王科
(山西省晉城市澤州縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局, 山西 晉城 048000)
建筑工程實體檢測是按照國家制定的安全標(biāo)準(zhǔn)對建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測[1], 同時還要對建筑的主體結(jié)構(gòu)的使用功能進(jìn)行逐一驗證。 建筑工程的主體結(jié)構(gòu)檢測包含了較多的內(nèi)容, 例如, 所用的建筑材料是否合格, 混凝土強度是否達(dá)標(biāo), 鋼結(jié)構(gòu)連接是否存在虛焊、 斷裂等, 鋼結(jié)構(gòu)承載能力是否過載等,這些方面都是需要嚴(yán)格檢測的內(nèi)容, 同時也需要對一些隱蔽的關(guān)鍵工程進(jìn)行檢測, 若是在隱蔽的地方埋下安全隱患, 一旦使用周期過長, 或是小弊病過多, 必然會導(dǎo)致建筑主結(jié)構(gòu)的質(zhì)量下降。
建筑工程實體質(zhì)量檢測主要是通過各種方法對已建造完成的工程進(jìn)行檢測, 收集各種指標(biāo)數(shù)據(jù),然后根據(jù)這些測量的真實數(shù)據(jù)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量評估和安全分析。 實體質(zhì)量檢測的主要目是為了增強建筑主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量, 提升其安全強度, 避免安全性指標(biāo)特別低的房屋流向市場, 危害人民的生命的健康。
在建筑行業(yè)中, 混凝土仍是作為最為主要的建筑材料, 其在所有的建筑材料中占有的分量基本上是最大的, 其品質(zhì)直接會影響整體的建筑質(zhì)量, 一旦出現(xiàn)問題, 就會造成建筑主體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定, 當(dāng)遭遇臺風(fēng)、 洪水、 地震等自然惡劣環(huán)境, 極有可能會坍塌, 造成居民的傷亡, 因此, 建設(shè)方在施工過程中, 必須要對混凝土的強度進(jìn)行檢測。 在混凝土澆筑過程中, 檢測人員可以對建設(shè)工地上的混凝進(jìn)行抽樣采集, 其抽樣時間和部位一定要遵從隨機(jī)性,避免施工人員弄虛作假, 然后依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對抽樣的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù), 當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)時間后, 就可以送入實驗室進(jìn)行檢測, 一旦檢測結(jié)果不達(dá)標(biāo), 應(yīng)立即停止該建筑部位的施工, 制定完善的補救方案后才能繼續(xù)施工。
從建筑工程項目角度來說, 建筑材料的質(zhì)量問題也會對整個建筑主體產(chǎn)生不良的影響, 若是建筑材料發(fā)生問題, 將會給建設(shè)單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失, 同時也會對業(yè)主的生命安全造成威脅, 因此,對建筑材料的檢測也有著重大的意義。 在施工材料檢測過程中, 采樣人員應(yīng)該遵循隨機(jī)采樣原則, 并依據(jù)檢測結(jié)果給出科學(xué)的評估, 從而保障建筑工程的整體質(zhì)量。
建筑工程實體質(zhì)量檢測一般依據(jù)抽樣檢測的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測, 在此過程中, 都是根據(jù)建筑主體結(jié)構(gòu)形式, 按照不同的類別進(jìn)行全面抽樣調(diào)查。 在抽樣過程中, 采樣人員一定要依據(jù)個人的工作經(jīng)驗, 對重要的建筑構(gòu)件進(jìn)行全面抽樣, 對于普通區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)抽樣, 切莫聽從施工人員的有意圖的指導(dǎo), 或是為了快速完成工作, 選取采樣簡單的區(qū)域進(jìn)行采集樣本。 根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗, 建筑工程實體質(zhì)量檢測可以三個層面[2]: 第一個層次, 以建筑主體結(jié)構(gòu)為檢測目標(biāo), 對鋼結(jié)構(gòu)、 鋼筋混凝土、 砌體結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)劃分樣本采集區(qū); 第二個層次,則是以建筑構(gòu)件為檢測目標(biāo), 詳細(xì)劃分出梁、 柱、墻等建筑構(gòu)件的采樣區(qū)域; 第三個層次, 則是以建筑材料為檢測目標(biāo), 對石灰、 水泥、 鋼筋、 砂石、建筑用磚等建筑材料進(jìn)行檢測, 其中不同用途的同類材料也會有著質(zhì)量差異, 防止各個建筑構(gòu)件材料混用。
對于異常檢測, 應(yīng)該遵循以下幾個原則: 1) 保障樣本數(shù)量的科學(xué)性, 樣本過多, 不僅會增加檢測成本和時間, 還會對建筑的主體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞, 畢竟有些取樣的方式對建筑構(gòu)件會造成一定的破壞, 如若取樣過少, 則會造成較大的誤差, 檢測數(shù)據(jù)也會不準(zhǔn)確, 一般樣本的篩選量為總體樣本容量的10%左右; 2) 為了確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可以擴(kuò)大檢測的組織性, 邀請多個組織單位參與到建筑工程實體質(zhì)量檢測中, 或是由多個部門共同完成檢測工作; 3) 確保抽樣的隨機(jī)性和真實性, 可以委托第三方機(jī)構(gòu)制定檢測方案, 避免檢測單位和施工單位相互勾結(jié), 危害建設(shè)方的利益。
目前, 混凝土結(jié)構(gòu)檢測方式主要有超聲脈沖法、回彈法、 超聲回彈綜合法和鉆芯法四種方式。 根據(jù)混凝土檢測內(nèi)容的不同, 選擇合適的檢測方法與儀器 (見表1)。 超聲脈沖法主要是以超聲波為探測方式, 利用超聲波在混凝土中的傳播參數(shù)的變化來推測出混凝土抗壓強度值, 雖然比較便捷, 但是需要提前獲取相關(guān)的實驗結(jié)果數(shù)據(jù), 才能推測出該混凝土的強度, 此種方式只要探測儀器有所損害, 或是使用方式不科學(xué), 都會導(dǎo)致探測結(jié)構(gòu)與實際值有較大偏差[3]。 回彈法則是依據(jù)回彈儀重錘墻體時的回彈能量變化來推測出混凝土表面的抗壓強度, 此種方式應(yīng)用比較簡單, 適用范圍也比較廣泛。 超聲回彈綜合法則是將回彈法和超聲脈沖法進(jìn)行結(jié)合, 此種方法精確度較高, 使用范圍更為廣泛。 鉆芯法則是利用人造金剛石空心鉆頭獲取混凝土樣本, 再送入實驗室進(jìn)行檢測, 此方式與前三種方式相比較,其更為直觀, 且獲取的檢測數(shù)據(jù)更為真實準(zhǔn)確, 但是其操作比較繁瑣, 新手采樣人員很有可能會破壞墻體內(nèi)的暗線, 同時也會對墻體造成破壞。
表1 混凝土結(jié)構(gòu)主要檢測內(nèi)容
對于鋼筋保護(hù)層厚度檢測的方法分為兩種: 直接法和非破損法, 前者直接對保護(hù)層鉆孔或是開槽,來確定保護(hù)層厚度和受力鋼筋的位置, 由于對建筑構(gòu)件會造成破壞, 故而要科學(xué)選取采樣區(qū)域進(jìn)行檢測; 后者則是利用電磁學(xué)原理, 檢測探頭會在檢測目標(biāo)內(nèi)部形成電磁場, 外部則會形成感應(yīng)電磁場,然后利用磁場強度的變換特點, 鋼筋保護(hù)層的厚度等參數(shù)。
與上述描述的方法類似, 混凝土現(xiàn)澆板厚度檢測方法也可以分為兩類: 非破壞檢測和破壞檢測。前者以脈沖電磁波法和沖擊回波法為主, 后者則是以鉆孔法和取芯法為主, 在取芯過程中, 樣本采集人員要清楚樓板內(nèi)預(yù)埋管線, 避免與埋線產(chǎn)生沖突,同時也要保障芯樣的完整性[4]。 在鉆孔之前, 要對對樓板鋼筋進(jìn)行定位處理, 在鉆孔時, 為了直接得到樓板厚度, 則需要需要確保鉆孔與板面之間處于垂直狀態(tài)。
目前, 幾乎所有的建筑工程都會采用鋼結(jié)構(gòu),而鋼結(jié)構(gòu)的連接基本上都會采用焊接的方式, 也有少部分采用螺栓連接。 通常焊接會將金屬融化, 冷卻凝固后, 讓鋼結(jié)構(gòu)相互連接, 由于焊接點過多,工作量過大, 焊接工人的注意力也會有分散的時候,在焊接過程中就會產(chǎn)生裂縫、 夾雜、 虛焊、 氣孔等焊縫缺陷, 從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 鋼結(jié)構(gòu)檢測目前是應(yīng)用無損檢測, 常用檢測技術(shù)適用的檢測對象及優(yōu)缺點如表2[5]。
表2 鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)
對于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢測一般都會采用磁粉探傷的方式, 它會在鋼結(jié)構(gòu)表面形成磁場, 從而被磁化, 然后對構(gòu)件的磁場變化特點進(jìn)行觀察即可。 對于鋼結(jié)構(gòu)裂縫、 虛焊等情況, 主要是采用目測法或是使用放大鏡觀測焊縫表面質(zhì)量, 若是焊縫有所問題, 則會采用超聲探測或是射線探測, 進(jìn)一步的檢測焊縫的實際狀況, 一旦不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,應(yīng)當(dāng)及時做相應(yīng)的修補, 以保障焊接點的牢固性。對于螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)檢測才會采用目測和錘敲相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測, 如若螺絲有所松動, 只需用扳手加強螺栓的緊固性即可。
建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與建筑材料直接相關(guān),其品質(zhì)優(yōu)劣將直接決定整個建筑項目的質(zhì)量, 因此,建設(shè)單位應(yīng)對水泥、 鋼材、 骨料等重點建筑材料進(jìn)行全面的抽樣檢測。 水泥材料和骨料需要對其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測, 對入庫的水泥進(jìn)行抽樣采集, 送入實驗室化驗達(dá)標(biāo)后, 才能進(jìn)入施工現(xiàn)場, 同時也要重點檢測混凝土的配合比設(shè)計, 如若其強度不達(dá)標(biāo),則需重新設(shè)計配合比方案[6]。 對于鋼材料的檢測,可以從同一批次的材料中抽樣進(jìn)行, 對其承載能力和強度要重點檢測, 在此過程中, 要確保每一批次的鋼材的規(guī)格和狀態(tài)一致。
在建筑工程實體質(zhì)量檢測中, 位置和尺寸偏差的測量一般包括板厚、 梁高、 柱垂直度、 柱截面尺寸等構(gòu)件。 在采集檢測樣本的過程中, 梁、 柱的樣本抽取數(shù)量應(yīng)占總體數(shù)量的百分之一, 且不少于3個構(gòu)件 (總數(shù)量在300 以內(nèi)), 墻、 板的抽取方法也是如此。 層高可以憑借檢測員的經(jīng)驗, 按代表性的自然抽取百分之一, 且也不能少于3 間。 因此, 在制定建設(shè)工程實體質(zhì)量檢測方案的過程中, 首先就要對建筑物中的梁、 柱、 自然間數(shù)、 樓層等總數(shù)信息進(jìn)行統(tǒng)計, 抽樣數(shù)量應(yīng)按百分之一, 且不能在同一個建筑位置進(jìn)行抽樣, 要科學(xué)規(guī)劃出3 個以上的確定取樣區(qū)域, 如若采用鉆取或抽芯等破壞性的取樣方式, 還需要調(diào)配好相應(yīng)比例的漿液, 及時修復(fù)好取樣破壞的墻體。
砌體結(jié)構(gòu)是砌塊砌體、 石砌體、 磚砌體等結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱, 是由砂漿和塊體砌筑而成的墻、 柱作為建筑物主要受力構(gòu)件結(jié)構(gòu)組成。 在砌體結(jié)構(gòu)抗壓強度檢驗過程中, 需要測量砌筑砂漿的抗壓強度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強度, 一般都會貫入法或是回彈法。 如若砌體結(jié)構(gòu)由多個構(gòu)件組合而成, 檢測人員則需要將其劃分為多個結(jié)構(gòu)實體單元, 然后再次劃分為若干個強度檢測子單元, 最后設(shè)計檢測區(qū)域的位置和數(shù)量,每個子單元的測區(qū)數(shù)量一般都要大于6 個, 且子單元必須是一個完整的構(gòu)件。 如若采用貫入法, 砌體構(gòu)件的面積應(yīng)該小于25m2, 若是采用回彈法, 每個構(gòu)件至少要設(shè)置5 個回彈測區(qū), 以此保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 在抽樣采集過程中, 同一批的砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)從齡期相近的同種類、 同來源、 同樓層、 同強度等級的砌筑砂漿中抽取, 抽取數(shù)量在百30%左右,且不能少于6 個建筑構(gòu)件。
建筑物的質(zhì)量等級將會直接危害到人民群眾的生命財產(chǎn)安全, 而建筑工程實體質(zhì)量檢測可以發(fā)揮出監(jiān)察的作用, 替人民群眾驗收建筑物的質(zhì)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn), 防止低質(zhì)量的危樓流入市場, 從而守護(hù)者人民群眾的生命安全。 因此, 檢測人員必須明確建筑工程實體質(zhì)量檢測的意義和作用, 并肩負(fù)起相應(yīng)的責(zé)任, 同時采取有效的檢測方案, 讓采集的建筑構(gòu)件信息具有真實一般性, 讓質(zhì)量評估報告能代表建筑工程的整體質(zhì)量, 從而為建筑工程的質(zhì)量劃出一條不可逾越的紅線, 以保障建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。