張 揚(yáng)
(寧夏建筑科學(xué)研究院有限公司,寧夏 銀川 750021)
建設(shè)工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工及工程監(jiān)理單位都是建設(shè)工程質(zhì)量的責(zé)任主體,依法對(duì)建設(shè)工程質(zhì)量負(fù)責(zé)。工程質(zhì)量檢測(cè)是工程建設(shè)過程中非常重要的工作之一,在整個(gè)施工過程中,都離不開檢測(cè)、檢驗(yàn)、試驗(yàn)等數(shù)據(jù),這也是減少或避免人為因素的干擾和主觀評(píng)價(jià)的影響,加強(qiáng)過程控制的必要手段。
目前,我國(guó)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(duì)既有建筑物的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)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(duì)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(cè)。當(dāng)判定被檢結(jié)構(gòu)存在安全隱患時(shí),就應(yīng)該對(duì)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(duì)既有建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè):
(a)設(shè)計(jì)不周或有誤:如對(duì)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(jí)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(duì)古建筑、歷史性建筑進(jìn)行進(jìn)一步維修、保護(hù)。
檢測(cè)前,必須到現(xiàn)場(chǎng)按圖紙資料核對(duì)實(shí)物。首先是對(duì)建筑物的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查,看一看待測(cè)建筑物有無(wú)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(duì)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(cè)方案和重點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)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。
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。
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(cè)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(duì)建筑物的狀況做出準(zhǔn)確判斷。
主要檢測(cè)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(cè)。
(b)鋼筋分布情況檢測(cè)。鋼筋分布情況的檢測(cè)主要是檢測(cè)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(cè)。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(cè)量。主要是測(cè)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(cè)量;樓板厚度的檢測(cè)方法是先在樓板上鉆一個(gè)通孔,然后用卷尺或卡尺測(cè)量孔洞長(zhǎng)度。也可以使用樓板測(cè)厚儀,將探頭緊貼樓板表面進(jìn)行測(cè)量,即可測(cè)出樓板的厚度。
(d)結(jié)構(gòu)變形和裂縫、腐蝕等損傷檢測(cè)。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(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
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(cè)量。房屋傾斜測(cè)量時(shí)間較短,1-2d即可完成;基礎(chǔ)沉降觀測(cè)耗時(shí)較長(zhǎng),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(cè)需先憑肉眼觀測(cè),觀測(cè)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(cè)寬儀測(cè)量裂縫的寬度,采用鋼卷尺測(cè)量裂縫的長(zhǎng)度,必要時(shí)采用超聲儀測(cè)量裂縫的深度。
鋼筋銹蝕對(duì)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(huì)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(huì)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(cè)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(cè)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(lái)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(cè)量。
根據(jù)以上4個(gè)步驟的檢測(cè),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(cè)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(duì)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(píng)價(jià)報(bào)告:
(a)凡符合國(guó)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(guó)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。
總之,建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)檢測(cè)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(cè)工作的前提。在建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)中,結(jié)構(gòu)問題也經(jīng)常表現(xiàn)出個(gè)性特征,因而檢測(cè)方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新,靈活運(yùn)用檢測(cè)方法,可以取得事半功倍的效果。
[1]張心芳.談對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)體系的分析[J].科技信息,2007(08).
[2]李榮暉.試論建筑工程結(jié)構(gòu)的體系[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì)(下半月),2007(04).
[3]李輝.建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫特征、機(jī)理與控制[J].四川建筑科學(xué)研究,2003(04).
[4]李喜民,苑曉薪.淺析對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)體系的分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2008(07).
[5]邵靜波.檢測(cè)建筑工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的一種激光測(cè)振方法[J].延邊大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007(04).
[6]黃麗梅.建筑工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)的探討[J].民營(yíng)科技,2009(08).
[7]耿小剛.淺談建筑工程結(jié)構(gòu)中梁的設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng),2010(17).