建筑工程结构检测技术的实践应用探究

岳明凯

山东和富工程检测有限公司 山东 济南 250000

建筑行业在我国近几十年经济高速发展中扮演着不可替代的重要角色，是经济发展和民生保障的支柱型产业，尤其近十年我国城市化进程不断加速，建筑行业的发展更是呈现出一派欣欣向荣的景象。建筑行业作为传统产业，其广大的市场不仅为经济发展做出了重大贡献，同时还带动了大批劳动力就业，极大程度的保障了社会稳定。当前，建筑行业的发展越加迅速，但是工程建设质量却没有完全跟上脚步，重大安全事故时有发生。如何在工程建设过程中充分保证工程质量和安全，是建筑行业必须高度重视的问题。

1 工程建筑结构检测发展现状

由于我国建筑市场庞大，建筑行业从业人员众多，人员水平的参差不齐加之部分工程企业过度追求利益，导致劣质工程随处可见。工程质量、安全问题得不到保障，极大程度的影响着人民生命财产安全，给社会和国家带来了严重的危害。因此，建筑工程必须全程加强质量建设，尤其要重视建筑结构工程质量检测，确保结构稳定，为建筑结构安全提供根本保障。同时，国家大力推行节能减排、绿色建筑，工程结构检测相关单位与部门应该将行业发展趋势与自身专业高度结合，以有效推动结构检测行业发展的同时，也为建筑行业的绿色发展做出贡献。

1.1 检测内容细致化、全面化

在以往的建筑工程结构检测中，通常只针对材料结构的坚韧程度、结构之间的稳定程度以及结构的变形程度进行检测。受科学技术发展的影响，当前结构检测技术也变得更加丰富，从检测内容上来讲，其检测涵盖了结构材料的结构特性、材料特点、化学反应特性等等。更加全面、细致的检测材料整体性能和现状，以充分的分析建筑结构整体的稳定性，同时，通过性能检测还能有效分析建筑的使用时长和使用寿命，以更加全面的了解建筑整体的建设质量，从而更好的规避与解决建筑的可能存在的安全隐患。

1.2 检测技术不断创新

包括结构检测技术在内的所有检测技术的应用，其主要目的都是为了确保工程能高质量建设，在保障工程作业人员生命安全的前提下，更好的保障工程投资方与建设方的相关利益。随着人们对于建筑的居住和使用要求越来越高标准化，建筑规模越来越大，建造难度也越来越复杂，由此，工程建设的质量保障变得更加困难。在此情况下，工程结构检测技术需要跟上建筑行业发展的脚步，根据工程建筑建设特点不断创新相应的检测技术，满足结构检测的各项需求，以此提升工程建设质量。

1.3 检测设备高度智能化、集成化

得益于科学技术的飞速发展，建筑工程结构检测设备在检测精度更加精确的同时，也更加智能化，功能集成化。新型结构检测设备能将数据采集与数据分析相结合，在检测数据有效收集之后同步进行数据分析，从而更加高效的反馈检测结果，便于检测人员和工程技术人员及时针对结构问题进行分析和处理，在很大程度上节省了工程建设成本，也保障了企业的效益。例如，在建筑结构的检测当中，检测设备可以全频域、全时域采集和分析检测数据；通过红外热摄像仪可以实时监测建筑物的异常温差，从而精准找到建筑物内部出现裂痕的部位；通过钢筋腐蚀电位检测仪，可以检测出钢筋混凝土中钢筋的锈蚀情况、锈蚀部位以及锈蚀范围。诸多高度智能化、集成化的检测设备能够有效确保检测人员及时发现建筑结构存在的安全隐患，并根据检测结果加以整改，有效提升工程建设质量。

2 加强建筑结构检测的重要性

我国大多数工程建筑都离不开混凝土结构，因此建筑工程的结构检测中，混凝土检测是十分重要的一项检测内容。许多工程建设中，经常存在建筑材料的实际情况与设计要求或者工程资料显示的内容不一致的情况，具体到混凝土而言，由于混凝土搅拌的配比存在差异，或者工程所在地的气候环境不同而导致混凝土养护存在细微区别，都会导致最终混凝土浇筑出来的成品不完全达到规定标准。在此情况下，通过超声回弹法或者钻芯取样法等都可以对混凝土的浇筑质量和混凝土强度进行有效检测，从而充分确保混凝土的浇筑质量。

3 建筑结构检测的几大类型

3.1 混凝土结构

3.1.1 混凝土强度检测

混凝土强度检测一般有以下几种方法：回弹法、钻芯取样法、试块法以及综合法等。

回弹法是指利用回弹仪对混凝土表面硬度进行检测，通过不破坏混凝土结构构件的方法对混凝土抗压强度的数值进行有效测定。这种方法简单易行、检测效率高等特点，不过由于混凝土结构长期裸露，该检测方法容易受内外部干扰因素的影响，无法充分确保检测结果的准确性，因此回弹检测法在很多建筑工程的具体应用上存在较大的局限性[1]。

钻芯取样法即从检测部位钻取一截样品，借助检测设备对混凝土抗压强度进行检测。钻芯取样法能够较为精准的测定混凝土强度数值，不过因为取样的方式对混凝土结构存在一定的破坏作用，甚至进一步影响了建筑结构稳定性，因此在实际结构检测中，工作人员要根据建筑实际情况进行综合判断。每一种检测方法都有其相应的科学原理，在具体检测上也有不同的操作方法和注意事项。混凝土结构因建设需求和设计依据不同而存在不同的配比，同时混凝土养护和后续的建筑物使用很大程度上受地方环境、气候条件等各方面因素影响而存在不同的情况，所以在具体的检测手段上，工作人员要充分结合内外部可能存在的干扰因素，选择合适的检测方法，充分确保检测精确度[2]。

3.1.2 混凝土钢筋配置检测

混凝土钢筋配置检测应该从钢筋绑扎阶段开始检测，具体检测内容包括钢筋直径，钢筋强度等。当前大多数工程项目引进了第二代钢筋测定仪，该仪器可以通过电磁感应中闭合导线切割磁感线的原理，有效测定120mm厚度混凝土下的钢筋直径。在检测设备方面，国产检测设备已经基本满足工程项目结构检测需求，但是在部分领域和高精度复杂建筑情况下，还需要引进国外先进检测设备，以满足结构检测需求。例如，利用电磁波法检测混凝土强度的混凝土雷达仪，不管是检测效率还是检测精度较之其他设备都有极为明显的优势。

3.2 钢结构检测

钢材已经广泛应用于工程建设的各个领域，是工程建筑的主要用材用料。建筑结构的稳定性与安全性很大程度上决定于钢材的质量，因此，工程建筑中对于钢材的检测就显得极为重要。在工程建筑领域，钢材通常由施工企业根据建筑结构和设计要求进行定制生产，因此应用于建筑结构的钢结构其材料质量基本比较稳定，结构均匀。同时在冶金、机械与交通等领域对于钢材内部构造研究与检测比较成熟，所以对于建筑钢材结构的检测大部分是参照其他行业的检测方法。具体包括：超声波无损检测法、直接观测法、磁粉检测法、力学检测法、射线检测法等等。通过以上方法的合理运用，能够有效检测建筑钢结构内部存在的焊缝、材质均匀度等。

3.3 砌筑结构检测

工程建筑在墙体施工中经常会采用砌块进行建造，在砌筑结构中，主要检测内容是检测砌筑砂浆的强度和砌块的强度，以此来评定砌筑结构的减震抗震性能。为了提高砌筑结构检测的精确性，许多科研单位和建筑院校提出了许多行之有效的检测方法，如中科院提出的点荷法测定砂浆强度；建筑科学研究院提出了利用回弹检测技术检测砌筑用砖强度等等。同时，为了确保检测结果的有效性，科研单位还将筒压法、射钉法、剪切法以及回弹法和点荷法等砂浆强度检测法与推剪法、单剪法、轴压法以及扁千斤顶和拔出法等砌块强度检测方法相结合，构造出完整、科学有效的砌筑结构检测体系，并将之纳入工程建设现场材料检测流程之中，以全方位确保检测内容的完整性。除此之外，科研单位还在此基础上探索出更加便捷更加有效的检测方法，如综合法、贯入法等等。砌筑结构检测技术较之于其他工程领域应用较晚，不过基于其较为方便的检测方法和检测效果，同时在砌筑结构中发挥的重要作用，该项技术应用前景广泛，且得益于我国建筑行业和市场的迅速发展，砌筑结构检测技术的发展也得到行业相关部门的大力支持。在此背景下，建筑行业主管部门和行业企业需要通力合作，科学投入，以更加积极的姿态对结构检测技术进行研究，为工程高质量建设保驾护航[3]。

4 工程结构检测的具体方法

4.1 混凝土结构检测

建筑工程具有规模较大、投资较高、技术难度复杂、施工周期较长等诸多特点，需要大量不同专业，不同工种的施工人员交叉作业，同时设计、设备安装等不同建筑领域的作业穿插其中。因此，工程建设是一项高度科学的工作，需要施工企业与行业主管部门同步参与到工程建设之中，保障工程建设有序开展。对于建筑结构而言，混凝土结构在工程建设中应用极为广泛，作为工程建筑的基础结构，混凝土结构施工质量直接关系到建筑整体质量，因此，混凝土结构检测至关重要。在具体的检测工作中，检测人员可以通过混凝土材料检测、强度检测与构件检测来综合评定其结构性能，主要有以下几种检测方法：

4.1.1 回弹法

回弹法的主要原理是借助设备在混凝土表面进行硬度检测，进而测算出混凝土结构内部强度。这种方法简单易操作，但是容易受内外部因素干扰，导致检测精度不足，因此并未得到大规模应用。

4.1.2 钻芯取样法

钻芯取样法主要是对混凝土结构进行局部钻芯取样，检测样品部分的强度性能，以此推算混凝土结构的整体抗压强度。钻芯取样法要求是对养护时间达到或超过14天，且抗压强度达到或超过10Mpa的混凝土结构进行取样检测才有效。钻芯取样法的检测结果相对回弹法更加精确，但是取样的过程会对混凝土结构造成一定损伤，所以钻芯取样必须根据建筑实际情况而定，且该种方法需经委托方书面同意后方可开展作业。

4.1.3 超声法

超声法借助超声仪器来检测混凝土强度，通过混凝土材料对超声波的吸收与反弹，采集信号频率变化数据，同时采集超声波在固体介质和空气介质中的传播速度的相关数据，进而计算出混凝土结构内部存在的空洞、质地不均匀的部位和具体大小，从而为工程人员的整改工作提供依据。

4.1.4 综合法

综合法主要是将回弹法、钻芯取样法和超声波法当中的两种或两种以上检测结果进行结合，再通过特定公式计算出最终检测数据，分析出混凝土抗压强度与其他参量的关联性，并制定科学有效的处理方法。

4.2 砌体结构检测

砌筑结构由于其施工方便、成本较低、维护保养便利、隔音与保温效果显著等特点，在我国工程建筑中应用同样相当广泛。不过砌筑结构也存在其明显缺点，如结构强度较低、自身重量较大、砌块与砌块之间的黏合度不够从而导致墙体结构稳定性不足等，所以砌筑结构抗震性较之钢结构与其他结构就稍显不足。由于砌筑结构受外力影响，极易导致结构变形，对建筑本身的结构安全造成重大影响，因此，对于砌筑结构的检测必须严格按照建筑实际情况和结构检测的相关规范进行。具体而言，砌筑结构主要针对砌块强度、砌筑砂浆与相关材料进行检测，以测定其抗震减震性能，同时检测又根据砌体状态分为动态检测和静态检测。

针对砌块强度的检测和混凝土检测一样，可以通过回弹法和钻芯取样法进行检测。为充分保障两种检测方法检测结果精确，检测人员必须确保钻取样品与所检测的砌体材料材质相同、强度均衡，将砌体置于同一环境下进行钻芯取样工作。通常检测人员会将回弹法与钻芯取样法相结合，以提高检测结果的精确度。如果砌筑材料选用的是石材，则更多采用钻芯取样法进行强度检测。

在砌筑结构中，砂浆强度对于砌体的结构稳定性至关重要。砂浆强度检测通常采用贯入法和筒压法。具体操作中，贯入法需要检测人员提前划分好检测点，借助贯入仪将测钉插入检测点，在测量前清除测钉表面杂物，随后使用测量表测量测钉贯入深度，将所有检测点的深度测量完毕后，筛选有效数据并绘制出测量强度曲线，进行检测结果分析与比对，最终得到精确的检测结果，以判定砌筑结构强度。在使用筒压法的过程中，对砌筑结构进行随机取样，并将取样的砂浆进行破碎和烘干，筛选出6～10mm粒径的颗粒，将其放置在承压筒之中施加荷载，测定负荷值并检测砂浆的破损程度，以此测算出砂浆的抗压强度。筒压法因其适用性强，任何砌筑结构都可以进行随机取样检测，且受内外因素干扰较小，测量结果相对精准而成为许多工程建筑砌筑结构检测的首选方式。

4.3 钢结构检测

钢结构因其建设成本较高而在工程领域中应用相对较少。由于建筑钢材基本上是工厂定制生产，且作为建筑的基本需求，建筑钢材具有外观平整、材质均匀等特点。同时，受益于冶金、机械、交通、石化等重工业领域的钢材应用广泛，检测技术成熟，建筑钢材的内部构造、探伤检测也基本参照上述行业的钢材检测技术，并将其与建筑行业的发展方向相结合，探索自己的钢材结构检测技术。通常而言，建筑钢材结构检测有超声波无损检测、直观检测、渗透检测、磁粉检测、力学检测、涡流检测、射线检测、钢材腐蚀检测和涂层厚度检测等技术。

5 结束语

工程建筑结构检测能够有效的分析出结构的稳定性和安全性，从而计算工程建筑的抗震减震性能，对于人民生命财产安全的保障至关重要。结构检测并非等同于工程建设期间的抽样检查，它更多体现为工程分段或整体实施结束后的质量检测，如混凝土浇筑并养护结束后的混凝土强度检测、钢筋混凝土浇筑后的钢筋配置检测，或是砌筑结构、钢结构施工结束后的抗压强度检测等等。通过结构强度的有效检测，能够及时发现并处理相关的安全隐患，进而为建筑质量提供根本保障。