钢筋的布置都不相同，另外，钢筋保护层厚度过薄易造成钢筋露筋锈蚀，因此，钢筋保护层的检测工作也非常重要。

该检测项目采用非金属板厚测试仪及钢卷尺测量墙、梁、板截面尺寸进行测量。测量楼板厚度时一般采用抽样检测方式，应横跨不同的楼层、不同的位置。钢筋检测可分为钢筋位置、保护层厚度、间距、直径等项目。该检测项目采用钢筋位置测定仪及钢卷尺对墙、梁、板钢筋间距及钢筋保护层厚度进行测量。需要注意检查钢筋的规格、型号、数量，确保钢筋连接位置的焊接强度，检测过程中还要对钢筋的出厂报告和质量合格证等进行审查，有效管控钢筋质量。

3.5 检测结论

（1）基础、负二层至十四层墙、梁板混凝土抗压强度符合设计要求。

（2）负二层至十四层梁、板钢筋间距及保护层厚度符合设计及《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）要求。

（3）负二层至十四层楼板厚度符合设计及相关规范要求。

4 结语

本文通过一项在建高层建筑主体结构质量检测实例，详细分析了质量检测的程序、内容和方法。高层建筑主体结构检测直接决定着建筑物的安全性和耐久性，应充分重视其质量检测工作。建筑工程质量检测同时也是一项系统工程，涉及的理论和技术较多，应注意对细节的控制，采取合理的方式进行检测，提升检测的准确性，保障建筑工程质量。