朱云
(内蒙古自治区住房和城乡建设厅综合保障中心,呼和浩特 010051)
在建筑工程施工中,建筑工程质量检测是重要组成部分,在质量控制中发挥着关键性作用。但结合实际调研可以发现,建筑工程质量检测技术应用不当的情况在业界仍较为常见,为尽可能规避相关问题,保证建筑工程质量检测结果的可靠性,本文围绕该课题展开具体研究。
现阶段建筑工程质量检测采用的方法众多,本文主要围绕钢筋质量检测和混凝土质量检测开展深入研究。
钢筋质量检测是建筑工程质量检测的重要组成部分,具体检测内容涉及强度、弯曲性能、气压焊接头、保护层厚度及钢筋位置等方面。采用的检测方法如下:
1)强度检测方法。对钢筋强度的检测需要随机选取施工现场钢筋材料样品,检测过程需要在实验室环境进行,钢筋材料需通过万能材料试验机夹紧并保持匀速拉伸,直至钢筋断裂,通过对钢筋断裂时的破坏荷载、拉伸长度等参数的记录,可明确钢筋的屈服程度和抗拉强度。
2)弯曲性能检测。工程现场多通过翻板式弯曲装置试验机开展钢筋弯曲性能检测,需设置2 组滑块于设备两端,检测过程在设备中放入钢筋样品,并按照一定方向转动翻板,使钢筋发生塑性变形,控制翻板的转动距离为5 mm,记录相关参数。
3)气压焊接头检测。在检测钢筋气压焊接头的过程中,需要分别开展外观检测和力学性能检测,一般需要随机选取150 份同一批次、同一品牌的样品进行对照检测,具体涉及接头部位轴线偏移量检测、弯曲测试、拉伸试验,以0.2 倍的钢筋直径为接头轴线偏移量控制值。
4)保护层厚度及位置检测。多采用探测法进行钢筋保护层厚度检测,需要将保护层凿开,这种方法对结构的破坏性较大,带来的经济损失较大[1]。
混凝土钻芯取样检测法是最为典型的混凝土质量检测技术,该技术多通过金刚石钻进行钻芯取样,通过分析样品,即可明确混凝土结构的强度,这种方法对混凝土结构带来的影响较大,且检测成本较高,但由于检测精度较高且能够得到可靠的检测结果,其在我国建筑领域的应用较为广泛。基桩钻芯法检测属于混凝土钻芯取样范畴,通过钻取基桩持力层样本及混凝土芯样样本,即可对基桩持力层岩土性状、混凝土芯样强度、桩底沉渣厚度、桩身完整性等指标进行检测,明确建筑基桩的施工质量,为判断基桩持力层承载力是否满足要求、基桩施工质量达标情况提供依据,能够得到更客观、更直接的检测结果。应用该技术需要明确建筑基桩周围的岩土情况,并做好基桩施工成桩记录、施工参数汇总、检测桩位图的提前准备,以此夯实检测工作的基础。检测方案的制订需要结合场地及设计实际情况,同时,参照国家规范明确检测桩号、检测样本数量、检测方式,以及对检测设备的要求,并做到数据可溯源,完成准备工作后,方可开展基桩钻芯法检测,结合取得的基桩持力层岩土性状、混凝土芯样强度、桩底沉渣厚度、桩身完整性、桩长等具体参数,判断基桩是否满足要求,最终给出检测结论[2]。
在钢筋材料性能检测中,需把握以下4 个要点:
1)下屈服强度检测要点。在检测钢筋样品的过程中,部分检测人员无法熟练掌握操作要点,导致检测数据误差过大,如在检测钢筋下屈服强度的过程中,检测结果会受到集中应力的影响,因此,应力不得在测试开始阶段进行计算,但如果该要求无法得到落实,将出现大于实际值的检测结果。为规避相关问题,钢筋质量检测技术人员必须明确注意事项和技术标准,以此保证检测结果的可靠性与真实性。图1 展示了钢筋下屋服强度检测结果,对钢筋下屈服强度检测可分别围绕a点(钢筋延伸率为0.2%对应的点)、a 点前、a 点后3 个阶段开展,a 点需围绕比例极限进行计算,a 点前需按照线弹性的应力-应变关系进行分析;a 点后需围绕非线性且具备塑性变形的应力-应变关系进行分析[3]。
图1 钢筋下屈服强度检测结果
2)伸长率测定要点。测定钢筋样品伸长率同样是建筑工程质量检测的重要组成部分。该测定需要明确原始标距及标距的残余伸长量,可分别表示为L0、L1。基于二者差值与原始标距的比值,即可求得伸长率。但由于钢筋样品断裂才能够获取最大伸长量,参差不齐的断裂部位可能导致测量点选取出现问题,进而影响测定结果的准确性。因此,为保证钢筋伸长率测定取得预期效果,需保持匀速进行钢筋样品拉伸。拉伸速度需要在钢筋断裂临界点适当放缓,以此对钢筋的断裂情况进行细致观察。为避免出现钢筋伸长率测定结果不准确、不一致的问题,还需要进行精确计算,保证检测结果能真实地反映钢筋的变形能力。
3)把握钢筋的时效性。钢筋常温下存放15~20 d 时,抗拉强度和屈服强度会显著提升,同时,韧性降低明显,此时相关检测结果要优于钢筋刚出厂时,这对钢筋质量检测造成的影响需要得到重视。
4)冷弯试验要点。在对钢筋开展弯曲试验时,需选择各试验组中的2 根钢筋开展试验,按照180°控制弯曲角度,图2 为钢筋冷弯试验示意图。
在具体试验环节,图2 中的弯曲半径α 需要分别控制在90°、180°,且保证冷弯过程不存在断裂、鳞落、裂缝等问题。冷弯能够对钢筋局部变形能力进行检验,构件破坏前兆越明显,表示钢筋塑性越强。
图2 钢筋冷弯试验示意图
混凝土质量检测在建筑工程质量检测中的重要性极高,本节主要介绍基桩钻芯法检测技术的具体应用。建筑工程中应用的钻机类型较为多样,如300 型、150 型、100 型钻机,每种钻机均有一定的适用范围,如300 型具有稳定性好、钻速快、质量大、受外界因素影响小等特征,适合用于基桩钻芯法检测,如施工现场条件允许,一般选择该钻机,但该钻机对场地要求较高、较为笨重缺陷需要得到重视。对于施工场地较小且施工环境较为恶劣的建筑工程,可采用150 型或100 型钻机。为保证钻机能够在检测过程中稳定运行,需要垂直、稳固安装钻机,钻头底部及钻杆通过液压高速钻进施压,在开孔环节,需要缓慢转动钻机。为保证基桩钻芯法检测技术得到更好的应用,必须做好钻机垂直度的控制,保证钻机稳定。如需要进行底部沉渣钻取,底部与钻头距离为50 cm 时,及时起钻完成拔断芯样,同时,一次钻取桩身混凝土芯样、持力层岩土、沉渣,并结合相关规范进行判断。
为更直观地展示建筑工程质量检测技术应用以某办公建筑工程为研究对象,该工程采用框剪结构,地上33 层、地下2 层,采用1.0~2.3 m 桩径的冲孔灌注桩,桩身混凝土设计强度等级、单桩承载力特征值分别为C35、7 290~29 140 kN,检测桩数、工程桩总数、设计桩长分别为51 根、336 根、6.0~38.0 m,以微风化大理岩为桩底岩土层,需通过检测判定检测桩桩身混凝土强度、桩底沉渣、桩底沉渣等情况。案例工程采用100 型钻机,遵循SJG 09—2015《深圳市建筑基桩检测规程》,检测过程采用的金刚石钻头、单动双管金刚石钻具内径、外径分别为83 mm、101 mm,图3 为案例工程场地示意图。检测按照4个类别划分桩身完整性,如I 类桩存在芯样连续、呈长柱状、表面光滑、断口吻合、完整胶结好、骨料分布均匀等特征,仅有少量气孔存在于芯样侧面;Ⅱ类桩芯样侧表面存在严重的蜂窝麻面及较多气孔、分布不均匀的骨料;Ⅲ类桩存在水平裂缝;Ⅳ类桩存在芯样任一段松散、混凝土胶结质量差、10 cm 以上局部破碎长度等特征。
图3 案例工程场地示意图
在检测中可以发现,桩号为ZK131、ZK136、ZK153 的检测桩桩径分别为1 200 mm、1 200 mm、1 600 mm,施工桩长分别为17.622 m、15.187 m、27.67 m,桩顶高程分别为-14.0 m、-14.0 m、-14.7 m,混凝土设计强度等级均为C35,单桩承载力特征值分别为10 480 kN、10 480 kN、18 600 kN。
在评定茎桩混凝土芯样抗压强度的过程中,计算公式为:
式中,P、d、fcu分别为芯样试件的破坏荷载、平均直径、抗压强度。基于1 组3 块试件强度值的平均结果确定试件抗压强度代表值,如同一深度的同一受检桩部位具有2 组及以上试件抗压强度代表值,取平均值,检测芯样照片如图4 所示。
图4 检测芯样照片
综上所述,建筑工程质量检测工作非常重要,对工程的施工质量有直接影响。建筑工程的质量检测工作中,为了保证检测结果的可靠性,需要重视技术人员的培训、新型技术与设备的引进、检测规章制度的落实、检测环境的优化等。本文以钢筋和混凝土材料的质量检测为例,分析了其检测方法和检测要点,希望能促进建筑工程质量检测水平的提高,保证建筑工程的施工质量,为建设出优质建筑工程奠定基础。