建筑结构检测方法及依据

来源: 时间:2015-02-10

        建筑结构检测就是依据现行标准,应用检测专用仪器对现存结构的损伤情况进行诊断。为了正确分析结构损伤原因,需要对现场和损伤结构进行实地调查,运用仪器对受损结构或构件进行检测。现存结构的鉴定与新建结构的设计是不同的,新建结构设计可以自由确定结构形式,调整杆件断面,选择结构材料,而现存结构鉴定只有通过现存调查和结构检测才能获得结构有关参数。因此,现存结构的可靠性鉴定和耐久性评估,必须建立在现场调查和结构检测的基础上。

一、建筑结构现状调查

首先,应查看工程现场,了解工程所在场地特征和周围环境情况,检查施工过程中各项原始记录和验收记录,掌握施工实际状况。其次,应审查图纸资料,复核地质勘察报告与实际地基情况是否相符,检查结构方案是否合理,设计计算是否正确,构造措施是否得当。最后,应调查工程结构使用情况,使用过程中有无超载现象,结构构件是否受到人为伤害,使用环境是否恶化等。调查时可根据结构实际情况或工程特点确定重点调查内容,例如混凝土结构应着重检查混凝土强度等级、裂缝分布、钢筋位置;砌体结构应着重检查砌筑质量、裂缝走向、构造措施;钢结构应着重检查材料缺陷、节点连接、焊接质量。将结构基本情况调查清楚之后,再根据需要用仪器作进一步的检查。

二、建筑结构仪器检测方法

利用仪器对结构进行现场检测可测定建筑结构所用材料的实际性能,由于被检测结构在检测后一般均要求能够继续使用,所以现场检测必须以不破坏结构本身使用性能为前提,目前多采用非破损结构检测方法,常用的检测内容和检测手段有如下几种。

   1.混凝土强度检测

非破损结构检测混凝土强度的方法是在不破损结构混凝土的前提下,通过仪器测得混凝土的某些物理特性,如测得硬化混凝土表面的回弹值或声速在混凝土内部的传播速度等,按照相关关系推出混凝土强度指标。目前实际工程中应用较多的有回弹法、超声法、超声一回弹综合法,并已制定出相应的技术规程。半破损检测混凝土强度的方法是在不影响结构构件承载力的前提下,在结构构件上直接进行局部微破坏实验,或者直接取样实验获取数据,推算出混凝土强度指标。目前使用较多的有钻芯取样法和拔出法,并已制定出相应的技术规程。

利用超声仪还可以进行混凝土缺陷和损伤结构检测。混凝土结构在施工过程中因浇捣不密实会造成蜂窝、麻面甚至孑L洞,在使用过程中应温度变化和荷载作用会产生裂缝。当混凝土内部存在缺陷和损伤时,超声脉冲通过缺陷时产生的绕射,传播的声速发生改变,并在缺陷界面产生反射,引起波幅和频  的降低。根据声速、波幅和频  等参数的相对变化,可评判混凝土内部的缺陷状况和受损程度。

2.混凝土碳化及钢筋锈蚀结构检测

混凝土结构暴露在空气中会产生碳化,当碳化深度到达钢筋时,破坏了钢筋表面起保护作用的钝化膜,钢筋就有锈蚀的危险。因此,评价现存混凝土结构的耐久性时,混凝土的碳化深度是重要依据。混凝土碳化深度利用酚酞试剂检测,在混凝土构件上钻孔或凿开断面,涂抹酚酞试液,根据颜色变化情况即可确定碳化深度。

钢筋锈蚀会导致保护层胀裂剥落,削弱钢筋截面,直接影响承载能力和使用寿命。混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程。钢筋锈蚀会在表面产生腐蚀电流,利用仪器可测得电位变化情况.再根据钢筋锈蚀程度与测量电位之问的关系,可以判断钢筋是否锈蚀及锈蚀程度。

3.砌体强度结构检测

 砌体强度检测可采用实物取样实验,在墙体适当部位切割试件,运至实验室进行试压,确定砌体时间抗压强度。近些年,原位测定砌体强度技术有了较大发展,原位测定实际上是一种少破损或半破损的方法,试验后砌体稍加修补便可继续使用。例如:顶剪法利用千斤顶对砖砌体作现场顶剪,量测顶剪过程中的压力和位移,即可求得砌体顶剪及抗压强度;扁顶法采用一种专门用于检测砌体强度的扁式千斤顶,插入砖砌体灰缝中,对砌体施加压力直至破坏,根据加压的大小,确定砌体抗压强度。

4.钢材强度测定及缺陷结构检测

 为了解己建钢结构钢材的力学性能,最理想的方法是在结构上截取试样进行拉压试验,但这样会损伤结构,需要补强。钢材的强度也可采用表面硬度法进行无损检测,由硬度计端部的钢球受压时在钢材表面留下凹痕推断钢材的强度。钢材的焊缝缺陷可采用超声波法检测,其工作原理与检测混凝土内部缺陷相同。由于钢材密度比混凝土大得多,为了能够检测钢材或焊缝中较小的缺陷,要求选用较高的超声频率。

三、建筑结构结构检测依据

建筑结构的检测应以国家及有关部门颁布的标准、规范或规程为依据,按照其规定的方法、步骤进行检测和计算,在此基础上对结构的可靠性作出科学的评判。我国己颁布了《建筑结构检测技术标准》( GB/T 50344 - 2004)、《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)、《钢结构现场检测技术标准》(GB/T50621-2010)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003);《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T 50129-2011)、《建筑基坑工程监测技术规范》( GB50497-2009)、《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107—

2010)、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2011)、《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS 21:2000)、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02:2005)、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)、《剪压法检测混凝土抗压强度技术规程》(CECS 278: 2010)、《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T 136—2001)、《建筑工程饰面砖黏结强度检验标准》(JGJ 110-2008)、《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T 152-2008)、《木结构试验方法标准》(GB/T 50329-2002)、《混凝土结构试验方法标准》(GB/T 50152-2012)等一系列检测标准和技术规程,这是对大量结构物科学研究和工程检测实践所做的总结。

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