建筑工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)研究進展

吳志方

【摘 要】文章首先對結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的概述進行了闡述，然后引出結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的應用及其優(yōu)缺點的分析，進而探討了建筑工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；鋼結(jié)構(gòu)；檢測技術(shù)

一、前言

近年來隨著建筑工程的快速發(fā)展，采用鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑工程越來越多。鋼結(jié)構(gòu)建筑工程檢測技術(shù)在建筑工程中占有舉足輕重的作用，檢測技術(shù)的好壞直接關(guān)系著整個建筑工程的好壞；在建筑工程中提高鋼結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)水平，可以極大的提升建筑工程的整體質(zhì)量。

二、結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的概述

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。我主要分析混凝土強度的檢測。

目前，關(guān)于混凝土強度及缺陷的檢測技術(shù)已得到了廣泛的應用和持續(xù)的發(fā)展，主要分為非破損檢測技術(shù)和局部破損檢測技術(shù)。非破損法是以混凝土強度和某些物理量之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土性能的前提下，測試這些物理量，然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算混凝土強度標準值。使用這種方法時，混凝土表面和內(nèi)部的質(zhì)量應該一致。如果表面受凍害或者火災等，是不應采用這類方法的。非破損檢測技術(shù)具有適用性強、可連續(xù)大面積測試、不破壞結(jié)構(gòu)且能獲得破壞試驗不能獲得的信息等特點，所以一般情況下，均采用非破損檢測技術(shù)（但檢測結(jié)果的精確度較差）。而局部破損法是直接鉆取芯樣進行破壞性實驗的，所以它會造成結(jié)構(gòu)物的局部破壞，需進行修補，所以不宜用于大面積檢測。到目前為止，關(guān)于混凝土強度的非破損檢測技術(shù)已有回彈法、超聲法，局部破損檢測技術(shù)有鉆芯法、拔出法和灌入法等，還有由上述基本方法組合而成的超聲回彈綜合法、鉆心回彈綜合法等。我們主要介紹一下回彈法、超聲法、鉆芯法和超聲回彈綜合法。

回彈法是通過回彈儀測定混凝土表面硬度，繼而推斷其抗壓強度的方法。優(yōu)點：使用方便，測試速度快，試驗費用低。監(jiān)測人員可以到一線隨機取樣，通過監(jiān)測可以及時掌握真實的混凝土強度、強度的分布狀態(tài)以及混凝土澆筑的整體水平，還可以避免施工單位弄虛作假，同時檢測人員還可以直觀的看到混凝土的澆筑質(zhì)量，從而獲得混凝土質(zhì)量真實而全部的技術(shù)指標。缺點：與其他方法相比，其精度相對較差，且需借助一定的測強曲線，對有些特殊成型工藝或特殊部位混凝土則需借用專業(yè)的測強曲線才能檢測。

超聲法是混凝土無損檢測技術(shù)中一項十分重要的檢測方法，檢測范圍非常廣泛，既可以檢測混凝土的強度，又可以檢測混凝土的裂縫、混凝土均勻性等。探測距離可以達到20m，這是其他檢測方法所無法做到的。缺點：才用超聲法測強時，由于影響聲速的因素很多，因此超聲法很難準確地測定混凝土的強度。

鉆芯法的基本原理是在有代表性的混凝土結(jié)構(gòu)中鉆芯取樣，做必要的整理加工后，進行抗壓強度測定。優(yōu)點：它是一種直接可靠并能較好的反映混凝土實際情況局部破損檢測法。對于無損檢測法很難準確測定的各種強度等級的混凝土，鉆芯法可以比較準確地測定其強度。缺點：勞動強度大，對結(jié)構(gòu)會造成局部損傷，檢測費用高，取芯時結(jié)構(gòu)物鋼筋不能太密太多，有鋼筋時無法進行鉆芯。

三、結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的應用及其優(yōu)缺點

1、混凝土結(jié)構(gòu)檢測

一般而言，混凝土結(jié)構(gòu)檢測由多方面構(gòu)成，主要是混凝土強度檢測、銹蝕檢測以及鋼筋位置測試等等。具體來說，回彈法、超聲回彈綜合法、落球法、拔出法、超聲脈沖法、射線法以及鉆芯法等構(gòu)成了混凝土強度檢測，其中超聲回彈綜合法較為常見。以回彈值、超聲傳播以及混凝土抗壓強度間的相互關(guān)系為基礎(chǔ)，依靠回彈值R和波速V對混凝土強度進行反映的一類檢測技術(shù)就是超聲回彈綜合法。運用此方法，混凝土強度的判定指標得到了完善，其檢測結(jié)果更為科學和準確，使混凝土的實際強度得到了反映。電磁感應法以及雷達波是鋼筋位置測定所采用的主要方法。當混凝土的保護層薄或者鋼筋距離較大時，就常常用到電磁感應法，但此法無法對鋼筋直徑的具體數(shù)值進行判斷。在進行檢測時，可對構(gòu)件進行檢測，并依據(jù)所得數(shù)據(jù)判斷其具體性能。倘若要對鋼筋銹蝕進行檢測，就需運用到取樣法、裂縫觀察法以及電化學測試法等。

2、鋼結(jié)構(gòu)檢測

一般而言，在建筑工程的建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量較砌體結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)少。材質(zhì)均勻、塑性好、堅韌性高為鋼結(jié)構(gòu)材料的特點，因此在進行檢測時也較為方便。另外，針對鋼結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)部性能、焊縫探傷以及內(nèi)部缺陷等，一些其他領(lǐng)域例如航空石油、冶金、交通、化工以及機械等都具備較為完善的檢測方法，所以對海外先進檢測技術(shù)和其它領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)進行學習就成為該檢測技術(shù)的完善和發(fā)展主要方向之一。吸收和容納這些先進的檢測技術(shù)可包含多種方法，分別是超聲波無損檢測、射線檢測、磁粉檢測、涂層厚度檢測、滲透檢測、渦流檢測以及鋼材銹蝕檢測等。

3、砌筑結(jié)構(gòu)檢測

目前，我國已有多種砌筑結(jié)構(gòu)檢測方法。一般而言，砌體結(jié)構(gòu)檢測法由多方面構(gòu)成，主要是抽樣檢測法、動測綜合法、原位檢測法以及微觀結(jié)構(gòu)法等等。當前，半破損試驗方法以及非破損方法為主要采用的方法，包含了沖擊法、回彈法、射釘法以及推出法等，在進行檢測時，可依據(jù)實際情況對檢測方法進行選取。

另外，回彈法強度檢測等方法是檢測所運用的主要方法，此法具有靈活以及簡捷的優(yōu)點，但在進行檢測的過程中，此法的運用會受到諸多條件的制約，且不具備較高的檢測精確度。隨著時代的進步，電荷法以及沖擊法等檢測方法也逐步得到了研發(fā)和運用。

四、建筑工程鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)

1、用測厚儀測定鋼結(jié)構(gòu)截面厚度

鋼結(jié)構(gòu)由于加工精確程度和斷面銹蝕的影響，鋼結(jié)構(gòu)斷面厚度往往有些變化。特別是銹蝕使截面減薄，承載能力下降，對結(jié)構(gòu)安全度影響是很大的。因此，測定鋼結(jié)構(gòu)截面厚度是非常重要的一項任務(wù)。目前，測定厚度一種是卡尺，一種是用測厚儀測定厚度。下面介紹用超聲波數(shù)字測厚儀測定截面厚度的方法。采用超聲波脈沖反射法。超聲波從一種均勻介質(zhì)傳播到另一種均勻介質(zhì)時，分界面上會發(fā)生聲的反射，從探頭發(fā)射的超聲波，經(jīng)過延遲塊而進入被測件，超聲波到達分界面時，而被反射回來，又通過延遲塊被接收探頭接收，測出發(fā)射脈沖到接收脈沖之間的時間，扣除延遲塊時間，根據(jù)聲速、時間、距離三者關(guān)系，求出被測件的厚度。即儀器顯示的厚度值。如1.2～100ram的儀器顯示值為2o.88，即20.88mm，其精確度為0.01 rnm。

2、鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度的測定

在鋼結(jié)構(gòu)鑒定中，涂層好壞及涂層厚度是一個重要參數(shù)，因此測定涂層厚度是一項重要項目。涂層厚度測定一般用磁性測厚儀測定，國內(nèi)外均有產(chǎn)品。國產(chǎn)涂層磁性測厚儀用天津市材料試驗機廠的產(chǎn)品，名稱是occ—a型磁性測厚儀。用磁性測厚儀時，要調(diào)好儀器，使其具有正常工作性能。首先要確定測量范圍，第一檔為0 501xm，第二檔為0～5001.～m。測量時，用探頭接觸被測涂層。測定時首先要清除涂層表面灰塵和油污，以防影響精度。測試時根據(jù)涂層具體情況確定，首先通過儀器確定有無涂層，因在長期環(huán)境作用下涂層損傷直至消失涂層，涂層消失與否是涂層的重要參數(shù)。因為有無殘留涂層是結(jié)構(gòu)銹蝕程度一個重要界限，也是永久性評估的重要界限。

3、鋼結(jié)構(gòu)屋架撓度的測定

鋼屋架一般跨度都較大，如21、24、30m等，測量撓度較困難，必須用很大的力把鋼絲拉緊，而且鋼絲要求具有一定的抗拉強度。測量時關(guān)鍵要把握住鋼絲拉直，使測量數(shù)值準確。同時，最好有竣工記錄，原鋼屋架在施工后有否反拱或撓度值。這兩個值確定之后才能確定屋架在荷載作用下的應力撓度值。

當然往往由于施工安裝時就有反拱，使用后仍然有后拱，測出來的撓度值是負撓度，因此，測定數(shù)值一定標明正負值。測定撓度時最好確定固定點，即一般在跨中確定測點。如傾儀果測定時拉鋼絲中間遇有障礙。如角鋼、電線等，此時必須在兩端墊支點，以使鋼絲拉直。墊支點時，測量出的撓度值必須減去兩支點高度的平均值，才是實際撓度值。同時為了確保跨度端點的固定位置，兩端要有專人掌握端點固定位置并標出端點與實際屋架端點的距離，以求出實際的測量撓度時的跨度值。

五、結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)在建筑工程中有著重要的作用。在建筑工程檢測的過程中，如果鋼結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)得不到充分保障，那么，對鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的質(zhì)量會產(chǎn)生很大的影響。

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