工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定研究

【摘要】目前，工業(yè)廠房建設(shè)速度和建設(shè)總量與日俱增。受工業(yè)生產(chǎn)中高溫、振動(dòng)以及各類生產(chǎn)因素影響，工業(yè)廠房在承載的同時(shí)，也出現(xiàn)了一定的結(jié)構(gòu)安全性問題，因而落實(shí)對(duì)工業(yè)廠房的安全性檢測(cè)鑒定就十分重要。基于此，文中詳細(xì)論述了工業(yè)廠房檢測(cè)鑒定要點(diǎn)以及相關(guān)保障措施，希望對(duì)工業(yè)廠房建設(shè)應(yīng)用安全起到參考作用。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房；結(jié)構(gòu)安全；安全性檢測(cè)

【中圖分類號(hào)】TU317 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）05-0124-03

0 引言

工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中，安全鑒定與檢測(cè)是其質(zhì)量保障的重要方式。通過開展結(jié)構(gòu)安全鑒定與檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)與施工中存在的問題，有助于提升工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全和工業(yè)生產(chǎn)順利開展。

當(dāng)前國內(nèi)外工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)鑒定檢測(cè)經(jīng)過數(shù)十年技術(shù)發(fā)展，已形成較為嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的鑒定檢測(cè)體系。

（1） 國外方面。美國C.A.Cornell提出了中心點(diǎn)法，可依托β指標(biāo)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)可靠性與安全度；加拿大學(xué)者N.C.Lind基于對(duì)前者的改進(jìn)，提出了驗(yàn)算點(diǎn)法進(jìn)一步提升了鋼結(jié)構(gòu)鑒定的技術(shù)實(shí)用性；Rackwitz等人提出當(dāng)量正態(tài)方法也基于隨機(jī)變量實(shí)際分布的二階矩模式，提升了結(jié)構(gòu)可靠度鑒定的質(zhì)量效果。

（2） 國內(nèi)方面。我國近幾十年在結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)上得到了快速發(fā)展，制定了一系列重要的鑒定指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，包括《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》《鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)定及加固技術(shù)規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等，極大提升了我國鋼結(jié)構(gòu)鑒定檢測(cè)的可靠性與準(zhǔn)確性。

社會(huì)各界對(duì)建筑結(jié)構(gòu)鑒定檢測(cè)重視度不斷提升，并發(fā)展出多樣的鑒定方法和標(biāo)準(zhǔn)體系，預(yù)期未來結(jié)構(gòu)鑒定體系也將不斷豐富，為國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定提供堅(jiān)實(shí)保障。

1 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定意義

工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)鑒定是在工業(yè)廠房使用過程中，根據(jù)使用環(huán)境、使用條件和工業(yè)廠房的實(shí)際情況，運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)和方法，對(duì)其在正常使用條件下的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行評(píng)定和評(píng)價(jià)。

工程安全質(zhì)量事故是建筑工程領(lǐng)域發(fā)生最多的事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國每年因建筑工程質(zhì)量安全事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)百億元。各級(jí)主管部門都高度重視建筑物結(jié)構(gòu)安全評(píng)估工作，制定了相應(yīng)的法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，陸續(xù)出現(xiàn)了大量工業(yè)廠房，由于施工過程和使用不當(dāng)?shù)仍蛟斐砂踩鹿暑l發(fā)。每年都有工業(yè)廠房因不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范而被主動(dòng)拆除或重建。

我國現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全評(píng)估體系仍處于發(fā)展階段，評(píng)估鑒定方法單一，認(rèn)識(shí)不足。因此，通過對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)定和分析，掌握結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及安全性，能夠?qū)I(yè)廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)估和鑒定，為后續(xù)修繕和改造提供依據(jù)[1]。

2 工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定要點(diǎn)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與檢測(cè)

對(duì)于工業(yè)廠房的安全性檢測(cè)鑒定，應(yīng)預(yù)先做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研檢測(cè)。即通過對(duì)工業(yè)廠房現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定廠房結(jié)構(gòu)類型、使用年限及周邊環(huán)境狀況等，并進(jìn)行可靠的現(xiàn)狀調(diào)查。

以某工業(yè)廠房為例。該廠房為框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為1 960 m2，共兩層，每層約5 m。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過程中，對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢查，包括裂縫、空鼓、露筋、局部傾斜等。對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)造措施等進(jìn)行檢查和記錄，并對(duì)廠房外觀質(zhì)量進(jìn)行了拍照和錄像?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)束后，將現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果與非破壞檢測(cè)技術(shù)結(jié)合進(jìn)行分析，以確定工業(yè)廠房存在的主要問題。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)

工業(yè)廠房混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的方法有多種，最常用的是鉆芯法和回彈法。

（1） 鉆芯法。主要是對(duì)結(jié)構(gòu)的材料性能以及抗壓強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。在具體操作過程中需要從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)上鉆取混凝土樣本，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)試驗(yàn)。檢測(cè)范圍全面，結(jié)果可靠，能夠真實(shí)地幫助工作人員了解混凝土結(jié)構(gòu)狀態(tài)。但是這種檢測(cè)會(huì)對(duì)表面結(jié)構(gòu)造成損傷，且檢測(cè)成本較高，不適合針對(duì)工業(yè)廠房承重結(jié)構(gòu)連續(xù)使用。

隨著技術(shù)水平不斷提升，如今研發(fā)出一種介于鉆芯法和非破損檢測(cè)手段之間的檢測(cè)技術(shù)——拔出法。就是在混凝土結(jié)構(gòu)表面鉆孔、擴(kuò)槽后，裝載錨固件，從而在滿足檢測(cè)需求的同時(shí)，將對(duì)工業(yè)廠房帶來的損傷降至最低，因此具有非常廣泛的應(yīng)用意義。

（2） 回彈法。是典型的無損檢測(cè)技術(shù)代表。是根據(jù)物體在墻面的回彈值測(cè)定混凝土的材料參數(shù)，通過檢測(cè)設(shè)備采集物體在墻面回彈高度，根據(jù)高度值與混凝土強(qiáng)度成正比的關(guān)系計(jì)算混凝土強(qiáng)度。

（3） 超聲波檢測(cè)法。是一種無損檢測(cè)技術(shù)。根據(jù)聲波在混凝土結(jié)構(gòu)中傳遞時(shí)長，可以有效確定混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的實(shí)際情況，并評(píng)估混凝土材料性能與施工質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。雖然在測(cè)量精度上相對(duì)鉆芯法存在一定差距，但足以滿足大部分檢測(cè)需求，并且操作便捷，成本較低，因此應(yīng)用同樣極為廣泛[2]。

2.3 鋼筋檢測(cè)分析

工業(yè)廠房中，混凝土結(jié)構(gòu)的含水量、孔隙率，材料中含有的化學(xué)元素，都會(huì)對(duì)鋼筋造成嚴(yán)重腐蝕。由于其處于隱藏結(jié)構(gòu)中，無法通過肉眼觀察或?qū)嶒?yàn)手段來判斷鋼筋性能。

電阻探測(cè)器設(shè)備專門用于針對(duì)工業(yè)廠房鋼筋結(jié)構(gòu)的使用情況進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行應(yīng)用過程中，儀器上的測(cè)量數(shù)值，會(huì)根據(jù)鋼筋構(gòu)件遭受的侵蝕程度不同，呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。儀器顯示數(shù)據(jù)浮動(dòng)較高，則說明鋼筋表面存在銹蝕現(xiàn)象，并導(dǎo)致其內(nèi)部材料性能出現(xiàn)差異。為了保證其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員可以進(jìn)一步縮短測(cè)點(diǎn)與鋼筋的距離，根據(jù)儀器顯示的電極位置，進(jìn)一步確定鋼筋受侵蝕的情況，并結(jié)合電極相位數(shù)據(jù)來判斷鋼筋受損的主要區(qū)域。

鋼筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)還包括涂層厚度檢測(cè)、渦流檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、鋼材銹蝕檢測(cè)等，可以針對(duì)不同工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中的鋼筋構(gòu)件受損形式做出準(zhǔn)確判斷，從而為人工加固工作提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)。

2.4 砌體檢測(cè)

針對(duì)工業(yè)廠房砌體結(jié)構(gòu)方面的檢測(cè)，常見的檢測(cè)技術(shù)有推出檢測(cè)法、回彈檢測(cè)法、軸壓檢測(cè)法、原位單雙剪檢測(cè)法以及扁頂檢測(cè)法等。

根據(jù)檢測(cè)技術(shù)自身的檢測(cè)方式與檢測(cè)特征分類，砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)主要有間接檢測(cè)與直接檢測(cè)兩大類。

（1） 間接檢測(cè)法。是通過對(duì)砌體結(jié)構(gòu)中砂漿的檢測(cè)，獲得精準(zhǔn)的砂漿強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。該檢測(cè)方法操作簡便，對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的完整性保護(hù)程度高。但是，實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性較低，會(huì)對(duì)整體檢測(cè)結(jié)果的有效性造成一定影響。

（2） 直接檢測(cè)法。適用于砌體結(jié)構(gòu)實(shí)際抗壓能力的檢測(cè)分析，能全面準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)材料的性能特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性。但是，在應(yīng)用過程中，會(huì)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)造成相應(yīng)的影響。所以，在具體的檢測(cè)過程中，要結(jié)合檢測(cè)需求與建筑的特點(diǎn)，選擇最佳檢測(cè)方式，從而獲得精準(zhǔn)有效的檢測(cè)結(jié)果，為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性的增強(qiáng)提供有效的幫助與參考[3]。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析

（1） 結(jié)構(gòu)體系檢查。工業(yè)廠房項(xiàng)目需進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)體系檢查，包括對(duì)屋面支撐與柱間支撐的拉伸試驗(yàn)，檢查是否處于拉緊狀態(tài)，有無明顯變形和彎曲，應(yīng)檢測(cè)剛性拉桿是否存在明顯變形和彎曲。保障鋼結(jié)構(gòu)布局滿足設(shè)計(jì)要求。

（2） 鋼構(gòu)件截面尺寸。鋼構(gòu)件截面尺寸的鑒定檢測(cè)，應(yīng)依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50334—2004）所規(guī)定的最低取樣體積B級(jí)，對(duì)各類零件進(jìn)行隨機(jī)抽查。應(yīng)明確抽樣尺寸大小及斷面尺寸符合圖紙規(guī)定。

（3） 材料強(qiáng)度檢測(cè)。對(duì)鋼架梁、鋼架柱樣本選取其中5個(gè)進(jìn)行里氏硬度測(cè)試。經(jīng)過里氏硬度測(cè)試轉(zhuǎn)換，證實(shí)所用鋼材強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（4） 焊縫檢測(cè)。對(duì)焊接接頭表面，采用目測(cè)法進(jìn)行全面審視。同時(shí)挑選完全熔透的焊接接頭進(jìn)行超聲波和磁粉探傷檢驗(yàn)。經(jīng)過抽樣檢測(cè)，顯明確示焊接面是否整體平整，有無明顯結(jié)構(gòu)瑕疵和損傷，焊接形狀是否符合規(guī)范要求。對(duì)抽查的焊接接頭，還應(yīng)分別進(jìn)行超聲波探傷和磁粉探傷試驗(yàn)，確保檢驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到規(guī)范中所規(guī)定的二級(jí)焊接標(biāo)準(zhǔn)，并達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

（5） 節(jié)點(diǎn)檢測(cè)。檢測(cè)明確梁柱節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)以及地腳螺栓數(shù)量與布局是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范，梁柱與梁梁連接處翼緣厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

2.6 外觀檢測(cè)

外觀檢測(cè)是廠房主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)常用的方法。在利用外觀檢測(cè)法進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，必須安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行工業(yè)廠房主體結(jié)構(gòu)外觀判斷以及初步檢測(cè)工作，判斷是否出現(xiàn)了裂痕和損壞等問題。此外，需要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀和尺寸全方位進(jìn)行檢測(cè)，判斷與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求之間是否存在差距。外觀檢測(cè)也包括了不同材料的性能和工程標(biāo)準(zhǔn)是否保持一致。外觀檢測(cè)法最終檢測(cè)結(jié)果帶有一定的主觀性。

3 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定保障對(duì)策

3.1 建立科學(xué)鑒定管理制度

在建設(shè)科學(xué)、完備的管理體系后，結(jié)合地區(qū)工業(yè)廠房實(shí)際情況，設(shè)計(jì)管理細(xì)則，嚴(yán)格執(zhí)行管理，將工作責(zé)任落實(shí)在具體人頭上。確定規(guī)范化管理制度和工作標(biāo)準(zhǔn)開展管理活動(dòng)。在鑒定機(jī)構(gòu)內(nèi)部積極開展培訓(xùn)，使其在規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)、熱情的工作態(tài)度下完成鑒定。優(yōu)化配置工作內(nèi)容和資源，充分體現(xiàn)管理活動(dòng)效果。只有當(dāng)工程人員面臨責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)，才會(huì)提高對(duì)鑒定工作的重視，展現(xiàn)出自身的價(jià)值，并在履行責(zé)任與義務(wù)后積極建設(shè)追溯體系，使工業(yè)廠房的安全鑒定及檢驗(yàn)工作更加規(guī)范化[4]。

3.2 明確結(jié)構(gòu)安全性鑒定檢測(cè)方法

當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)廠房鑒定常見方式包括經(jīng)驗(yàn)鑒定、概率鑒定、實(shí)用鑒定三種。①經(jīng)驗(yàn)鑒定法，是要求結(jié)合科學(xué)的規(guī)范條例，評(píng)估工業(yè)廠房情況。但因?yàn)椴煌こ倘藛T專業(yè)能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異，檢驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)偏差。這是當(dāng)前工業(yè)廠房安全鑒定中最迅速的方式，出錯(cuò)率也較低[5]。一般只有在工程人員自身專業(yè)知識(shí)缺乏的情況下才會(huì)產(chǎn)生過大的偏差，是當(dāng)前工業(yè)廠房安全鑒定最常用的方式。②實(shí)用鑒定法，要運(yùn)用科學(xué)的檢驗(yàn)儀器和技術(shù)進(jìn)行鑒定，結(jié)合實(shí)際檢驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，評(píng)估工業(yè)廠房實(shí)際情況，是當(dāng)前工業(yè)廠房安全鑒定中科學(xué)性最高的鑒定方法。③概率鑒定法，應(yīng)用了現(xiàn)代化高數(shù)理念，以概率分析的方式對(duì)安全事故出現(xiàn)率進(jìn)行評(píng)估，但大部分都只是在理論層面進(jìn)行應(yīng)用，缺少實(shí)踐支持[6]。

3.3 建設(shè)高素質(zhì)的安全鑒定隊(duì)伍

鑒定機(jī)構(gòu)開展培訓(xùn)教育活動(dòng)時(shí)，要增加鑒定理論知識(shí)培訓(xùn)的比重。特別是開展建筑行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)方面的教育，增強(qiáng)工程人員的法律意識(shí)，培養(yǎng)其嚴(yán)格按照鑒定標(biāo)準(zhǔn)開展鑒定活動(dòng)的行為、理念。鑒定人員還要具備鑒定報(bào)告寫作、鑒定方案設(shè)計(jì)、先進(jìn)鑒定技術(shù)能力，掌握豐富的理論知識(shí)與技術(shù)，可以將培訓(xùn)理論學(xué)習(xí)靈活應(yīng)用在實(shí)踐工作中，增強(qiáng)鑒定人員責(zé)任意識(shí)。要設(shè)置考核制度，對(duì)鑒定人員專業(yè)能力、實(shí)踐技能、法律意識(shí)等進(jìn)行測(cè)試，增強(qiáng)鑒定人員的專業(yè)能力。針對(duì)已經(jīng)在職的人員，除了定期組織培訓(xùn)活動(dòng)外，還要使其掌握行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的研究成果、理念，完成高素質(zhì)工業(yè)廠房安全鑒定隊(duì)伍建設(shè)[7]。

3.4 落實(shí)檢測(cè)設(shè)備分析

與國外所使用的結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀器相比，某些檢測(cè)儀器還處于初步階段。所以機(jī)器在整體功能上還有發(fā)展的潛能，基于此，有關(guān)儀器設(shè)備還要進(jìn)行創(chuàng)新，提高結(jié)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，為后續(xù)檢測(cè)做充分準(zhǔn)備。

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，可以研發(fā)出更多適用于工業(yè)廠房檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)設(shè)備，這將大幅縮短工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)檢測(cè)所耗費(fèi)的時(shí)間。在檢測(cè)過程中，要善于應(yīng)用新的技術(shù)、新的設(shè)備、新的方案，從而提升檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，使其結(jié)果更接近工業(yè)廠房的真實(shí)性與客觀性，從而為后期的工業(yè)廠房應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)檢測(cè)是工業(yè)廠房質(zhì)量檢測(cè)的核心內(nèi)容，其檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確，直接關(guān)系到工業(yè)廠房建設(shè)質(zhì)量和使用安全。但工業(yè)廠房主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜且存在諸多內(nèi)外影響因素，難以準(zhǔn)確獲得真實(shí)的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，針對(duì)不同的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)和具體情況，應(yīng)采取適合的檢測(cè)方法，把控好檢測(cè)要點(diǎn)，選擇合理的控制措施，真實(shí)有效完成主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)任務(wù)，為工業(yè)廠房的安全性評(píng)價(jià)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳慶慶.某門剛結(jié)構(gòu)工業(yè)配套廠房檢測(cè)鑒定與加固分析[J].安徽建筑，2023，30（9）：180-183.

[2] 胡春杰，黃浩.某單層磚柱廠房結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定[J].山西建筑，2023，49（3）：74-77.

[3] 尹雪嬌，張曉東.既有鋼結(jié)構(gòu)廠房檢測(cè)與可靠性鑒定分析[J].河南科技，2022，41（24）：61-64.

[4] 施秀明，李志芳.火電廠廠房主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)分析[J].居舍，2021（36）：37-39.

[5] 李琨.溫潤海洋大氣環(huán)境腐蝕下門式剛架廠房鋼結(jié)構(gòu)受力性能有限元分析[J].四川建筑，2019，39（4）：176-177.

[6] 曹立迎.STS有關(guān)參數(shù)取值問題的探討：采用鋼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件STS的框排架平面模型計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼架[J].中國科技信息，2009（8）：52.

[7] Vijay G，Prakash P，Santhosh K，et al.Assess mentofIn-situ quality of concrete of rengali power house structureby non-destructive testing M ethods，rengali，OHPCL td.，odisha-acase study[J].Waterand energy international，2022，65（9）：75.

[作者簡介]易院平（1991—），男，湖北武漢人，碩士研究生，工程師，研究方向：巖土工程檢測(cè)。