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建筑結構檢測基本知識
建筑結構檢測基本知識
建筑物在規定的時間內，在規定的條件下(正常設計、正常施工、正常使用和維護)，應滿足安全性、適用性和耐久性的要求。但現實生活中，會有很多原因導致建筑物不能滿足預定功能，如設計不周或有誤、施工質量差、使用或改造不當、使用環境惡化等。
為了解結構的安全性、適用性和耐久性是否滿足要求，需要對結構進行檢測、鑒定，對其可靠性做出正確的評價，然后進行維修或加固，以提高結構的安全性，延長其使用壽命。
1、基本規定
1.1檢測范圍和分類
建筑結構的檢測可分為在建建筑結構工程質量的檢測和既有建筑結構性能的檢測。這兩類檢測內容大致相同，只是既有建筑物結構性能檢測可能面對的結構損傷與材料老化問題要多一些，現場檢測遇到問題的難度要大一些。
1.1.1當遇到下列情況之一時，應進行建筑結構工程質量的檢測：
（1）涉及結構安全的試塊、試件以及有關材料檢驗數量不足；
（2）對施工質量的抽樣檢測結果達不到設計要求；
（3）對施工質量有懷疑或爭議，需要通過檢測進一步分析結構的可靠性；
（4）發生工程事故，需要通過檢測分析事故的原因及對結構可靠性的影響。
1.1.2當遇到下列情況之一時，應對既有建筑結構結構性能的項目進行檢測：
（1）建筑結構安全鑒定；
（2）建筑結構抗震鑒定；
（3）建筑大修前的可靠性鑒定；
（4）建筑改變用途、改造、加層或擴建前的鑒定；
（5）建筑結構達到設計使用年限要繼續使用的鑒定；
（6）受到災害、環境侵蝕等影響建筑的鑒定；
（7）對既有建筑結構的工程質量有懷疑或爭議。
建筑結構的檢測應為建筑結構工程質量的評定或建筑結構性能的鑒定提供真實、可靠、有效的檢測數據和檢測結論。
1.2工作程序
接受委托
調 查
制定檢測方案
確認儀器、設備狀況
現場檢測
補充檢測
計算分析和結果評價
檢測報告
圖1.1 建筑結構檢測工作程序框圖
2、混凝土結構
混凝土結構的檢測可分為原材料性能、混凝土強度、混凝土構件外觀質量與缺陷、尺寸與偏差、變形與損傷和鋼筋配置等項工作。檢測時可根據委托方的要求、結構實際情況或工程特點確定重點內容。
2.1原材料性能
2.1.1混凝土原材料的質量或性能，可按下列方法檢測：
（1）當工程尚有與結構中同批、同等級的剩余原材料時，可按有關產品標準和相應檢測標準的規定對與結構工程質量問題有關聯的原材料進行檢驗；
（2）當工程沒有與結構中同批、同等級的剩余原材料時，可從結構中取樣，檢測混凝土的相關質量或性能。
2.1.2鋼筋的質量或性能，可按下列方法檢測：
（1）當工程尚有與結構中同批的鋼筋時，可按有關產品標準的規定進行鋼筋力學性能檢驗或化學成分分析；
（2）需要檢測結構中的鋼筋時，可在構件中截取鋼筋進行力學性能檢驗或化學成分分析；進行鋼筋力學性能的檢驗時；
2.2混凝土強度
結構或構件混凝土抗壓強度的檢測，可采用回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法等方法，檢測操作應分別遵守相應技術規程的規定。
（1）采用回彈法時，被檢測混凝土的表層質量應具有代表性，且混凝土的抗壓強度和齡期不應超過相應技術規程限定的范圍；
（2）采用超聲回彈綜合法時，被檢測混凝土的內外質量應無明顯差異，且混凝土的抗壓強度不應超過相應技術規程限定的范圍；
（3）當被檢測混凝土的表層質量不具有代表性時，應采用鉆芯法；當被檢測混凝土的齡期或抗壓強度超過回彈法、超聲回彈綜合法等相應技術規程限定的范圍時，可采用鉆芯法或鉆芯修正法。
（4）在回彈法、超聲回彈綜合法適用的條件下，宜進行鉆芯修正或利用同條件養護立方體試塊的抗壓強度進行修正。
2.3混凝土構件外觀質量與缺陷
混凝土構件外觀質量與缺陷的檢測可分為蜂窩、麻面、孔洞、露筋、裂縫、疏松區和不同時間澆筑的混凝土結合面質量等項目。
混凝土構件外觀缺陷，可采用目測與尺量的方法檢測；混凝土內部缺陷的檢測，可采用超聲法、沖擊反射法等非破損方法；必要時可采用局部破損方法對非破損的檢測結果進行驗證。
2.4尺寸與偏差
混凝土結構構件的尺寸與偏差的檢測可分：構件截面尺寸、軸線尺寸、標高、構件垂直度、表面平整度等項目。
2.5變形與損傷
混凝土結構或構件變形的檢測可分為構件的撓度、結構的傾斜和基礎不均勻沉降等項目。
混凝土結構損傷的檢測可分為環境侵蝕損傷、災害損傷、人為損傷、混凝土有害元素造成的損傷等項目。
（1）混凝土構件的撓度，可采用激光測距儀、水準儀或拉線等方法檢測。
（2）混凝土構件或結構的傾斜，可采用經緯儀三軸定位儀或吊錘的方法檢測，宜區分傾斜中施工偏差造成的傾斜、變形造成的傾斜、災害造成的傾斜等。
（3）混凝土結構的基礎不均勻沉降，可用水準儀檢測；當需要確定基礎沉降的發展情況時，應在混凝土結構上布置測點進行觀測，觀測操作應遵守《建筑變形測量規程》JGJ/T8的規定。
（4）混凝土結構受到的損傷時，可按下列規定進行檢測：宜確定損傷對混凝土結構的安全及耐久性影響的程度。
2.6鋼筋的配置與銹蝕
2.6.1鋼筋配置的檢測
鋼筋配置的檢測可分為鋼筋位置、保護層厚度、直徑、數量等項目。
鋼筋位置、保護層厚度和鋼筋數量，宜采用非破損的雷達法或電磁感應法進行檢測，必要時可鑿開混凝土進行鋼筋直徑或保護層厚度的驗證。
2.6.2鋼筋銹蝕狀況的檢測
鋼筋銹蝕狀況的檢測可根據測試條件和測試要求選擇剔鑿檢測方法、電化學測定方法、或綜合分析判定方法。
鋼筋銹蝕狀況的剔鑿檢測方法，剔鑿出鋼筋直接測定鋼筋的剩余直徑。
鋼筋銹蝕狀況的電化學測定方法和綜合分析判定方法宜配合剔鑿檢測方法的驗證。
3、砌體結構
砌體結構的檢測可分為砌筑塊材、砌筑砂漿、砌體強度、砌筑質量與構造以及損傷與變形等項工作。檢測時可根據委托方的要求、結構實際情況或工程特點確定重點內容。
3.1砌筑塊材
砌筑塊材的檢測可分為砌筑塊材的強度及強度等級、尺寸偏差、外觀質量、抗凍性能、塊材品種等檢測項目。
（1）砌筑塊材的強度，可采用取樣法、回彈法、取樣結合回彈的方法或鉆芯的方法檢測。
（2）磚和砌塊尺寸及外觀質量檢測可采用取樣檢測或現場檢測的方法進行檢測。
（3）砌筑塊材其他性能的檢測，可參照有關產品標準的規定進行。
3.2砌筑砂漿
砌筑砂漿的檢測可分為砂漿強度、品種、抗凍性和有害元素含量等項目。
（1）砌筑砂漿強度的檢測可采用回彈法、貫入法、點荷法、筒壓法等檢測方法。檢測操作應遵守《砌體工程現場檢測技術標準》GB/T 50315的規定。
（2）砌筑砂漿其他性能的檢測，可參照國家相關標準的規定進行。
3.2砌體強度
砌體強度可采用取樣的方法或現場原位的方法檢測。
燒結普通磚砌體的抗壓強度，可采用回彈法、原位軸壓法等方法進行檢測；燒結普通磚砌體的抗剪強度，可采用原位雙剪法或單剪法檢測；檢測操作應遵守《砌體工程現場檢測技術標準》GB/T 50315的規定。
3.3砌筑質量與構造
砌筑構件的砌筑質量檢測可分為砌筑方法、灰縫質量等項目。
砌體結構的構造檢測可分為砌筑構件的高厚比、梁墊、壁柱、圈梁、構造柱或芯柱、砌體局部尺寸、拉結筋等項目。
（1）既有砌筑構件砌筑方法、灰縫質量等，可采取剔鑿表面抹灰的方法檢測。當構件砌筑質量存在問題時，可降低該構件的砌體強度。
（2）跨度較大的屋架和梁支承面下的墊塊和錨固措施，可采取剔除表面抹灰的方法檢測。
（3）跨度較大門窗洞口的混凝土過梁的設置狀況，可通過測定過梁鋼筋狀況判定，也可采取剔鑿表面抹灰的方法檢測。
（4）圈梁、構造柱或芯柱的設置，可通過測定鋼筋狀況判定。
3.4變形與損傷
砌體結構的變形與損傷的檢測可分為裂縫、傾斜、基礎不均勻沉降、環境侵蝕損傷、災害損傷及人為損傷等項目。
這些項目的具體檢測方法與混凝土結構的變形與損傷的檢測基本相同。
4、鋼結構
鋼結構的檢測可分為鋼結構材料性能、連接、構件的尺寸與偏差、變形與損傷、構造以及涂裝等項工作。檢測時可根據委托方的要求、結構實際情況或工程特點確定重點內容。
4.1材料性能
對結構構件鋼材的力學性能檢驗可分為屈服點、抗拉強度、伸長率、冷彎和沖擊功等項目。
當工程尚有與結構同批的鋼材時，可以將其加工成試件，進行鋼材力學性能檢驗；當工程沒有與結構同批的鋼材時，可在構件上截取試樣，但應確保結構構件的安全。
鋼材化學成分的分析，可根據需要進行全成分分析或主要成分分析。
4.2連接
鋼結構的連接質量與性能的檢測可分為焊接連接、焊釘（栓釘）連接、螺栓連接、高強螺栓連接等項目。
焊接焊縫可采用超聲波探傷的方法檢測；
高強度大六角頭螺栓連接副的材料性能和扭矩系數；
扭剪型高強度螺栓連接副的材料性能和預拉力的檢驗。
4.3尺寸與偏差
鋼結構構件的尺寸與偏差可采用卷尺與游標卡尺進行測量。
4.4缺陷、損傷與變形
鋼材外觀質量缺陷的檢測可分為均勻性，是否有夾層、裂紋、非金屬夾雜和明顯的偏析等項目。當對鋼材的外觀質量有懷疑時，應對鋼材原材料進行力學性能檢驗或化學成分分析。
鋼結構損傷的檢測可分為裂紋、局部變形、銹蝕等項目。
鋼結構構件變形檢測可分為撓度、傾斜以及基礎不均勻沉降等。
4.5構造
鋼結構構造的檢測可分為：桿件長細比、構件截面的寬厚比、支撐體系的連接等項目。
4.6涂裝
鋼結構涂裝的檢測主要包括防護涂料的質量、涂層厚度、鋼材表面的除銹等級等項目。
檢測結構或構件強度可采用兩種方式：
（1）單個構件檢測：適用于單獨的結構或構件的檢測；
（2）按批抽樣檢測：適用于條件基本一致且齡期相近的同種類構件的檢測。
回彈法檢測混凝土抗壓強度具體步驟：
（1）測區的選擇與布置：
單個構件檢測時，每一結構或構件測區數不應少于10個；按批抽樣檢測測區數不得少于3個；
測區宜選在使回彈儀處于水平方向，檢測混凝土澆筑側面。檢測面應為原狀混凝土面，應避開蜂窩、麻面并應清潔、平整。測區面積宜控制在0.04m2。
（2）回彈值的測量：
檢測時回彈儀應始終與檢測面相垂直，回彈16個回彈值，回彈值準確至1，同一測點只允許彈擊一次。
（2）碳化深度值的測量：
回彈測量完畢后，用合適的工具在測區表面形成一直徑與15mm的孔洞，其深度大于6mm，然后清除洞中的粉末，立即用1%酚酞溶液滴在混凝土孔洞內壁的邊緣處，待已碳化與未碳化的交界面明顯時，用碳化深度測量尺測量已碳化與未碳化的交界面與混凝土表面的垂直距離多次，取平均值，準確至0.5 mm。
鉆芯法檢測混凝土抗壓強度具體步驟：
（1）位置選擇
鉆芯部位應選在結構或構件受力較小的部位，混凝土質量有代表性的部位，并避開鋼筋、預埋件和管線的位置。
（2）鉆芯操作
將鉆芯機就位并安放平穩后固定，鉆取芯樣，從鉆孔中取出芯樣晾干，標上清晰的標記。
鉆芯后所留下的孔洞應及時進行修補。
回彈法檢測砌筑砂漿抗壓強度具體步驟：
（1）測區的選擇與布置：
單個構件檢測時，每一結構或構件測區數不應少于3個；按批抽樣檢測測區數不得少于1～3個；
檢測面應為原狀砂漿面，砌體表面粉刷層、勾縫砂漿等應清除干凈。測區面積宜控制在1.0m2。
（2）回彈值的測量：
檢測時回彈儀應始終處于水平狀態并與砂漿檢測面相垂直，回彈12個回彈值，回彈值準確至1，同一測點連續彈擊3次，第1、2次不讀數，僅讀第3次回彈值。
（2）碳化深度值的測量：
回彈測量完畢后，用合適的工具在測區表面形成一深度大于6mm的孔洞，然后清除洞中的粉末，立即用1%酚酞溶液滴在混凝土孔洞內壁的邊緣處，待已碳化與未碳化的交界面明顯時，用碳化深度測量尺測量已碳化與未碳化的交界面與砂漿表面的垂直距離多次，準確至0.5 mm。
1.《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》JGJ/T 23-2001；
2．《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（DBJ14-026-2004）；
3.《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS 03:2007）；
4.《鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（DBJ14-029-2004）；
5．《砌體工程現場檢測技術標準》GB/T 50315-2000；
6．《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》JGJ/T 136-2001；
7．《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004；
8．《混凝土結構設計規范》GB 50010-2002
9．《砌體結構設計規范》GB 50003-2001
10．《鋼結構設計規范》GB 50017-2003
11．《建筑地基基礎設計規范》GB 50007-2002
12．《建筑結構荷載規范》GB 50009-2001
13．《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-1999
14．《工業建筑可靠性鑒定標準》GB 50144-2008
15．《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB 50204-2002
16．《砌體工程施工質量驗收規范》GB 50203-2002
17．《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205-2001
18．《建筑地基基礎施工質量驗收規范》GB 50202-2002
19．《建筑變形測量規范》JGJ/8-2007
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