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建筑结构检测基本知识
建筑结构检测基本知识
建筑物在规定的时间内，在规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)，应满足安全性、适用性和耐久性的要求。但现实生活中，会有很多原因导致建筑物不能满足预定功能，如设计不周或有误、施工质量差、使用或改造不当、使用环境恶化等。
为了解结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求，需要对结构进行检测、鉴定，对其可靠性做出正确的评价，然后进行维修或加固，以提高结构的安全性，延长其使用寿命。
1、基本规定
1.1检测范围和分类
建筑结构的检测可分为在建建筑结构工程质量的检测和既有建筑结构性能的检测。这两类检测内容大致相同，只是既有建筑物结构性能检测可能面对的结构损伤与材料老化问题要多一些，现场检测遇到问题的难度要大一些。
1.1.1当遇到下列情况之一时，应进行建筑结构工程质量的检测：
（1）涉及结构安全的试块、试件以及有关材料检验数量不足；
（2）对施工质量的抽样检测结果达不到设计要求；
（3）对施工质量有怀疑或争议，需要通过检测进一步分析结构的可靠性；
（4）发生工程事故，需要通过检测分析事故的原因及对结构可靠性的影响。
1.1.2当遇到下列情况之一时，应对既有建筑结构结构性能的项目进行检测：
（1）建筑结构安全鉴定；
（2）建筑结构抗震鉴定；
（3）建筑大修前的可靠性鉴定；
（4）建筑改变用途、改造、加层或扩建前的鉴定；
（5）建筑结构达到设计使用年限要继续使用的鉴定；
（6）受到灾害、环境侵蚀等影响建筑的鉴定；
（7）对既有建筑结构的工程质量有怀疑或争议。
建筑结构的检测应为建筑结构工程质量的评定或建筑结构性能的鉴定提供真实、可靠、有效的检测数据和检测结论。
1.2工作程序
接受委托
调 查
制定检测方案
确认仪器、设备状况
现场检测
补充检测
计算分析和结果评价
检测报告
图1.1 建筑结构检测工作程序框图
2、混凝土结构
混凝土结构的检测可分为原材料性能、混凝土强度、混凝土构件外观质量与缺陷、尺寸与偏差、变形与损伤和钢筋配置等项工作。检测时可根据委托方的要求、结构实际情况或工程特点确定重点内容。
2.1原材料性能
2.1.1混凝土原材料的质量或性能，可按下列方法检测：
（1）当工程尚有与结构中同批、同等级的剩余原材料时，可按有关产品标准和相应检测标准的规定对与结构工程质量问题有关联的原材料进行检验；
（2）当工程没有与结构中同批、同等级的剩余原材料时，可从结构中取样，检测混凝土的相关质量或性能。
2.1.2钢筋的质量或性能，可按下列方法检测：
（1）当工程尚有与结构中同批的钢筋时，可按有关产品标准的规定进行钢筋力学性能检验或化学成分分析；
（2）需要检测结构中的钢筋时，可在构件中截取钢筋进行力学性能检验或化学成分分析；进行钢筋力学性能的检验时；
2.2混凝土强度
结构或构件混凝土抗压强度的检测，可采用回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等方法，检测操作应分别遵守相应技术规程的规定。
（1）采用回弹法时，被检测混凝土的表层质量应具有代表性，且混凝土的抗压强度和龄期不应超过相应技术规程限定的范围；
（2）采用超声回弹综合法时，被检测混凝土的内外质量应无明显差异，且混凝土的抗压强度不应超过相应技术规程限定的范围；
（3）当被检测混凝土的表层质量不具有代表性时，应采用钻芯法；当被检测混凝土的龄期或抗压强度超过回弹法、超声回弹综合法等相应技术规程限定的范围时，可采用钻芯法或钻芯修正法。
（4）在回弹法、超声回弹综合法适用的条件下，宜进行钻芯修正或利用同条件养护立方体试块的抗压强度进行修正。
2.3混凝土构件外观质量与缺陷
混凝土构件外观质量与缺陷的检测可分为蜂窝、麻面、孔洞、露筋、裂缝、疏松区和不同时间浇筑的混凝土结合面质量等项目。
混凝土构件外观缺陷，可采用目测与尺量的方法检测；混凝土内部缺陷的检测，可采用超声法、冲击反射法等非破损方法；必要时可采用局部破损方法对非破损的检测结果进行验证。
2.4尺寸与偏差
混凝土结构构件的尺寸与偏差的检测可分：构件截面尺寸、轴线尺寸、标高、构件垂直度、表面平整度等项目。
2.5变形与损伤
混凝土结构或构件变形的检测可分为构件的挠度、结构的倾斜和基础不均匀沉降等项目。
混凝土结构损伤的检测可分为环境侵蚀损伤、灾害损伤、人为损伤、混凝土有害元素造成的损伤等项目。
（1）混凝土构件的挠度，可采用激光测距仪、水准仪或拉线等方法检测。
（2）混凝土构件或结构的倾斜，可采用经纬仪三轴定位仪或吊锤的方法检测，宜区分倾斜中施工偏差造成的倾斜、变形造成的倾斜、灾害造成的倾斜等。
（3）混凝土结构的基础不均匀沉降，可用水准仪检测；当需要确定基础沉降的发展情况时，应在混凝土结构上布置测点进行观测，观测操作应遵守《建筑变形测量规程》JGJ/T8的规定。
（4）混凝土结构受到的损伤时，可按下列规定进行检测：宜确定损伤对混凝土结构的安全及耐久性影响的程度。
2.6钢筋的配置与锈蚀
2.6.1钢筋配置的检测
钢筋配置的检测可分为钢筋位置、保护层厚度、直径、数量等项目。
钢筋位置、保护层厚度和钢筋数量，宜采用非破损的雷达法或电磁感应法进行检测，必要时可凿开混凝土进行钢筋直径或保护层厚度的验证。
2.6.2钢筋锈蚀状况的检测
钢筋锈蚀状况的检测可根据测试条件和测试要求选择剔凿检测方法、电化学测定方法、或综合分析判定方法。
钢筋锈蚀状况的剔凿检测方法，剔凿出钢筋直接测定钢筋的剩余直径。
钢筋锈蚀状况的电化学测定方法和综合分析判定方法宜配合剔凿检测方法的验证。
3、砌体结构
砌体结构的检测可分为砌筑块材、砌筑砂浆、砌体强度、砌筑质量与构造以及损伤与变形等项工作。检测时可根据委托方的要求、结构实际情况或工程特点确定重点内容。
3.1砌筑块材
砌筑块材的检测可分为砌筑块材的强度及强度等级、尺寸偏差、外观质量、抗冻性能、块材品种等检测项目。
（1）砌筑块材的强度，可采用取样法、回弹法、取样结合回弹的方法或钻芯的方法检测。
（2）砖和砌块尺寸及外观质量检测可采用取样检测或现场检测的方法进行检测。
（3）砌筑块材其他性能的检测，可参照有关产品标准的规定进行。
3.2砌筑砂浆
砌筑砂浆的检测可分为砂浆强度、品种、抗冻性和有害元素含量等项目。
（1）砌筑砂浆强度的检测可采用回弹法、贯入法、点荷法、筒压法等检测方法。检测操作应遵守《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315的规定。
（2）砌筑砂浆其他性能的检测，可参照国家相关标准的规定进行。
3.2砌体强度
砌体强度可采用取样的方法或现场原位的方法检测。
烧结普通砖砌体的抗压强度，可采用回弹法、原位轴压法等方法进行检测；烧结普通砖砌体的抗剪强度，可采用原位双剪法或单剪法检测；检测操作应遵守《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315的规定。
3.3砌筑质量与构造
砌筑构件的砌筑质量检测可分为砌筑方法、灰缝质量等项目。
砌体结构的构造检测可分为砌筑构件的高厚比、梁垫、壁柱、圈梁、构造柱或芯柱、砌体局部尺寸、拉结筋等项目。
（1）既有砌筑构件砌筑方法、灰缝质量等，可采取剔凿表面抹灰的方法检测。当构件砌筑质量存在问题时，可降低该构件的砌体强度。
（2）跨度较大的屋架和梁支承面下的垫块和锚固措施，可采取剔除表面抹灰的方法检测。
（3）跨度较大门窗洞口的混凝土过梁的设置状况，可通过测定过梁钢筋状况判定，也可采取剔凿表面抹灰的方法检测。
（4）圈梁、构造柱或芯柱的设置，可通过测定钢筋状况判定。
3.4变形与损伤
砌体结构的变形与损伤的检测可分为裂缝、倾斜、基础不均匀沉降、环境侵蚀损伤、灾害损伤及人为损伤等项目。
这些项目的具体检测方法与混凝土结构的变形与损伤的检测基本相同。
4、钢结构
钢结构的检测可分为钢结构材料性能、连接、构件的尺寸与偏差、变形与损伤、构造以及涂装等项工作。检测时可根据委托方的要求、结构实际情况或工程特点确定重点内容。
4.1材料性能
对结构构件钢材的力学性能检验可分为屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯和冲击功等项目。
当工程尚有与结构同批的钢材时，可以将其加工成试件，进行钢材力学性能检验；当工程没有与结构同批的钢材时，可在构件上截取试样，但应确保结构构件的安全。
钢材化学成分的分析，可根据需要进行全成分分析或主要成分分析。
4.2连接
钢结构的连接质量与性能的检测可分为焊接连接、焊钉（栓钉）连接、螺栓连接、高强螺栓连接等项目。
焊接焊缝可采用超声波探伤的方法检测；
高强度大六角头螺栓连接副的材料性能和扭矩系数；
扭剪型高强度螺栓连接副的材料性能和预拉力的检验。
4.3尺寸与偏差
钢结构构件的尺寸与偏差可采用卷尺与游标卡尺进行测量。
4.4缺陷、损伤与变形
钢材外观质量缺陷的检测可分为均匀性，是否有夹层、裂纹、非金属夹杂和明显的偏析等项目。当对钢材的外观质量有怀疑时，应对钢材原材料进行力学性能检验或化学成分分析。
钢结构损伤的检测可分为裂纹、局部变形、锈蚀等项目。
钢结构构件变形检测可分为挠度、倾斜以及基础不均匀沉降等。
4.5构造
钢结构构造的检测可分为：杆件长细比、构件截面的宽厚比、支撑体系的连接等项目。
4.6涂装
钢结构涂装的检测主要包括防护涂料的质量、涂层厚度、钢材表面的除锈等级等项目。
检测结构或构件强度可采用两种方式：
（1）单个构件检测：适用于单独的结构或构件的检测；
（2）按批抽样检测：适用于条件基本一致且龄期相近的同种类构件的检测。
回弹法检测混凝土抗压强度具体步骤：
（1）测区的选择与布置：
单个构件检测时，每一结构或构件测区数不应少于10个；按批抽样检测测区数不得少于3个；
测区宜选在使回弹仪处于水平方向，检测混凝土浇筑侧面。检测面应为原状混凝土面，应避开蜂窝、麻面并应清洁、平整。测区面积宜控制在0.04m2。
（2）回弹值的测量：
检测时回弹仪应始终与检测面相垂直，回弹16个回弹值，回弹值准确至1，同一测点只允许弹击一次。
（2）碳化深度值的测量：
回弹测量完毕后，用合适的工具在测区表面形成一直径与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内壁的边缘处，待已碳化与未碳化的交界面明显时，用碳化深度测量尺测量已碳化与未碳化的交界面与混凝土表面的垂直距离多次，取平均值，准确至0.5 mm。
钻芯法检测混凝土抗压强度具体步骤：
（1）位置选择
钻芯部位应选在结构或构件受力较小的部位，混凝土质量有代表性的部位，并避开钢筋、预埋件和管线的位置。
（2）钻芯操作
将钻芯机就位并安放平稳后固定，钻取芯样，从钻孔中取出芯样晾干，标上清晰的标记。
钻芯后所留下的孔洞应及时进行修补。
回弹法检测砌筑砂浆抗压强度具体步骤：
（1）测区的选择与布置：
单个构件检测时，每一结构或构件测区数不应少于3个；按批抽样检测测区数不得少于1～3个；
检测面应为原状砂浆面，砌体表面粉刷层、勾缝砂浆等应清除干净。测区面积宜控制在1.0m2。
（2）回弹值的测量：
检测时回弹仪应始终处于水平状态并与砂浆检测面相垂直，回弹12个回弹值，回弹值准确至1，同一测点连续弹击3次，第1、2次不读数，仅读第3次回弹值。
（2）碳化深度值的测量：
回弹测量完毕后，用合适的工具在测区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内壁的边缘处，待已碳化与未碳化的交界面明显时，用碳化深度测量尺测量已碳化与未碳化的交界面与砂浆表面的垂直距离多次，准确至0.5 mm。
1.《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2001；
2．《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（DBJ14-026-2004）；
3.《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03:2007）；
4.《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》（DBJ14-029-2004）；
5．《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315-2000；
6．《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T 136-2001；
7．《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004；
8．《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
9．《砌体结构设计规范》GB 50003-2001
10．《钢结构设计规范》GB 50017-2003
11．《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002
12．《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001
13．《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999
14．《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2008
15．《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002
16．《砌体工程施工质量验收规范》GB 50203-2002
17．《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001
18．《建筑地基基础施工质量验收规范》GB 50202-2002
19．《建筑变形测量规范》JGJ/8-2007
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