上海標(biāo)濟(jì)工程質(zhì)量檢測有限公司 上海 201316

國家住建部副部長仇保興說過，作為世界上年新建建筑量最大的國家，我國建筑物平均壽命只有25～30年，確實(shí)使人汗顏。相比較之下，瑞士、挪威等發(fā)達(dá)國家房屋壽命可達(dá)80年，美國是74年，而英國建筑的平均壽命達(dá)到132年。

前不久，浙江寧波奉化市居民樓坍塌事件，撥動(dòng)了億萬人對建筑安全的敏感神經(jīng)，已成為一個(gè)典型的警示標(biāo)本：該樓屬于磚混結(jié)構(gòu)，建于1995年，壽命只有19年。這樣看來，我國各地在上世紀(jì)80年代和90年代建設(shè)的樓房，因?yàn)楦鞣N主客觀原因，已經(jīng)進(jìn)入了“質(zhì)量報(bào)復(fù)周期”，有些甚至已成為坍塌事故的主角。

為何建筑物如此“未老先衰”？究竟是哪些因素縮短了建筑物的設(shè)計(jì)使用年限？我們無意追溯。但面對現(xiàn)實(shí)，為既有建筑“體檢”，未雨綢繆，對建筑結(jié)構(gòu)安全作出正確的評價(jià)，我們責(zé)無旁貸。

1 影響既有建筑物實(shí)際使用年限的主要因素

一般而言，規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑施工質(zhì)量和實(shí)際使用這三方面的因素直接影響建筑物的實(shí)際使用年限。

（a）上世紀(jì)80～90年代，我們市場經(jīng)濟(jì)剛剛起步，為了解決城市居民急需的住房問題，各地確實(shí)以躍進(jìn)式的速度趕工完成了一批“快餐式”住宅。但由于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系跟不上建設(shè)速度，只能照搬照抄國外建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，勉強(qiáng)套用，難免先天不足。

（b）隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，“民工潮”涌動(dòng)，當(dāng)年很多由農(nóng)村來到城市的務(wù)工者甚至來不及學(xué)習(xí)建筑施工常識，就從農(nóng)田直接上了腳手架，加上建材質(zhì)量不穩(wěn)定、施工技術(shù)條件落后、現(xiàn)場監(jiān)理監(jiān)督程序缺失和建設(shè)資金緊缺等方面的原因，使建筑工程質(zhì)量很難得到保證。

（c）在建筑實(shí)際投入使用過程中，由于當(dāng)年的房型設(shè)計(jì)無法滿足實(shí)際居住需求，幾乎都有大裝大改。特別是快砌式的磚混結(jié)構(gòu)建筑，受力在墻體，承重墻是萬萬不能被破壞的。而野蠻裝修、擅自更改結(jié)構(gòu)等現(xiàn)象卻屢見不鮮，比比皆是，這些也為日后房屋安全埋下了隱患。

2 對既有建筑物進(jìn)行預(yù)防性結(jié)構(gòu)檢測的重要性

建筑物經(jīng)過一定時(shí)期的使用之后，會逐漸出現(xiàn)墻體開裂、樓板開裂、鋼筋銹蝕等“病癥”，需要及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性的結(jié)構(gòu)檢測，了解它的健康狀況，并對它進(jìn)行維修改造[1]。隨著我國基本建設(shè)的蓬勃發(fā)展，這種需求正在日益擴(kuò)大，也越來越受到各方重視。

目前，我國的基本建設(shè)正處于新建工程與既有建筑物維修改造并重的發(fā)展階段。在需要對既有建筑物的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)時(shí)，或當(dāng)既有建筑物由于某種原因不能滿足功能的要求或?qū)M足某項(xiàng)功能的要求產(chǎn)生懷疑時(shí)，就需要對既有建筑物的整體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的某一部分或某些構(gòu)件進(jìn)行檢測。當(dāng)判定被檢結(jié)構(gòu)存在安全隱患時(shí)，就應(yīng)該對其進(jìn)行加固處理，或者拆除。

一般而言，遇有下列情況時(shí)就要對既有建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測：

（a）設(shè)計(jì)不周或有誤：如對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地基情況了解不全，地基承載力估計(jì)過高，漏算或少算作用于結(jié)構(gòu)上的荷載；設(shè)計(jì)人員受力分析概念不清，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤等。

（b）施工質(zhì)量低劣：如澆筑的混凝土強(qiáng)度等級低于設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上有蜂窩、孔洞、露筋等缺陷，鋼筋力學(xué)性能不符合設(shè)計(jì)要求；或砌體砌筑方法不當(dāng)，造成通縫，空心砌塊不按設(shè)計(jì)要求灌注混凝土芯柱；或鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。

（c）使用或改造不當(dāng)：如未經(jīng)核算就在原有建筑物上加層或?qū)ζ溥M(jìn)行改造，造成原有結(jié)構(gòu)承載力不足，使用過程中又任意改變用途加大荷載；或隨意拆除承重墻或墻上開洞等。

（d）使用環(huán)境惡化：如高溫、振動(dòng)、酸、堿、鹽等不利因素作用，引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的腐蝕和損傷等。

（e）建筑物年久失修：建筑古老，結(jié)構(gòu)有損傷或破壞，不能滿足目前的使用要求或安全系數(shù)不足。

（f）由于各種災(zāi)害事件使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或者破壞。

（g）需要對古建筑、歷史性建筑進(jìn)行進(jìn)一步維修、保護(hù)。

建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)是以現(xiàn)行規(guī)范為根據(jù)、以人工和儀器檢測為手段，測量出能反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)際工作性能的有關(guān)參數(shù)，為判斷結(jié)構(gòu)的承載能力和安全儲備提供重要依據(jù)[2]。建筑結(jié)構(gòu)檢測不僅對新建工程安全性能的評定起重要作用，而且對于既有建筑物的更新改造、古建筑和受損結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)等提供直接的技術(shù)參數(shù)。

3 常用建筑結(jié)構(gòu)檢測方法

建筑結(jié)構(gòu)檢測工作包括的內(nèi)容比較多，一般有結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能檢測、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施檢測、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸檢測、結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋位置及直徑檢測、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的開裂和變形情況檢測以及結(jié)構(gòu)性能荷載檢測等[3,4]。

我們按所檢的種類可以把建筑結(jié)構(gòu)檢測方法分為：混凝土結(jié)構(gòu)檢測、砌體結(jié)構(gòu)檢測等。

對某建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件欲獲得其結(jié)構(gòu)承載受力性能或構(gòu)件承載力、剛度、抗裂性能，也可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件整體性能的靜力荷載檢驗(yàn)。對某些重要建筑和大型的公共建筑還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力測試。其中靜力荷載檢驗(yàn)又可分為使用性能檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。使用性能的檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定荷載的作用下不出現(xiàn)過大的變形和損傷，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)過檢測后還必須滿足正常使用要求；承載力檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力；破壞性檢驗(yàn)則主要用于確定結(jié)構(gòu)或模型的實(shí)際承載力。

對混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土材料強(qiáng)度，目前廣泛應(yīng)用的檢測方法是鉆芯法和回彈法。鉆芯法即在建筑構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣直接進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，其結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但會造成對構(gòu)件的局部損壞，尤其是對重要的結(jié)構(gòu)部位，無法進(jìn)行大量的檢測。而非破損的回彈法、超聲法、超聲-回彈綜合法所測定的參數(shù)（回彈值、聲速值）對混凝土強(qiáng)度來說并不很敏感，測試結(jié)果精度不高。

拔出法是一種介于鉆芯法和非破損檢測方法之間的混凝土強(qiáng)度微破損檢測方法，其操作簡便易行，對構(gòu)件損傷極小，又有足夠檢測精度．尤其是近年才出現(xiàn)的后裝拔出法更具優(yōu)越性。它無需預(yù)先在混凝土中埋置錨固件，而是在己硬化的混凝土上通過鉆孔、擴(kuò)槽、嵌入的方法將錨固件置入并固定其中，所以，在己硬化的新舊混凝土各種構(gòu)件上都可以使用，適應(yīng)性很強(qiáng)，檢測結(jié)果的可靠性也較高，特別是當(dāng)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)缺少混凝土強(qiáng)度的有關(guān)試驗(yàn)資料時(shí)，是非常有價(jià)值的一種檢驗(yàn)評定手段。

對砌體結(jié)構(gòu)的檢測目前主要使用軸壓法、推出法、筒壓法、回彈法、點(diǎn)荷法、射釘法。這些檢測方法又大致可分為兩類：直接法和間接法，前者為檢測砌體抗壓強(qiáng)度和砌體抗剪強(qiáng)度的方法，后者為測試砂漿強(qiáng)度的方法。直接法的優(yōu)點(diǎn)是直接測試砌體的強(qiáng)度參數(shù)，反映被測試工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，其缺點(diǎn)是試驗(yàn)工作量較大，對砌體有一定的損傷；間接法則是測試與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的物理參數(shù)，進(jìn)而推定其強(qiáng)度，但由于“推定”時(shí)難免會增大測試誤差，也不能綜合反應(yīng)工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，故在使用時(shí)具有一定的局限性，其優(yōu)點(diǎn)是測試工作較為簡便，對砌體工程損傷較少或無損傷。檢測方法的選用應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)情況，選用直接法或間接法或兩者綜合。

4 建筑結(jié)構(gòu)檢測工作流程

4.1 現(xiàn)場考察

檢測前，必須到現(xiàn)場按圖紙資料核對實(shí)物。首先是對建筑物的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，看一看待測建筑物有無傾斜、裂縫、鋼筋銹蝕等結(jié)構(gòu)破損，查一查房屋使用方已發(fā)現(xiàn)的問題，接著對建筑物內(nèi)在質(zhì)量再進(jìn)行初步調(diào)查，根據(jù)初步調(diào)查結(jié)果確定檢測方案和重點(diǎn)?，F(xiàn)場考查時(shí)如發(fā)現(xiàn)有重大結(jié)構(gòu)安全隱患，如房屋地基基礎(chǔ)滑移或傾斜、梁柱等主要受力構(gòu)件嚴(yán)重開裂等情況，應(yīng)及時(shí)通知房屋使用方暫停使用，馬上采取相應(yīng)急救措施。

4.2 歷史調(diào)查

仔細(xì)聆聽相關(guān)單位和房屋使用方介紹建筑物歷史，了解房屋何時(shí)施工、何時(shí)竣工、歷次修繕及改造、用途變更、使用條件改變以及是否受災(zāi)等情況。詢問建筑物是否遭受過外界破壞，使用過程中發(fā)現(xiàn)了哪些問題，今后的使用目的和用途。有條件找到施工單位當(dāng)事人的，還可深入了解一些施工中的信息。

4.3 收集資料

向相關(guān)單位和房屋使用方索要建筑物檔案，如巖土工程勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)計(jì)算書、設(shè)計(jì)變更記錄、施工圖、施工及施工變更記錄、竣工圖、竣工質(zhì)檢及驗(yàn)收文件（包括隱蔽工程驗(yàn)收記錄）、定點(diǎn)觀測記錄、事故處理報(bào)告、維修記錄、歷次加固改造圖紙等。這些資料收集得越齊全，越有利于對建筑物的狀況作出準(zhǔn)確判斷。

4.4 開展檢測工作

主要檢測建筑材料的強(qiáng)度、梁板構(gòu)件中鋼筋的分布情況、構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)變形和裂縫、腐蝕等損傷，工作內(nèi)容包括：

（a）建筑材料的強(qiáng)度檢測。

（b）鋼筋分布情況檢測。鋼筋分布情況的檢測主要是檢測房屋的柱子、梁和樓板里的鋼筋配置情況，查驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)要求，該項(xiàng)工作通常采用鋼筋掃描儀進(jìn)行檢測。將鋼筋掃描儀探頭在柱子、梁或樓板的表面縱橫方向移動(dòng)，就可以得到埋藏在混凝土內(nèi)的鋼筋圖像，從而確定鋼筋的位置和保護(hù)層的厚度。

（c）構(gòu)件的尺寸測量。主要是測量柱子和梁的斷面尺寸、樓板的厚度。柱子和梁的斷面尺寸可采用普通鋼卷尺測量；樓板厚度的檢測方法是先在樓板上鉆一個(gè)通孔，然后用卷尺或卡尺測量孔洞長度。也可以使用樓板測厚儀，將探頭緊貼樓板表面進(jìn)行測量，即可測出樓板的厚度。

（d）結(jié)構(gòu)變形和裂縫、腐蝕等損傷檢測。建筑物經(jīng)過一定時(shí)期的使用后難免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、裂縫和鋼筋銹蝕等“通病”，同樣需要借助專用的儀器設(shè)備來進(jìn)行檢測。

結(jié)構(gòu)變形是指房屋有傾斜、基礎(chǔ)沉降等現(xiàn)象，一般采用全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。房屋傾斜測量時(shí)間較短，1～2 d即可完成；基礎(chǔ)沉降觀測耗時(shí)較長，快則3 個(gè)月，慢則幾年時(shí)間，應(yīng)視具體情況而定。

裂縫檢測需先憑肉眼觀測，觀測柱子、梁和樓板上是否存在裂縫。然后描繪裂縫形態(tài)、位置，再采用裂縫規(guī)、塞尺或裂縫測寬儀測量裂縫的寬度，采用鋼卷尺測量裂縫的長度，必要時(shí)采用超聲儀測量裂縫的深度。

鋼筋銹蝕對混凝土結(jié)構(gòu)而言是較為嚴(yán)重的病癥，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)引起高度重視。鋼筋包裹在混凝土中，一般較難發(fā)現(xiàn)它是否銹蝕，只有當(dāng)它銹蝕到一定程度時(shí)，才會露出一些蛛絲馬跡。柱子、梁或樓板的鋼筋銹蝕后體積膨脹，通常會引發(fā)柱子、梁或樓板的表面抹灰層脹鼓、脫落和開裂等并發(fā)癥。

鋼筋銹蝕程度的檢測方法有剔鑿法、自然電位法。剔鑿法需將鋼筋銹蝕部位的混凝土保護(hù)層剔鑿掉，用鋼絲刷刷去浮銹，再用卡尺測量鋼筋的剩余直徑，以此計(jì)算鋼筋截面損傷率。自然電位法則是利用電化學(xué)原理來定性判斷混凝土中鋼筋銹蝕程度的一種方法，可采用鋼筋銹蝕儀進(jìn)行測量。

4.5 出具評價(jià)報(bào)告

根據(jù)以上4 個(gè)步驟的檢測，就可掌握被檢建筑物的一些基本情況和具體參數(shù)。依據(jù)這些檢測結(jié)果，同時(shí)運(yùn)用材料科學(xué)、物理科學(xué)、工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)等綜合技術(shù)，輔之以計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對建筑物健康狀況進(jìn)行綜合診斷，出具既有建筑物結(jié)構(gòu)評價(jià)報(bào)告：

（a）凡符合國家建筑規(guī)范要求、主要指標(biāo)正常的，定為一類建筑；

（b）基本符合國家建筑規(guī)范要求，某些指標(biāo)不正常但不影響使用的，屬于二類建筑；

（c）有重要構(gòu)件受到損傷、需要加固的，被判為三類建筑；

（d）那些已經(jīng)影響使用安全的則是四類建筑，應(yīng)要求房屋使用方立即采取加固措施，避免事故發(fā)生。

5 結(jié)語

建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)檢測是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個(gè)重要組成部分。嚴(yán)格遵循規(guī)范要求是建筑工程檢測工作的前提。在建筑結(jié)構(gòu)檢測中，結(jié)構(gòu)問題也經(jīng)常表現(xiàn)出個(gè)性特征，因而檢測方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新，靈活運(yùn)用檢測方法，可以取得事半功倍的效果。

目前，城市中新建商品房大部分都已采用抗震性更強(qiáng)的框架結(jié)構(gòu)，但上世紀(jì)80～90年代建造的樓房還大量存在，為防止身邊有更多老樓提前“罷工”，各地相關(guān)部門應(yīng)對所轄城市的老舊樓房進(jìn)行全面普查和徹查。2012年，我國香港地區(qū)就曾推行“強(qiáng)制驗(yàn)樓計(jì)劃”，其中清晰界定了私人業(yè)主與政府的責(zé)任：首先是政府監(jiān)督不能缺位，業(yè)主作為樓宇的產(chǎn)權(quán)人也要對建筑負(fù)起保養(yǎng)、維修之責(zé)。所以，內(nèi)地施行“強(qiáng)制驗(yàn)樓”刻不容緩，各地政府應(yīng)推進(jìn)適合本地情況的“強(qiáng)制驗(yàn)樓計(jì)劃”，以消除各種安全隱患。我們有理由相信，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)將在既有建筑物結(jié)構(gòu)評價(jià)中發(fā)揮更加重要的作用。