建筑結(jié)構(gòu)檢測方法及依據(jù)
建筑結(jié)構(gòu)檢測就是依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用檢測專用儀器對現(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,需要對現(xiàn)場和損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行實地調(diào)查,運(yùn)用儀器對受損結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行檢測?,F(xiàn)存結(jié)構(gòu)的鑒定與新建結(jié)構(gòu)的設(shè)計是不同的,新建結(jié)構(gòu)設(shè)計可以自由確定結(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估,必須建立在現(xiàn)場調(diào)查和結(jié)構(gòu)檢測的基礎(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,了解工程所在場地特征和周圍環(huán)境情況,檢查施工過程中各項原始記錄和驗收記錄,掌握施工實際狀況。其次,應(yīng)審查圖紙資料,復(fù)核地質(zhì)勘察報告與實際地基情況是否相符,檢查結(jié)構(gòu)方案是否合理,設(shè)計計算是否正確,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)查時可根據(jù)結(jié)構(gòu)實際情況或工程特點(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、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)儀器檢測方法
利用儀器對結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場檢測可測定建筑結(jié)構(gòu)所用材料的實際性能,由于被檢測結(jié)構(gòu)在檢測后一般均要求能夠繼續(xù)使用,所以現(xiàn)場檢測必須以不破壞結(jié)構(gòu)本身使用性能為前提,目前多采用非破損結(jié)構(gòu)檢測方法,常用的檢測內(nèi)容和檢測手段有如下幾種。
1.混凝土強(qiáng)度檢測
非破損結(jié)構(gòu)檢測混凝土強(qiáng)度的方法是在不破損結(jié)構(gòu)混凝土的前提下,通過儀器測得混凝土的某些物理特性,如測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)行局部微破壞實驗,或者直接取樣實驗獲取數(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?;炷两Y(jié)構(gòu)在施工過程中因澆搗不密實會造成蜂窩、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產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土內(nèi)部存在缺陷和損傷時,超聲脈沖通過缺陷時產(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)的相對變化,可評判混凝土內(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
混凝土結(jié)構(gòu)暴露在空氣中會產(chǎn)生碳化,當(dāng)碳化深度到達(dá)鋼筋時,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。因此,評價現(xiàn)存混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性時,混凝土的碳化深度是重要依據(jù)?;炷撂蓟疃壤梅犹噭z測,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。混凝土中鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程。鋼筋銹蝕會在表面產(chǎn)生腐蝕電流,利用儀器可測得電位變化情況.再根據(jù)鋼筋銹蝕程度與測量電位之問的關(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
砌體強(qiáng)度檢測可采用實物取樣實驗,在墻體適當(dāng)部位切割試件,運(yùn)至實驗室進(jìn)行試壓,確定砌體時間抗壓強(qiáng)度。近些年,原位測定砌體強(qiáng)度技術(shù)有了較大發(fā)展,原位測定實際上是一種少破損或半破損的方法,試驗后砌體稍加修補(bǔ)便可繼續(xù)使用。例如:頂剪法利用千斤頂對磚砌體作現(xiàn)場頂剪,量測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砌體強(qiáng)度的扁式千斤頂,插入磚砌體灰縫中,對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)度測定及缺陷結(jié)構(gòu)檢測
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,但這樣會損傷結(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,由硬度計端部的鋼球受壓時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,其工作原理與檢測混凝土內(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)檢測依據(jù)
建筑結(jié)構(gòu)的檢測應(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)行檢測和計算,在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)的可靠性作出科學(xué)的評判。我國己頒布了《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》( GB/T 50344 - 2004)、《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50315-2011)、《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50621-2010)、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ 106-2003);《砌體基本力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50129-2011)、《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》( GB50497-2009)、《混凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50107—
2010)、《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23-2011)、《超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》(CECS 21:2000)、《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 02:2005)、《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 03:2007)、《剪壓法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 278: 2010)、《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 136—2001)、《建筑工程飾面磚黏結(jié)強(qiáng)度檢驗標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 110-2008)、《混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 152-2008)、《木結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50329-2002)、《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50152-2012)等一系列檢測標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程,這是對大量結(jié)構(gòu)物科學(xué)研究和工程檢測實踐所做的總結(jié)。