水利建筑工程結構實體檢測工作技術探討

文/宗亞 上海浦公檢測技術股份有限公司 上海 200100

結構實體屬于水利建筑項目的重要骨架，其技術指標偏向于材料強度、耐久性、部件剛度和穩(wěn)定性。水利建筑主體結構檢測是項目實體性能監(jiān)督的重要技術方法，在檢驗水利建設項目質(zhì)量的基礎上可以有效提升建設項目質(zhì)量水平。水利建設項目主體結構檢測在提升水利建設項目質(zhì)量方面起到了顯著作用，不僅可以節(jié)約企業(yè)資源和資金，而且還可以保證企業(yè)的經(jīng)營安全及人們的財產(chǎn)安全。

1、水利建設工程砼結構實體強度檢測方法

1.1 回彈法

這是一種利用回彈儀檢測砼強度的有效方法，運行原理為：回彈儀彈擊于砼外表時，隨著設備重錘回彈力的改變，由砼表面硬度推算出砼的防壓強度，這種方法是目前最常見的一種技術，使用比較普遍。

1.2 超聲波脈沖法

該種方法以超聲波為主體，通過檢測砼內(nèi)部超聲波傳遞的各項參數(shù)，利用砼強度和超聲波數(shù)值的關系式，計算砼防壓強度的重要方式。

1.3 超聲回彈方法

這種方法是把超聲波脈沖與回彈法相統(tǒng)一的一種檢測方法，利用超聲儀與回彈儀，在部件砼同個測區(qū)分別檢測聲音與回彈值，再利用已創(chuàng)建出的測強式子計算測區(qū)砼強度的一種辦法。超聲-回彈方法具備檢測精度高、應用范圍大、以及比較全面體現(xiàn)結構砼具體質(zhì)量等優(yōu)勢。

2、水利建設項目實體結構強度檢測存在的不足

2.1 抽樣不規(guī)范，影響實際強度檢測效果

當前，抽樣環(huán)節(jié)最常見的問題即抽樣不規(guī)范，未根據(jù)規(guī)范所要求的抽樣規(guī)則來確定測點。該種情況的產(chǎn)生會影響強度檢測結果的代表性：不僅無法完成整個結構質(zhì)量的檢測；而且還存在檢測結果虛假現(xiàn)象。有些檢測員對一些優(yōu)質(zhì)部位進行抽檢，而避開某些重要部件或者低強度部位，這種行為比較常見，如果未及時控制，必定會產(chǎn)生不可挽回的損失。

2.2 結構檢測鑒定規(guī)范發(fā)展落后

當前所實行的水利建設標準規(guī)定大都依據(jù)擬建項目設計，簡單地說即針對施工環(huán)節(jié)的技術開展相關設計。設計師在設計以前，需要對項目的技術規(guī)則進行科學設計，基于現(xiàn)有工程檢測規(guī)定，相對而言比較滯后，有些專業(yè)還有空白的地方，無法形成一套有效標準，再加之有些專業(yè)在方式上表現(xiàn)不一 ，從而產(chǎn)生部分內(nèi)容重疊和矛盾等現(xiàn)象。由此，相關工程結構檢測鑒定的規(guī)定等發(fā)展未跟上社會技術發(fā)展的進度，有些專業(yè)內(nèi)容也要得到及時補充與更新。

2.3 忽視了結構穩(wěn)定性

據(jù)調(diào)查資料研究表明，在已坍塌的建設項目中，約有30%的建設項目是因為結構失穩(wěn)引起的。則穩(wěn)定性問題在工程結構內(nèi)起到了巨大作用，工程結構鑒定環(huán)節(jié)，有些員工對穩(wěn)定的具體條文不了解，有些區(qū)域甚至存在空白現(xiàn)象。產(chǎn)生上述情況的根本原因在于不同缺陷形式的具體表現(xiàn)不同，很難判定繁瑣結構。

3、水利建設項目結構實體檢測技術方法

3.1 樓板厚度檢測

砼現(xiàn)澆板厚的檢測常用辦法有四類：鉆孔法、取芯法以及脈沖電磁波方式和沖擊回波法。針對鉆孔法來說，鉆孔之前要定位板中預埋管線，鉆入環(huán)節(jié)要保障板面和鉆孔的垂直性，結束鉆進后直接檢測樓板厚度。針對取芯法來說，在取芯之前要定位好板中預埋管線或是樓板鋼筋，以防止板中預埋管線引起的問題，在取芯時也要保障樣本的完整性，取芯以后直接檢測樣本高度，利用樣本判定樓板的整個建設質(zhì)量。就脈沖電磁波法來說，主要依靠電磁波運動學知識，采取無線發(fā)射探頭和無線接收探頭手段，先分別置于樓板的兩邊，直接檢測探頭的最小間距。就沖擊回波法來說，其工作原理是瞬時機械沖擊形成的低頻應力波，在工程結構中傳遞，反射部件地面和缺陷面，并設置在沖擊點的傳感儀部位。

3.2 鋼筋保護層檢測

通過鋼筋掃描儀檢測鋼筋砼部件內(nèi)的鋼筋，可以檢測出鋼筋砼內(nèi)鋼筋的布局、部位、對應點上砼保護層厚度，簡便、快捷、精準，為鋼筋砼部件質(zhì)量判斷提供一定的科學信息。結構實體檢測中，對樓板內(nèi)負彎矩鋼筋部件保護層進行管理尤為重要，由于樓板內(nèi)鋼筋保護層始終是施工中的重要難題，鋼筋的捆綁與砼澆筑時各工種交叉處理，工作人員反復行走，沒有地方落腳后會被踩踏；頂層鋼筋籠的鋼筋支護設計間距太大，甚至未設置，樓板砼澆筑成型后導致樓板內(nèi)負彎矩鋼筋位置保護層過厚的情況在大部分項目中比較常見，對部件的承載力及耐久性有嚴重影響。

通常情況下，對板類部件的鋼筋砼保護層厚度檢測的規(guī)定是：要抽取至少6 根縱向負荷鋼筋保護層來檢查，針對每個鋼筋要選取有代表性的位置檢測3 點取平均值，比如，負彎矩鋼筋設置距離為1cm，規(guī)定至少6 個縱向負荷趕緊進，實測長度僅有5-6cm，檢測長度過短，無法判斷樓板負彎矩鋼筋總體狀況。結構實體檢測中，一般做法為：每個板塊順著橫縱軸布點檢測，各個方向檢測長度不小于1000 毫米。

雖然多年來施工單位在鋼筋捆綁成型、支護方面采用了大量措施，但建設項目結構實體檢測工作開展之后，各地墻板、堤防負彎矩部件保護層厚度檢測值都不可觀，尤其是對照《規(guī)范》內(nèi)容，實際項目檢測點合格率和規(guī)定要求有一定偏差，這給砼結構項目驗收帶來了較大麻煩。經(jīng)研討，在推動施工單位完善措施、加強管理的前提下，施工單位和設計中心交流，設置科學的截面設計措施，由檢測部門按照檢測實測信息來計算，在結構實體檢測報告上詳細提出，結構檢驗時由設計部門來審定，進而處理結構驗收時不確定性情況。

3.3 實體尺寸測量

近幾年，通過處置各種質(zhì)量投訴，體現(xiàn)出水利工程結構尺寸不符合設計標準的問題占有較高比例。交付使用后，發(fā)現(xiàn)尺寸和高程不符合設計標準的問題幾乎不能解決。經(jīng)結構驗收之前的實體測量，提前了解，及時整改，才可能為問題的處理提供轉機，同時可以通過對水利工程各部分的幾何尺寸、坡度、平整度等等的測量，評判水利工程的質(zhì)量水平。平面位置、建筑物縱橫軸線、測量使用的方法有:

①幾何尺寸的測量一般采用鋼卷尺或鋼直尺，按照測量物體的大小選用。測量時卷尺定點應與測量物體頂端垂直，測量時卷尺應與測量物體邊緣或所測尺寸平行。

②坡度測量一般采用幾何水準測量方法或全站儀進行測量。在坡道中線上某點架設水準儀，在坡道上需測定坡度的兩端點A、B 處分別放置水準尺。讀取A、B 兩把水準尺的三絲讀書，水準儀到A/B 尺的距離S1/S2=（A/B 尺上絲讀數(shù)- A/B 尺下絲讀數(shù)），A、B 兩點高差H=∣A 尺中絲讀數(shù)- B 尺中絲讀數(shù)∣，則坡度=H/（S1+S2）。若使用電子水準儀可直接測量水準儀至A、B 尺的距離S1、S2。

③平整度一般采用2m 或3m 直尺及楔形塞尺測定。定義直尺基準面距離測定表面的最大間隙為平整度。目測直尺地面與測試表面之間的間隙情況，確定最大間隙的位置。用楔形塞尺量測最大間隙的高度。

經(jīng)分析與研究結構實體測量報告，施工企業(yè)要按照實際項目結構實體檢測報告優(yōu)化后期的質(zhì)量管理。

3.4 鋼結構檢測方法

（1）部件表面問題的檢測-磁粉探傷。這是檢測部件表面問題使用最早、最普遍的一種無損檢測方法。其運行原理為：在被檢測部件表面添加磁場，在磁場影響下部件被磁化，再通過檢測部件磁特性的統(tǒng)一性來判定部件的質(zhì)量。若部件各部位磁特性相同，就表示工件良好，沒有問題；反之，則有缺陷，比如裂縫、氣口、非金屬物雜質(zhì)等。由于存在上述問題，會導致工件中磁力線的穩(wěn)定傳遞受到阻礙，進而產(chǎn)生不連續(xù)性情況，使磁特性出現(xiàn)差異，且在工件表面產(chǎn)生漏磁問題。

（2）鋼結構的銜接檢測?，F(xiàn)場檢測鋼結構的銜接時，要注意如下幾點問題：①檢測銜接板大小，特別是厚度，看是否滿足標準；②平整性關系結構的平滑性，以直尺為靠尺靠檢測；③因為有螺栓孔，銜接板的具體尺寸大小會出現(xiàn)變化，需要加以檢測；④細微裂縫、局部問題的存在會干擾銜接板強度，要檢測裂紋和局部問題等。

螺栓銜接的檢測，最常見的是目測與錘敲相統(tǒng)一的辦法，而且還能夠利用扭力扳手檢查螺栓的擰固性及強度。尤其是針對高強度螺紋，該方法十分有效。除以上檢測內(nèi)容外，還需檢測螺紋數(shù)量、直徑、設置方法、排列分布等。

焊接屬于鋼結構材料成型中常見的方法，應用比較普遍。但是，焊接也屬于事故頻發(fā)的銜接形式，所以檢測其缺陷時非常重要的。焊接是經(jīng)過熔化金屬，冷卻硬化后，令金屬銜接的辦法，所以在焊接時會出現(xiàn)裂紋、夾雜、虛焊、氣口等問題。

結語：

水利項目的結構實體檢測工作，當前均是由具有水利工程質(zhì)量檢測資質(zhì)的單位來處理，檢測單位要認真做好以下工作：資質(zhì)完整、員工持證上崗、機械設備量值精準、檢測計量方法規(guī)范、信息全面客觀有效，為水利建設項目結構實體質(zhì)量鑒定提供科學的信息支持。