在建高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)方法分析與應(yīng)用

譚曉飛 付旭 趙春雨 李茜 劉煥芹

0 引言

隨著我國(guó)城市規(guī)模的迅速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為高層建筑的主要結(jié)構(gòu)形式之一，與此同時(shí)人們亦日益關(guān)注高層建筑的工程質(zhì)量。主體結(jié)構(gòu)作為高層建筑的主要部分，對(duì)于建筑整體的質(zhì)量安全至關(guān)重要。因此，需要不斷強(qiáng)化主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)工作，杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生，保障高層建筑工程質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)是指監(jiān)管部門或建筑企業(yè)以特定要求為目標(biāo)對(duì)建設(shè)工程材料、構(gòu)件及其實(shí)體質(zhì)量等進(jìn)行測(cè)試以確定其質(zhì)量特性的活動(dòng)，應(yīng)具有合法性、公正性、真實(shí)性、準(zhǔn)確性和獨(dú)特性特點(diǎn)。對(duì)高層建筑的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)能夠保證建筑材料的質(zhì)量安全，還可以為設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┯行У膮⒖紨?shù)據(jù)，為下一階段工序的順利運(yùn)行打下基礎(chǔ)，對(duì)于建筑物的安全性、耐久性和適用性具有重要意義。主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)的主要內(nèi)容一般為外觀檢測(cè)、鋼筋保護(hù)層的檢測(cè)和混凝土強(qiáng)度檢測(cè)等。目前，主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)還存在相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠健全、質(zhì)量檢測(cè)過程主觀性和隨意性較大、缺乏完善的管理制度、質(zhì)量監(jiān)管重點(diǎn)把握不清等問題。因此，不僅需要充分保證建筑主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)的合理性，還需要不斷進(jìn)行技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的更新與發(fā)展，才能確保高層建筑安全、穩(wěn)定、耐久。

本文以某在建高層主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目為實(shí)例，詳細(xì)分析了該類結(jié)構(gòu)檢測(cè)程序、內(nèi)容、方法以及結(jié)果，可為復(fù)雜多變工程環(huán)境下的同類型檢測(cè)項(xiàng)目提供參考。

1 檢測(cè)程序和內(nèi)容

某住宅樓工程結(jié)構(gòu)形式為地下二層、地上三十二層剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為平板式筏形基礎(chǔ)。目前十四層澆筑完畢，十五層鋼筋綁扎工作已完成。為了解該工程委托范圍內(nèi)主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，對(duì)該工程主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。

檢測(cè)前需了解該建筑的類別、結(jié)構(gòu)形式和所使用的建筑材料，并明確建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工等責(zé)任單位。委托方需申請(qǐng)檢測(cè)事由，并向檢測(cè)單位提供明確的檢測(cè)目的和要求。檢測(cè)單位應(yīng)首先對(duì)高層建筑進(jìn)行初步的調(diào)查，了解實(shí)際情況。然后，檢測(cè)單位應(yīng)編制詳細(xì)的檢測(cè)方案，配備好檢測(cè)人員和設(shè)備。最后，簽訂包含檢測(cè)目的、內(nèi)容和費(fèi)用等的檢測(cè)協(xié)議。在詳細(xì)檢測(cè)過程中，對(duì)該建筑物的檢測(cè)不能單從表面判斷，應(yīng)做進(jìn)一步的深入分析。檢測(cè)操作應(yīng)符合規(guī)范要求，嚴(yán)格按照程序檢測(cè)，全面認(rèn)真記錄標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)表格。

高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容一般包括：（1）混凝土和砂漿強(qiáng)度檢測(cè)；（2）鋼筋型號(hào)、數(shù)量、焊接質(zhì)量和保護(hù)層厚度檢測(cè)；（3）墻、梁、樓板截面尺寸檢測(cè)等。

對(duì)于上述工程，委托雙方最終協(xié)定的檢測(cè)內(nèi)容為：對(duì)基礎(chǔ)、負(fù)二層至十四層墻、梁板混凝土抗壓強(qiáng)度，墻、梁、板鋼筋間距及保護(hù)層厚度，墻、梁、板截面尺寸，十五層已綁扎（預(yù)留）、暴露在空氣中鋼筋拉伸性能、反向彎曲性能、重量偏差是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定。

2 檢測(cè)方法

高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)第一步就是要進(jìn)行構(gòu)件的抽樣。在科學(xué)抽取檢測(cè)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選擇構(gòu)件大或者質(zhì)量有問題的構(gòu)件，發(fā)揮出檢測(cè)的作用。按照檢測(cè)的目的不同，抽樣方法可分為兩種：（1）按照材料類型及結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行抽查；（2）根據(jù)檢測(cè)總數(shù)和選取數(shù)量來確定樣本數(shù)量進(jìn)行抽查。樣本容量要高于總數(shù)的11%，且具有代表性，保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。該高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)量一覽表如表1 所示。

表1 檢測(cè)數(shù)量一覽表

鋼筋混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法一般有鉆芯取樣法、超聲波法、超聲回彈綜合法、回彈法等。砂漿強(qiáng)度的檢測(cè)方法一般有筒壓法、回彈法、砂漿片剪法等。樓面板厚檢測(cè)的常用方法主要有取芯法和鉆孔法。鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)方法主要有電磁感應(yīng)法等。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，該高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)采用的主要檢測(cè)儀器包括：HT225-B 數(shù)字回彈儀、酚酞溶液、碳化深度測(cè)量?jī)x、鋼筋位置測(cè)定儀、非金屬板厚測(cè)試儀、連續(xù)式標(biāo)點(diǎn)機(jī)、電子天平、鉆芯機(jī)、液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)、鋼直尺、萬能角度尺、塞尺、游標(biāo)卡尺、鋼卷尺等。

主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測(cè)方式可以分為三種，表面質(zhì)量及尺寸檢測(cè)、預(yù)留試塊檢測(cè)、在結(jié)構(gòu)實(shí)體上進(jìn)行檢測(cè)。本文主要采用實(shí)體檢測(cè)方式對(duì)該高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

3 檢測(cè)結(jié)果與方法應(yīng)用

3.1 基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

該檢測(cè)項(xiàng)目采用鉆芯取樣法對(duì)基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。鉆芯取樣法會(huì)造成一定的局部破壞，但是因其具有較高的檢測(cè)精度，仍有一定的應(yīng)用。應(yīng)用鉆芯取樣法時(shí)，一般都是選擇在結(jié)構(gòu)受力較小且最能夠代表強(qiáng)度的部位進(jìn)行取樣。檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)清楚構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋分布，避免在鋼筋密集區(qū)域取樣。例如，對(duì)于本項(xiàng)目的平板式筏基礎(chǔ)，因?yàn)槠滗摻疃技性诒砻妫糟@芯位置應(yīng)選擇在側(cè)面，這樣可以避免與鋼筋和預(yù)埋件的接觸，為鉆芯檢測(cè)提供了便利條件。該高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表如表2 所示。

表2 基礎(chǔ)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.2 墻體混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

該檢測(cè)項(xiàng)目采用回彈法對(duì)一層至十四層墻體混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，并采用鉆芯修正法對(duì)一層至十四層墻體混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正?；貜椃ň邆淇焖?、便捷且無損于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，屬于一種無損檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用較廣泛。回彈法通常應(yīng)用在砂漿與混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)中，主要是通過回彈儀中的重錘撞擊混凝土表層，由回彈值通過混凝土表層硬度與強(qiáng)度的關(guān)系來檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。但由于其檢測(cè)的是推定強(qiáng)度，所以必要時(shí)應(yīng)結(jié)合鉆芯取樣法對(duì)回彈法檢測(cè)的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正。鉆芯修正后混凝土抗壓強(qiáng)度部分檢測(cè)結(jié)果匯總表如表3 所示。

表3 鉆芯修正后混凝土抗壓強(qiáng)度部分檢測(cè)結(jié)果匯總表

3.3 梁板混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

采用回彈法對(duì)負(fù)二層至負(fù)一層墻、梁板及一層至十四層梁板混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，部分檢測(cè)結(jié)果如表4 所示。

表4 部分梁板混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果匯總表

3.4 截面尺寸及保護(hù)層厚度檢測(cè)

作為高層建筑的主要承力主體，樓板結(jié)構(gòu)質(zhì)量會(huì)直接影響整個(gè)建筑物的安全性和耐久性。所以，應(yīng)控制樓板厚度，提升工程的承載能力，以保證建筑物的長(zhǎng)久使用。鋼筋能夠提高主體結(jié)構(gòu)的抗剪、抗彎拉能力，根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)，鋼筋的布置都不相同，另外，鋼筋保護(hù)層厚度過薄易造成鋼筋露筋銹蝕，因此，鋼筋保護(hù)層的檢測(cè)工作也非常重要。

該檢測(cè)項(xiàng)目采用非金屬板厚測(cè)試儀及鋼卷尺測(cè)量墻、梁、板截面尺寸進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量樓板厚度時(shí)一般采用抽樣檢測(cè)方式，應(yīng)橫跨不同的樓層、不同的位置。鋼筋檢測(cè)可分為鋼筋位置、保護(hù)層厚度、間距、直徑等項(xiàng)目。該檢測(cè)項(xiàng)目采用鋼筋位置測(cè)定儀及鋼卷尺對(duì)墻、梁、板鋼筋間距及鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行測(cè)量。需要注意檢查鋼筋的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量，確保鋼筋連接位置的焊接強(qiáng)度，檢測(cè)過程中還要對(duì)鋼筋的出廠報(bào)告和質(zhì)量合格證等進(jìn)行審查，有效管控鋼筋質(zhì)量。

3.5 檢測(cè)結(jié)論

（1）基礎(chǔ)、負(fù)二層至十四層墻、梁板混凝土抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

（2）負(fù)二層至十四層梁、板鋼筋間距及保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204-2015）要求。

（3）負(fù)二層至十四層樓板厚度符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

4 結(jié)語

本文通過一項(xiàng)在建高層建筑主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)實(shí)例，詳細(xì)分析了質(zhì)量檢測(cè)的程序、內(nèi)容和方法。高層建筑主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)直接決定著建筑物的安全性和耐久性，應(yīng)充分重視其質(zhì)量檢測(cè)工作。建筑工程質(zhì)量檢測(cè)同時(shí)也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及的理論和技術(shù)較多，應(yīng)注意對(duì)細(xì)節(jié)的控制，采取合理的方式進(jìn)行檢測(cè)，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性，保障建筑工程質(zhì)量。