膠合木結(jié)構(gòu)檢測與養(yǎng)護(hù)方法的探討

引言

我國木結(jié)構(gòu)建設(shè)歷史悠久，聞名中外，近年來現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，西方國家修建了大量現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)橋梁與房屋建筑，我國局部地區(qū)也修建了一些現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)工程，但和西方國家相比仍處于起步階段。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)工程施工建設(shè)完成后，木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)措施的研究就成為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建設(shè)中一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)問題。

本文通過對國內(nèi)外資料的收集與歸納，總結(jié)了工程實(shí)際中常用的膠合木結(jié)構(gòu)檢測與養(yǎng)護(hù)方法，為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。

檢測損傷的方法

1.無損檢測

無損檢測適用于表面損傷檢測，無損檢測儀是一種彈簧針裝置，它把堅(jiān)硬的鋼針壓在木頭上。穿刺的深度作為腐朽程度的測量。無損檢測在若軟腐病菌橫行的歐洲應(yīng)用廣泛。他同樣用來通過一種改良系統(tǒng)測試木材準(zhǔn)確的重力。當(dāng)木材的表面損傷無法確定，無損檢測法能夠提供一個(gè)準(zhǔn)確的評估報(bào)告，提供包括濕潤度和木材樹種測試的統(tǒng)一修正。

2.聲音探測

聲音探測木材的表面是通過利用錘子或其他物體擊打木材，這是最古老也是最常用的檢測方法來檢測內(nèi)部的損傷。基于緊隨而來的聲音色調(diào)，熟練的檢查員能夠分析遲鈍或空洞的聲音來指出大的內(nèi)部孔洞和腐朽的存在。盡管聲學(xué)探測法廣泛使用，但是它常常難以分析。因?yàn)楦嗄軌蛟斐陕曇粢羯母鞣N變化。除此之外，聲學(xué)探測法僅提供腐朽存在的部分表象，并且他不能檢測初期或中期的腐朽。然而，聲學(xué)探測法在檢測和快速確定嚴(yán)重腐朽結(jié)構(gòu)中有一席之地。當(dāng)腐朽的情況出現(xiàn)，必須使用其他的方法，例如鉆孔或取芯。

3.鉆孔和取芯

鉆孔和取芯是檢測木質(zhì)橋梁內(nèi)部腐朽的最通用方法。兩種方法的技術(shù)都用來檢測當(dāng)前的孔洞和確定厚度。鉆孔和取芯在某些方面十分相似可以相提并論。

鉆孔通常通過一個(gè)電鉆或者手搖鉆機(jī)，他們裝備著3/8到3/4英寸直徑的鉆頭。電鉆的速度更快，然而手動(dòng)鉆機(jī)能夠讓檢查者更好的感覺和探查腐朽的程度。一般來說，探查者在結(jié)構(gòu)上鉆孔，標(biāo)記更易鉆孔的區(qū)域，觀察鉆孔的光滑程度來得出腐朽程度。通常木材，缺陷例如木結(jié)，樹脂囊，和異常紋路在鉆孔時(shí)都預(yù)想的到并且與腐朽混淆起來。如果腐朽被發(fā)現(xiàn)，檢查的孔洞會(huì)加入補(bǔ)救的處理。

帶著大量蛀蟲的取芯同樣能提供腐朽空洞和其他缺陷的存在信息，取芯產(chǎn)生了一個(gè)堅(jiān)固的木材核心以便成功地檢測腐朽的存在。如果合適的話，木材核心同樣可以用來取得對于防腐劑滲透和保存深度的測定。只要結(jié)構(gòu)還沒有腐朽跡象，木材核心就可以檢測霉菌的存在。這些霉菌的存在通常表明了木材在早期或初期的腐朽階段，能夠被矯正處理。培養(yǎng)提供了一個(gè)簡單的評測潛在腐朽危險(xiǎn)的方法，許多實(shí)驗(yàn)室提供日常培養(yǎng)服務(wù)。由于霉菌在近表面的廣泛散播，培養(yǎng)在實(shí)際上無法預(yù)測內(nèi)部腐朽的潛在危險(xiǎn)。

鉆孔和取芯通常用來確認(rèn)通過濕度計(jì)和其他方法鑒別完的腐敗可疑區(qū)域。當(dāng)腐敗被察覺，鉆孔和取芯也被用來更深層次的確定腐敗的程度和限制。檢查者同樣發(fā)現(xiàn)鉆孔是最適于在其他的腐敗證據(jù)發(fā)生之前進(jìn)行初期檢查的方法當(dāng)腐敗被察覺，取芯可能會(huì)更容易用來確定樣本腐敗或感染的極限，用來進(jìn)行更深層次的實(shí)驗(yàn)和分析。使用工具來進(jìn)行鉆孔和取芯，檢查者通常需要攜帶額外的工具和鉆孔器。鈍器通常用來擊打和敲擊木頭纖維，這樣會(huì)引起過度的取芯和容易與腐敗混淆的損壞。

4.X射線和斷層掃描儀

X射線被用來檢測木材內(nèi)部缺陷曾經(jīng)一度風(fēng)行。當(dāng)X射線通過木材，木結(jié)的存在和其他的缺陷改變了射線照片的密度。X射線技術(shù)在初期發(fā)展的時(shí)候相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)，而它設(shè)備的高成本與它化學(xué)射線使用所導(dǎo)致的安全因素以及結(jié)果分析專家的需求，極大地阻礙了它在木材方面的使用。盡管有這些問題，X射線是發(fā)現(xiàn)昆蟲和海洋蛀蟲在木材中的侵害最有效的方法。

結(jié)語

本文通過對國內(nèi)外常用的膠合木構(gòu)件檢測方法的分析與歸納，為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)工程建設(shè)和維護(hù)提供了實(shí)際方法和經(jīng)驗(yàn)，為膠合木結(jié)構(gòu)在我國的推廣和建設(shè)打下了一定基礎(chǔ)，也為廣大工程師和學(xué)者在木結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測和維護(hù)方面提供了一些建議與方法。

（作者單位：中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院）

作者簡介：李赫，中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，橋梁與隧道工程，碩士研究生。