廖春林
(綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 綿陽 621000)
隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,建筑行業(yè)也得到了飛速發(fā)展。當(dāng)前裝配式建筑結(jié)構(gòu)基于其綠色、環(huán)保性能得到了應(yīng)用。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土為主要材料、以預(yù)制構(gòu)件為主要受力構(gòu)件,經(jīng)裝配連接以及現(xiàn)澆而成的建筑結(jié)構(gòu)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有綠色、環(huán)保、成本低等特點,是當(dāng)前實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。但是當(dāng)前在建筑行業(yè)的板、梁、柱等構(gòu)件為主的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)非常之少,沒有得到全面的應(yīng)用。在一些城市的政府職能部門更是要求堅向受力構(gòu)件(即框架柱、剪力墻)不得采用裝配。裝配式建筑的推行進(jìn)程如此困難,歸其原因主要是相應(yīng)的施工工法尚不完善,配套的管理控制、質(zhì)量控制、檢測體系尚不健全,沒有辦法實現(xiàn)有效的監(jiān)督管理,從而會對建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量造成影響。因此,提高對裝配式建筑的質(zhì)量檢測水平,讓人們讓可裝配式建筑及其質(zhì)量控制是迫在眉睫的事情。本論文主要是從材料檢測、構(gòu)件檢測和及連接檢測三大方面來對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測進(jìn)行分析。
裝配式建筑結(jié)構(gòu)的材料檢測主要包括進(jìn)場前預(yù)制構(gòu)件中的混凝土和的鋼筋、現(xiàn)場施工的后澆混凝土和鋼筋以及連接材料的檢測。材料檢測方法應(yīng)符合相應(yīng)的檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或施工質(zhì)量驗收規(guī)范程。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件檢測應(yīng)包括預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場和安裝施工后的缺陷、尺寸偏差與變形、結(jié)構(gòu)性能等方面的內(nèi)容。構(gòu)件的外觀缺陷檢測主要是采用鋼尺或卷尺進(jìn)行測量,當(dāng)委托方有要求時,可采用剔鑿、成孔或超聲法進(jìn)行檢測。
裝配式混凝土結(jié)構(gòu)采用大量的疊合構(gòu)件,如混凝土疊合樓板、疊合梁、疊合剪力墻等?;炷怜B合樓板和疊合梁的現(xiàn)澆部分一般同時施工,如果預(yù)制板面清理不干凈,或澆筑混凝土?xí)r振搗不充分,容易造成疊合面上形成后澆混凝土內(nèi)部空洞、界面間裂縫以及新舊混凝土結(jié)合不牢而引起脫空等缺陷,對疊合構(gòu)件力性能產(chǎn)生不利影響。
混凝土疊合板式構(gòu)件結(jié)合面的缺陷檢測宜采用具有多探頭陣列的超聲斷層掃描設(shè)備進(jìn)行檢測,也可采用沖擊回波儀進(jìn)行檢測。姚利君等人通過采用不同直徑的塑料管、不同厚度的玻璃紙隔片以及浮土來分別模擬后澆混凝土內(nèi)部孔洞、結(jié)合面間的裂縫以及新舊混凝土粘結(jié)不牢引起的脫空,并考慮鋼筋對缺陷遮蓋作用,部分缺陷設(shè)置在鋼筋正下方。試驗儀器采用相控陣超聲成像檢測儀Pundit250Array超聲像掃描僅,該儀器8通道超聲多脈沖回波,1個通道發(fā)送,其余通道接收回波,每個通道輪流發(fā)送。
研究表明,相控陣超聲成像法可實現(xiàn)單面區(qū)域平測連續(xù)掃描,能夠檢測新舊混凝土結(jié)合面上孔洞、脫空、浮土等缺陷,并對缺陷進(jìn)行成像;對于孔洞類缺陷,當(dāng)禮洞直徑不小于5mm時,相控陣超聲成像法能準(zhǔn)確判斷出缺陷的位置和分布范圍,但當(dāng)孔洞直徑小于5mm時,儀器可能會出現(xiàn)漏檢情況:對于疊合面存在范圍較大的脫空或浮土?xí)r,采用相控陣超聲成像法也可以較為準(zhǔn)確地判別。
對于構(gòu)件的連接質(zhì)量檢測主要是對于套筒灌漿連接的檢測,這是質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)。
在建筑工程施工的不同階段對于套筒灌漿質(zhì)量檢測主要有X射線工業(yè)CT法、預(yù)埋鋼絲拉拔法、預(yù)埋傳感器法、X射線法等。X射線法工業(yè)CT技術(shù)可以實現(xiàn)鋼筋套筒灌漿質(zhì)量的有效檢測,但由于檢測設(shè)備過于龐大且放射性非常高,無法實現(xiàn)工程現(xiàn)場的檢測,僅能用于灌漿套筒平行試件在試驗室內(nèi)的檢測。預(yù)埋鋼絲拉拔法是指灌漿前在套筒出漿口預(yù)埋高強(qiáng)鋼絲,待灌漿料凝固一定時間后,對預(yù)理鋼絲進(jìn)行拉拔,通過拉拔荷載值判斷灌漿飽滿程度,預(yù)理鋼絲拉拔法操作簡單,所采用的高強(qiáng)鋼絲可重復(fù)使用。但只能定性地分析缺陷情況,不能定量分析套筒灌漿連接的飽滿性和密實程度,預(yù)埋傳感器法是指利用震動衰減減原理,把感應(yīng)裝置放在被測對象的漿料內(nèi)部,即利用嵌入灌漿內(nèi)部的感應(yīng)裝置來感應(yīng)灌漿料回流的一種檢測方法。預(yù)埋傳感器法的傳感器在特定激勵信號驅(qū)動下產(chǎn)生一定頻率的振動,該振動受到摩擦和介質(zhì)阻力而使振幅隨時間逐漸衰減。因為傳感器周圍介質(zhì)特征與其衰減規(guī)律直接相關(guān),當(dāng)傳感器周圍介質(zhì)為空氣、流體灌漿料、固化灌漿料時,其阻尼系數(shù)依次增大,相應(yīng)振幅的衰減不斷增加。這種檢測方法具有操作簡便、高效等優(yōu)點,但是由于灌漿套筒自身條件的限制,如套筒內(nèi)部尺寸限制、嵌入式感應(yīng)裝置價格昂貴等,目前這種方法也是只能定性分析筒內(nèi)灌漿料回流等缺陷情況,不能定量分析漿料的密實程度。X射線法能夠測到套筒內(nèi)部全貌,但在現(xiàn)有條件下檢測得到的圖像清晰度不高,因此這種方法的使用范圍有限。
超聲波法的檢測原理:超聲波在不同介質(zhì)下的傳播速度不一樣,從而來對介質(zhì)內(nèi)是否存在缺陷進(jìn)行有效的反映。聶東來等人設(shè)計鋼筋套筒灌漿有無缺陷作為對比試驗,驗證得到超聲波在灌漿料密實的鋼筋套筒內(nèi)和灌漿料脫空的鋼筋套筒內(nèi)的兩種傳播路徑,這是利用超聲波法進(jìn)行質(zhì)量缺陷檢測的基礎(chǔ)。試驗表明套筒內(nèi)灌漿無缺陷的表現(xiàn)為:超聲波傳播速度快、幅值低。這是因為當(dāng)鋼筋套筒內(nèi)部灌漿料處于脫空狀態(tài),超聲波沿著鋼筋套筒外壁傳播,其速度小于沿徑向傳播速度,但相差不大。而套筒內(nèi)的灌漿料對于超聲波來說相當(dāng)于一種類同高頻濾波器的介質(zhì),因此超聲波 其中傳播幅值會降低。這種檢測方法的缺點是對同一結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行檢測時無法準(zhǔn)確判斷構(gòu)件內(nèi)哪根鋼筋套筒內(nèi)灌漿料具有脫空缺陷,需要進(jìn)一步深入研究。
裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展是一個不可避免的主流趨勢,而由于人為、環(huán)境、施工等因素的影響,裝配式結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量受到定的影響,因此必須加強(qiáng)對裝配式混凝結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測。
(1)裝配式建筑的材料檢測包括預(yù)制構(gòu)件中的材料,現(xiàn)場施工的后澆混凝土和鋼筋以及連接材料,檢測方法應(yīng)符合相應(yīng)的檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)構(gòu)件檢測應(yīng)包括外觀測種內(nèi)部和測外檢用采用鋼尺或卷尺測量,內(nèi)部缺陷檢測采用超聲法,沖擊回波法和電磁波等非破損檢測方法。本文列舉了相控陣超聲成像法檢測裝配式混凝土疊合構(gòu)件內(nèi)部缺陷的方法。
(3)裝配式建筑質(zhì)量控制的關(guān)鍵是連接質(zhì)量?,F(xiàn)有裝配式建筑豎向鋼筋連接主要采用灌漿套筒連接,檢測方法 可采用X射線工業(yè)CT法、預(yù)埋鋼絲拉拔法、預(yù)埋傳感器法、X射線法等。本文重點討論了超聲波法檢測灌漿套筒連接質(zhì)量的可行性。