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建筑結(jié)構(gòu)檢測基本知識
建筑結(jié)構(gòu)檢測基本知識
建筑物在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下(正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護)，應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性的要求。但現(xiàn)實生活中，會有很多原因?qū)е陆ㄖ锊荒軡M足預(yù)定功能，如設(shè)計不周或有誤、施工質(zhì)量差、使用或改造不當、使用環(huán)境惡化等。
為了解結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是否滿足要求，需要對結(jié)構(gòu)進行檢測、鑒定，對其可靠性做出正確的評價，然后進行維修或加固，以提高結(jié)構(gòu)的安全性，延長其使用壽命。
1、基本規(guī)定
1.1檢測范圍和分類
建筑結(jié)構(gòu)的檢測可分為在建建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的檢測和既有建筑結(jié)構(gòu)性能的檢測。這兩類檢測內(nèi)容大致相同，只是既有建筑物結(jié)構(gòu)性能檢測可能面對的結(jié)構(gòu)損傷與材料老化問題要多一些，現(xiàn)場檢測遇到問題的難度要大一些。
1.1.1當遇到下列情況之一時，應(yīng)進行建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的檢測：
（1）涉及結(jié)構(gòu)安全的試塊、試件以及有關(guān)材料檢驗數(shù)量不足；
（2）對施工質(zhì)量的抽樣檢測結(jié)果達不到設(shè)計要求；
（3）對施工質(zhì)量有懷疑或爭議，需要通過檢測進一步分析結(jié)構(gòu)的可靠性；
（4）發(fā)生工程事故，需要通過檢測分析事故的原因及對結(jié)構(gòu)可靠性的影響。
1.1.2當遇到下列情況之一時，應(yīng)對既有建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能的項目進行檢測：
（1）建筑結(jié)構(gòu)安全鑒定；
（2）建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定；
（3）建筑大修前的可靠性鑒定；
（4）建筑改變用途、改造、加層或擴建前的鑒定；
（5）建筑結(jié)構(gòu)達到設(shè)計使用年限要繼續(xù)使用的鑒定；
（6）受到災(zāi)害、環(huán)境侵蝕等影響建筑的鑒定；
（7）對既有建筑結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量有懷疑或爭議。
建筑結(jié)構(gòu)的檢測應(yīng)為建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的評定或建筑結(jié)構(gòu)性能的鑒定提供真實、可靠、有效的檢測數(shù)據(jù)和檢測結(jié)論。
1.2工作程序
接受委托
調(diào) 查
制定檢測方案
確認儀器、設(shè)備狀況
現(xiàn)場檢測
補充檢測
計算分析和結(jié)果評價
檢測報告
圖1.1 建筑結(jié)構(gòu)檢測工作程序框圖
2、混凝土結(jié)構(gòu)
混凝土結(jié)構(gòu)的檢測可分為原材料性能、混凝土強度、混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷、尺寸與偏差、變形與損傷和鋼筋配置等項工作。檢測時可根據(jù)委托方的要求、結(jié)構(gòu)實際情況或工程特點確定重點內(nèi)容。
2.1原材料性能
2.1.1混凝土原材料的質(zhì)量或性能，可按下列方法檢測：
（1）當工程尚有與結(jié)構(gòu)中同批、同等級的剩余原材料時，可按有關(guān)產(chǎn)品標準和相應(yīng)檢測標準的規(guī)定對與結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問題有關(guān)聯(lián)的原材料進行檢驗；
（2）當工程沒有與結(jié)構(gòu)中同批、同等級的剩余原材料時，可從結(jié)構(gòu)中取樣，檢測混凝土的相關(guān)質(zhì)量或性能。
2.1.2鋼筋的質(zhì)量或性能，可按下列方法檢測：
（1）當工程尚有與結(jié)構(gòu)中同批的鋼筋時，可按有關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定進行鋼筋力學性能檢驗或化學成分分析；
（2）需要檢測結(jié)構(gòu)中的鋼筋時，可在構(gòu)件中截取鋼筋進行力學性能檢驗或化學成分分析；進行鋼筋力學性能的檢驗時；
2.2混凝土強度
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土抗壓強度的檢測，可采用回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法等方法，檢測操作應(yīng)分別遵守相應(yīng)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。
（1）采用回彈法時，被檢測混凝土的表層質(zhì)量應(yīng)具有代表性，且混凝土的抗壓強度和齡期不應(yīng)超過相應(yīng)技術(shù)規(guī)程限定的范圍；
（2）采用超聲回彈綜合法時，被檢測混凝土的內(nèi)外質(zhì)量應(yīng)無明顯差異，且混凝土的抗壓強度不應(yīng)超過相應(yīng)技術(shù)規(guī)程限定的范圍；
（3）當被檢測混凝土的表層質(zhì)量不具有代表性時，應(yīng)采用鉆芯法；當被檢測混凝土的齡期或抗壓強度超過回彈法、超聲回彈綜合法等相應(yīng)技術(shù)規(guī)程限定的范圍時，可采用鉆芯法或鉆芯修正法。
（4）在回彈法、超聲回彈綜合法適用的條件下，宜進行鉆芯修正或利用同條件養(yǎng)護立方體試塊的抗壓強度進行修正。
2.3混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷
混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷的檢測可分為蜂窩、麻面、孔洞、露筋、裂縫、疏松區(qū)和不同時間澆筑的混凝土結(jié)合面質(zhì)量等項目。
混凝土構(gòu)件外觀缺陷，可采用目測與尺量的方法檢測；混凝土內(nèi)部缺陷的檢測，可采用超聲法、沖擊反射法等非破損方法；必要時可采用局部破損方法對非破損的檢測結(jié)果進行驗證。
2.4尺寸與偏差
混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸與偏差的檢測可分：構(gòu)件截面尺寸、軸線尺寸、標高、構(gòu)件垂直度、表面平整度等項目。
2.5變形與損傷
混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的檢測可分為構(gòu)件的撓度、結(jié)構(gòu)的傾斜和基礎(chǔ)不均勻沉降等項目。
混凝土結(jié)構(gòu)損傷的檢測可分為環(huán)境侵蝕損傷、災(zāi)害損傷、人為損傷、混凝土有害元素造成的損傷等項目。
（1）混凝土構(gòu)件的撓度，可采用激光測距儀、水準儀或拉線等方法檢測。
（2）混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的傾斜，可采用經(jīng)緯儀三軸定位儀或吊錘的方法檢測，宜區(qū)分傾斜中施工偏差造成的傾斜、變形造成的傾斜、災(zāi)害造成的傾斜等。
（3）混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)不均勻沉降，可用水準儀檢測；當需要確定基礎(chǔ)沉降的發(fā)展情況時，應(yīng)在混凝土結(jié)構(gòu)上布置測點進行觀測，觀測操作應(yīng)遵守《建筑變形測量規(guī)程》JGJ/T8的規(guī)定。
（4）混凝土結(jié)構(gòu)受到的損傷時，可按下列規(guī)定進行檢測：宜確定損傷對混凝土結(jié)構(gòu)的安全及耐久性影響的程度。
2.6鋼筋的配置與銹蝕
2.6.1鋼筋配置的檢測
鋼筋配置的檢測可分為鋼筋位置、保護層厚度、直徑、數(shù)量等項目。
鋼筋位置、保護層厚度和鋼筋數(shù)量，宜采用非破損的雷達法或電磁感應(yīng)法進行檢測，必要時可鑿開混凝土進行鋼筋直徑或保護層厚度的驗證。
2.6.2鋼筋銹蝕狀況的檢測
鋼筋銹蝕狀況的檢測可根據(jù)測試條件和測試要求選擇剔鑿檢測方法、電化學測定方法、或綜合分析判定方法。
鋼筋銹蝕狀況的剔鑿檢測方法，剔鑿出鋼筋直接測定鋼筋的剩余直徑。
鋼筋銹蝕狀況的電化學測定方法和綜合分析判定方法宜配合剔鑿檢測方法的驗證。
3、砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)的檢測可分為砌筑塊材、砌筑砂漿、砌體強度、砌筑質(zhì)量與構(gòu)造以及損傷與變形等項工作。檢測時可根據(jù)委托方的要求、結(jié)構(gòu)實際情況或工程特點確定重點內(nèi)容。
3.1砌筑塊材
砌筑塊材的檢測可分為砌筑塊材的強度及強度等級、尺寸偏差、外觀質(zhì)量、抗凍性能、塊材品種等檢測項目。
（1）砌筑塊材的強度，可采用取樣法、回彈法、取樣結(jié)合回彈的方法或鉆芯的方法檢測。
（2）磚和砌塊尺寸及外觀質(zhì)量檢測可采用取樣檢測或現(xiàn)場檢測的方法進行檢測。
（3）砌筑塊材其他性能的檢測，可參照有關(guān)產(chǎn)品標準的規(guī)定進行。
3.2砌筑砂漿
砌筑砂漿的檢測可分為砂漿強度、品種、抗凍性和有害元素含量等項目。
（1）砌筑砂漿強度的檢測可采用回彈法、貫入法、點荷法、筒壓法等檢測方法。檢測操作應(yīng)遵守《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T 50315的規(guī)定。
（2）砌筑砂漿其他性能的檢測，可參照國家相關(guān)標準的規(guī)定進行。
3.2砌體強度
砌體強度可采用取樣的方法或現(xiàn)場原位的方法檢測。
燒結(jié)普通磚砌體的抗壓強度，可采用回彈法、原位軸壓法等方法進行檢測；燒結(jié)普通磚砌體的抗剪強度，可采用原位雙剪法或單剪法檢測；檢測操作應(yīng)遵守《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T 50315的規(guī)定。
3.3砌筑質(zhì)量與構(gòu)造
砌筑構(gòu)件的砌筑質(zhì)量檢測可分為砌筑方法、灰縫質(zhì)量等項目。
砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造檢測可分為砌筑構(gòu)件的高厚比、梁墊、壁柱、圈梁、構(gòu)造柱或芯柱、砌體局部尺寸、拉結(jié)筋等項目。
（1）既有砌筑構(gòu)件砌筑方法、灰縫質(zhì)量等，可采取剔鑿表面抹灰的方法檢測。當構(gòu)件砌筑質(zhì)量存在問題時，可降低該構(gòu)件的砌體強度。
（2）跨度較大的屋架和梁支承面下的墊塊和錨固措施，可采取剔除表面抹灰的方法檢測。
（3）跨度較大門窗洞口的混凝土過梁的設(shè)置狀況，可通過測定過梁鋼筋狀況判定，也可采取剔鑿表面抹灰的方法檢測。
（4）圈梁、構(gòu)造柱或芯柱的設(shè)置，可通過測定鋼筋狀況判定。
3.4變形與損傷
砌體結(jié)構(gòu)的變形與損傷的檢測可分為裂縫、傾斜、基礎(chǔ)不均勻沉降、環(huán)境侵蝕損傷、災(zāi)害損傷及人為損傷等項目。
這些項目的具體檢測方法與混凝土結(jié)構(gòu)的變形與損傷的檢測基本相同。
4、鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)的檢測可分為鋼結(jié)構(gòu)材料性能、連接、構(gòu)件的尺寸與偏差、變形與損傷、構(gòu)造以及涂裝等項工作。檢測時可根據(jù)委托方的要求、結(jié)構(gòu)實際情況或工程特點確定重點內(nèi)容。
4.1材料性能
對結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼材的力學性能檢驗可分為屈服點、抗拉強度、伸長率、冷彎和沖擊功等項目。
當工程尚有與結(jié)構(gòu)同批的鋼材時，可以將其加工成試件，進行鋼材力學性能檢驗；當工程沒有與結(jié)構(gòu)同批的鋼材時，可在構(gòu)件上截取試樣，但應(yīng)確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全。
鋼材化學成分的分析，可根據(jù)需要進行全成分分析或主要成分分析。
4.2連接
鋼結(jié)構(gòu)的連接質(zhì)量與性能的檢測可分為焊接連接、焊釘（栓釘）連接、螺栓連接、高強螺栓連接等項目。
焊接焊縫可采用超聲波探傷的方法檢測；
高強度大六角頭螺栓連接副的材料性能和扭矩系數(shù)；
扭剪型高強度螺栓連接副的材料性能和預(yù)拉力的檢驗。
4.3尺寸與偏差
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸與偏差可采用卷尺與游標卡尺進行測量。
4.4缺陷、損傷與變形
鋼材外觀質(zhì)量缺陷的檢測可分為均勻性，是否有夾層、裂紋、非金屬夾雜和明顯的偏析等項目。當對鋼材的外觀質(zhì)量有懷疑時，應(yīng)對鋼材原材料進行力學性能檢驗或化學成分分析。
鋼結(jié)構(gòu)損傷的檢測可分為裂紋、局部變形、銹蝕等項目。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測可分為撓度、傾斜以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。
4.5構(gòu)造
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造的檢測可分為：桿件長細比、構(gòu)件截面的寬厚比、支撐體系的連接等項目。
4.6涂裝
鋼結(jié)構(gòu)涂裝的檢測主要包括防護涂料的質(zhì)量、涂層厚度、鋼材表面的除銹等級等項目。
檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件強度可采用兩種方式：
（1）單個構(gòu)件檢測：適用于單獨的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測；
（2）按批抽樣檢測：適用于條件基本一致且齡期相近的同種類構(gòu)件的檢測。
回彈法檢測混凝土抗壓強度具體步驟：
（1）測區(qū)的選擇與布置：
單個構(gòu)件檢測時，每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個；按批抽樣檢測測區(qū)數(shù)不得少于3個；
測區(qū)宜選在使回彈儀處于水平方向，檢測混凝土澆筑側(cè)面。檢測面應(yīng)為原狀混凝土面，應(yīng)避開蜂窩、麻面并應(yīng)清潔、平整。測區(qū)面積宜控制在0.04m2。
（2）回彈值的測量：
檢測時回彈儀應(yīng)始終與檢測面相垂直，回彈16個回彈值，回彈值準確至1，同一測點只允許彈擊一次。
（2）碳化深度值的測量：
回彈測量完畢后，用合適的工具在測區(qū)表面形成一直徑與15mm的孔洞，其深度大于6mm，然后清除洞中的粉末，立即用1%酚酞溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣處，待已碳化與未碳化的交界面明顯時，用碳化深度測量尺測量已碳化與未碳化的交界面與混凝土表面的垂直距離多次，取平均值，準確至0.5 mm。
鉆芯法檢測混凝土抗壓強度具體步驟：
（1）位置選擇
鉆芯部位應(yīng)選在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位，混凝土質(zhì)量有代表性的部位，并避開鋼筋、預(yù)埋件和管線的位置。
（2）鉆芯操作
將鉆芯機就位并安放平穩(wěn)后固定，鉆取芯樣，從鉆孔中取出芯樣晾干，標上清晰的標記。
鉆芯后所留下的孔洞應(yīng)及時進行修補。
回彈法檢測砌筑砂漿抗壓強度具體步驟：
（1）測區(qū)的選擇與布置：
單個構(gòu)件檢測時，每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于3個；按批抽樣檢測測區(qū)數(shù)不得少于1～3個；
檢測面應(yīng)為原狀砂漿面，砌體表面粉刷層、勾縫砂漿等應(yīng)清除干凈。測區(qū)面積宜控制在1.0m2。
（2）回彈值的測量：
檢測時回彈儀應(yīng)始終處于水平狀態(tài)并與砂漿檢測面相垂直，回彈12個回彈值，回彈值準確至1，同一測點連續(xù)彈擊3次，第1、2次不讀數(shù)，僅讀第3次回彈值。
（2）碳化深度值的測量：
回彈測量完畢后，用合適的工具在測區(qū)表面形成一深度大于6mm的孔洞，然后清除洞中的粉末，立即用1%酚酞溶液滴在混凝土孔洞內(nèi)壁的邊緣處，待已碳化與未碳化的交界面明顯時，用碳化深度測量尺測量已碳化與未碳化的交界面與砂漿表面的垂直距離多次，準確至0.5 mm。
1.《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 23-2001；
2．《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（DBJ14-026-2004）；
3.《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》（CECS 03:2007）；
4.《鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（DBJ14-029-2004）；
5．《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T 50315-2000；
6．《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 136-2001；
7．《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》GB/T50344-2004；
8．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2002
9．《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50003-2001
10．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017-2003
11．《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002
12．《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001
13．《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-1999
14．《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB 50144-2008
15．《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204-2002
16．《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50203-2002
17．《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205-2001
18．《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50202-2002
19．《建筑變形測量規(guī)范》JGJ/8-2007
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