既有建筑物进行预防性结构检测的工作流程探讨

2015-01-10 07:49
科技视界 2015年34期
关键词:楼板建筑物构件

张 扬

(宁夏建筑科学研究院有限公司,宁夏 银川 750021)

0 引言

建设工程质量直接关系到人民的生命财产安全,建设、勘察、设计、施工及工程监理单位都是建设工程质量的责任主体,依法对建设工程质量负责。工程质量检测是工程建设过程中非常重要的工作之一,在整个施工过程中,都离不开检测、检验、试验等数据,这也是减少或避免人为因素的干扰和主观评价的影响,加强过程控制的必要手段。

1 既有建筑物进行预防性结构检测的必要性

目前,我国的基本建设正处于新建工程与既有建筑物维修改造并重的发展阶段。在需要对既有建筑物的结构质量进行评价时,或当既有建筑物由于某种原因不能满足功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对既有建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。

一般而言,遇有下列情况时就要对既有建筑物进行结构检测:

(a)设计不周或有误:如对工程地质、水文地质和地基情况了解不全,地基承载力估计过高,漏算或少算作用于结构上的荷载;设计人员受力分析概念不清,结构内力计算错误等。

(b)施工质量低劣:如浇筑的混凝土强度等级低于设计要求,钢筋混凝土结构构件上有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷,钢筋力学性能不符合设计要求;或砌体砌筑方法不当,造成通缝,空心砌块不按设计要求灌注混凝土芯柱;或钢结构的焊接质量达不到设计要求等。

(c)使用或改造不当:如未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造,造成原有结构承载力不足,使用过程中又任意改变用途加大荷载;或随意拆除承重墙或墙上开洞等。

(d)使用环境恶化:如高温、振动、酸、碱、盐等不利因素作用,引起结构构件的腐蚀和损伤等。

(e)建筑物年久失修:建筑古老,结构有损伤或破坏,不能满足目前的使用要求或安全系数不足。

(f)由于各种灾害事件使结构产生裂缝或者破坏。

(g)需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维修、保护。

2 建筑结构检测工作流程

2.1 现场考察

检测前,必须到现场按图纸资料核对实物。首先是对建筑物的外观质量进行检查,看一看待测建筑物有无倾斜、裂缝、钢筋锈蚀等结构破损,查一查房屋使用方已发现的问题,接着对建筑物内在质量再进行初步调查,根据初步调查结果确定检测方案和重点。现场考查时如发现有重大结构安全隐患,如房屋地基基础滑移或倾斜、梁柱等主要受力构件严重开裂等情况,应及时通知房屋使用方暂停使用,马上采取相应急救措施。

2.2 历史调查

仔细聆听相关单位和房屋使用方介绍建筑物历史,了解房屋何时施工、何时竣工、历次修缮及改造、用途变更、使用条件改变以及是否受灾等情况。询问建筑物是否遭受过外界破坏,使用过程中发现了哪些问题,今后的使用目的和用途。有条件找到施工单位当事人的,还可深入了解一些施工中的信息。

2.3 收集资料

向相关单位和房屋使用方索要建筑物档案,如岩土工程勘察报告、设计计算书、设计变更记录、施工图、施工及施工变更记录、竣工图、竣工质检及验收文件(包括隐蔽工程验收记录)、定点观测记录、事故处理报告、维修记录、历次加固改造图纸等。这些资料收集得越齐全,越有利于对建筑物的状况做出准确判断。

2.4 开展检测工作

主要检测建筑材料的强度、梁板构件中钢筋的分布情况、构件的尺寸、结构变形和裂缝、腐蚀等损伤,工作内容包括:

(a)建筑材料的强度检测。

(b)钢筋分布情况检测。钢筋分布情况的检测主要是检测房屋的柱子、梁和楼板里的钢筋配置情况,查验其是否符合设计要求,该项工作通常采用钢筋扫描仪进行检测。将钢筋扫描仪探头在柱子、梁或楼板的表面纵横方向移动,就可以得到埋藏在混凝土内的钢筋图像,从而确定钢筋的位置和保护层的厚度。

(c)构件的尺寸测量。主要是测量柱子和梁的断面尺寸、楼板的厚度。柱子和梁的断面尺寸可采用普通钢卷尺测量;楼板厚度的检测方法是先在楼板上钻一个通孔,然后用卷尺或卡尺测量孔洞长度。也可以使用楼板测厚仪,将探头紧贴楼板表面进行测量,即可测出楼板的厚度。

(d)结构变形和裂缝、腐蚀等损伤检测。建筑物经过一定时期的使用后难免出现结构变形、裂缝和钢筋锈蚀等“通病”,同样需要借助专用的仪器设备来进行检测。

结构变形是指房屋有倾斜、基础沉降等现象,一般采用全站仪、经纬仪和水准仪进行测量。房屋倾斜测量时间较短,1-2d即可完成;基础沉降观测耗时较长,快则3个月,慢则几年时间,应视具体情况而定。

裂缝检测需先凭肉眼观测,观测柱子、梁和楼板上是否存在裂缝。然后描绘裂缝形态、位置,再采用裂缝规、塞尺或裂缝测宽仪测量裂缝的宽度,采用钢卷尺测量裂缝的长度,必要时采用超声仪测量裂缝的深度。

钢筋锈蚀对混凝土结构而言是较为严重的病症,一旦发现,应引起高度重视。钢筋包裹在混凝土中,一般较难发现它是否锈蚀,只有当它锈蚀到一定程度时,才会露出一些蛛丝马迹。柱子、梁或楼板的钢筋锈蚀后体积膨胀,通常会引发柱子、梁或楼板的表面抹灰层胀鼓、脱落和开裂等并发症。

钢筋锈蚀程度的检测方法有剔凿法、自然电位法。剔凿法需将钢筋锈蚀部位的混凝土保护层剔凿掉,用钢丝刷刷去浮锈,再用卡尺测量钢筋的剩余直径,以此计算钢筋截面损伤率。自然电位法则是利用电化学原理来定性判断混凝土中钢筋锈蚀程度的一种方法,可采用钢筋锈蚀仪进行测量。

2.5 出具评价报告

根据以上4个步骤的检测,就可掌握被检建筑物的一些基本情况和具体参数。依据这些检测结果,同时运用材料科学、物理科学、工程力学、结构工程学等综合技术,辅之以计算机模拟技术,对建筑物健康状况进行综合诊断,出具既有建筑物结构评价报告:

(a)凡符合国家建筑规范要求、主要指标正常的,定为一类建筑;

(b)基本符合国家建筑规范要求,某些指标不正常但不影响使用的,属于二类建筑;

(c)有重要构件受到损伤、需要加固的,被判为三类建筑;

(d)那些已经影响使用安全的则是四类建筑,应要求房屋使用方立即采取加固措施,避免事故发生。

3 结束语

总之,建筑结构的科学检测是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测工作的前提。在建筑结构检测中,结构问题也经常表现出个性特征,因而检测方法也必须不断发展和创新,灵活运用检测方法,可以取得事半功倍的效果。

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