建筑高层化趋势下主体结构质量检测问题研究

张明明 刘丽娜

1.章丘市建筑工程质量检测站 山东济南 250200；2.济南市章丘区城乡建设发展服务中心 山东济南 250200

某高层建筑总建筑面积约11.2385 万m2，主体结构采用框剪结构体系，高层部分（1# 与2# 塔楼）地上40层，其中，地上第5 层、第19 层、第38 层、第39 层和第40层是设备层，裙房地上4 层，设2 层地下室。建筑按7 度设防，塔楼在地上第19 层与第32 层采用钢桁架廊桥连接，目前外墙面上的局部幕墙施工已经完成，但上料口并未封闭。裙房的分隔墙施工已经完成，但还没有抹灰。建筑基础采用桩筏板基础，以中风化岩石层为地基持力层，其承载力特征值在500～4000kPa 范围内。建筑施工中，共布置17 个测点用于观测沉降，同时按照设计要求实施沉降观测。通过调查可知，该结构已经闲置了近10 年的时间，长时间暴露于近海环境下，部分构件损坏情况较为严重，包括钢筋锈蚀与楼板开裂。

1 检测准备

1.1 初步调查

初步调查是检测工作的基础，也决定了检测工作能否顺利完成。检测方案编制在很大程度上受到调查工作是否全面和准确的影响。在接受检测任务时，应明确具体的检测目的与要求，同时确定结构是否经历过检测，在此基础上对建筑设计文件等相关资料进行收集，根据收集到的各类资料，编制完善的调查实施计划和检测试验大纲，为下一步检测工作的顺利开展奠定良好基础[1]。

1.2 详细调查

详细调查内容主要包含以下几个方面：

其一，勘察建筑结构基本情况；其二，核实建筑结构实际使用条件；其三，检查建筑的地基基础；其四，检测并深入分析材料的性能；其五，检查建筑承重结构。检测正式开始前，需要深入分析结构图纸，并对各类基本信息进行核对，同时详细记录和工程有关的其它信息。

1.3 方案制定

在构件强度检测中，可采用的方法有很多，如回弹法、超声法、超声回弹综合法与钻芯法。考虑到检测对象的放置时间很长，混凝土表面碳化比较严重，采用回弹法已经无法反映构件内部实际情况，而且超声法会受到自然环境很大影响。基于此，为保证检测结果的真实性，本次采用钻芯法测定结构真实承载力[2]。

1.4 仪器设备检验

在检测正式开始之前，应保证所用仪器设备均处在校准周期之内，比如检查时需要用到的水钻、电锤、楼梯、水源和配电箱是否处于正常工作状态，卷尺、钢筋探测仪与激光测位仪能否满足精度要求，同时处在最佳使用状态。当检查发现仪器设备存在异常时，应立即维修，如果已经无法维修或不具备维修价值，则应将其更换。此外还要注意将小型设备配置齐全，特别要注意水钻的钻头，其口径应以规范要求确定，以免导致试块强度系统无法达到统一。尽可能多的准备备用电池与编织袋，使检测工作顺利且连续完成，避免由于电池或编织袋等物资缺乏导致检测中断[3]。

1.5 检测注意事项

（1）在完成以上各项准备工作后，检测技术人员应进入现场进行图纸复核，通过认真且全面的检查，及时找出潜在的问题，并消除左右检测障碍，尤其是要保证施工时供电及供水的稳定性，对所有容易积水的部位进行检查，当发现积水深度较大时，应立即采取针对性措施，查看安全进出口及进料口具体位置，确定电梯等一系列设施是否处在正常工作状态，以保证检测人员的安全，防止意外的发生。

（2）检测技术人员应随时对现场记录进行检查，当发现问题时，应立即制定解决方案。通过认真阅读国家相关技术标准和规范，确定操作方法及要点，确保检测工作顺利完成，并保证检测准确性与规范性[4]。

（3）根据不同楼层待检测结构构件数量，明确科学可行的取样方法、收样方法和统计方法，以工程量大小为依据，对检测技术人员进行合理的分组，并划定其责任范围，结合施工图绘制简易的平面图，对待检测构件逐一标注，使所有检测人员做到人手一份，从而准确且快速的对芯样位置进行标注。综合考虑人员熟练程度和工程量，确定具体的检测方案，保证检测质量和效率。

（4）检测工作应严格按照以下流程进行：任务委托→资料调查→明确检测目的、范围及内容→组建检测小组→制定检测方案→现场检测实施→芯样加工与检测→检测结果分析。

2 检测实施

（1）该建筑检测项目诸多，涉及到不同的规范，检测工程量巨大，需要有大量检测人员参与其中。检测人员进入现场后，应严格按照检测方法开展工作，对水平和竖向受力构件分别实施检测。

由检测人员对梁钢筋进行扫描时，检测点的具体位置不能与支座负筋靠的太近，以在梁跨度1/ 3 的位置进行扫描为最佳。在找出方圆150mm 无钢筋分布后，使用粉笔作出标示，同时在区域的中心画出圆圈，将其作为钻芯的具体位置[5]。

（2）在对抹灰工序基本结束的建筑实施检测时，检测人员在地板与墙面上进行选点时，要高度重视管线及管道的位置，对钢筋进行扫描前，应观察所测部位是否和插座或灯口处形成一条和墙面或地面保持垂直的直线，若存在应尽可能避免，这是因为对抹灰基本结束的建筑而言，无论是切断管线还是破坏管道，都会给后续工作带来很大麻烦[6]。

（3）由技术人员进行测点和取样的过程中，若发现存在空洞、锈蚀、麻面和开裂等问题时，应立即进行记录，以此为之后的鉴定工作与加固方案制定提供可靠的参考依据。

（4）检测人员在现场进行钻芯时，要注意电源插头不能放在积水处，同时电箱也要处在干燥部位，避免引起触电事故；检测人员中途休息时，注意不可吸烟，现场存在很多易燃易爆物，如果发生失火，将造成极大的破坏，必须严格方案。检测工作中，每台水钻应配备两名以上操作人员，其中一名负责打钻，而另外一名则负责连续供水，在钻取一定数量之后，将两人轮换，以此起到缓解疲劳的作用，保证工作效率。

（5）对高层建筑进行质量检测时，因结构层数很多，并且地上1 层和地上2 层的层高一般很大，所以在高层进行结构检测时，供水、供电将变得比较困难，在不同楼层频繁转移水钻会消耗很多体力，因此钻芯应尽量做到从下到上一次性完成。若地下层没有太多积水，则可在保证电源安全的基础上，为检测人员配备防水鞋，保证检测作业安全。而如果积水深度较大，则可暂时将该层放置，在上部结构检测结束后，再继续后续检测，在条件允许的情况下可使用抽水机将积水抽出[7]。

（6）将钻芯机就位同时放置平稳后，对其进行固定，具体的固定方式以钻芯机构造及现场实际情况为依据确定。钻芯时，如果钻芯机的固定不牢靠，将使钻芯机发生位移或摇晃，这样除了会影响到钻头使用寿命，还会造成卡钻或芯样断裂。在钻芯机上安装钻头前，应先对通电后的主轴旋转方向进行检查。如果在安装钻头后再进行检查，则如果方向相反将导致主轴和连接头之间变为退扣旋转，导致钻头被甩出。钻芯过程各种用于冷却钻头与排除碎屑的冷却水，其流量应达到3～5L/ min。当冷却水量不足时，会使钻头被烧毁，加之碎屑无法及时排除，会加剧钻头磨损，对钻进速度与芯样表面质量造成很大影响。钻取芯样时要对钻进速度予以严格控制。如果钻进速度过大，会对芯样造成很大的损伤。所有钻芯操作都应严格遵守国家有关安全生产与劳动保护规定，同时遵守钻芯现场安全生产各项规定，防止安全问题的发生[8]。

（7）收取试样时，检测人员应先对试块进行检查，确认是否合格，如确定试块是否垂直、外观是否存在明显的开裂或残缺、是否夹杂钢筋等，同时注意将试块的两端切割平齐后，是否有足够的长度（一般应达到75mm 以上）。若检查发现未能达到要求，则需要在原构件的位置选取其它位置重新进行钻取，以此缩短检测工作时间。而如果检查确认合格，则按照预先的要求进行编号与标记。在实际工作中，无论采取何种标记方法，都要将试块所处位置、楼层、名称和编号标识清楚，并将标号写在试块的中间，避免在切割试块的过程中不慎将之前的标记切下去。将试块标记好后，应放在原地，但注意不可乱放，在检测完毕后由专门的收块人员将其收走。

（8）试验开始前根据以下要求对芯样试件尺寸进行测量：平均直径利用游标卡尺在试件中部两个垂直的表面进行测量，将算数平均值作为试件直径，结果精确到0.5mm；试件的高度借助钢卷尺或钢板尺测量，结果精确到1mm；试件垂直度利用游标量角器进行测量，结果精确到0.1°；平整度利用钢板尺测量，在条件允许的情况下也可使用专门的设备进行量测。如果试件尺寸偏差或外观质量达到以下条件，应取消其测试数据：试件高径比小于要求值的95%或大于要求值的105%；试件高度任意位置直径和平均直径相差超过2mm；试件端面不平整度超过0.1mm/ 100mm；试件端面和轴线之间的不垂直度达到1°以上；芯样试件存在明显的裂缝好其它较为严重的质量缺陷。

按照钻芯法检测相关技术规程提出的要求，以每个楼层的构件总数为依据，在各楼层钻取的试块均有一个最小值，比如，当构件的总数在16～25 范围内时，则每层钻取的试块数量应达到8 个以上。基于此，检测人员钻取完各楼层的构件后，应先检查其数量能否达到要求，若数量无法达到要求，则应询问状况。为每天收取到的试样做好统计，当存在不合格的试样时，需要在次日将其补测，保证有数量充足的样本用于后期分析。

3 结语

综上所述，对高层建筑进行结构检测时，需做好工作组织，明确芯样收取正确先后次序，并且要加强现场检测人员协调配合，这会对检测质量与效率造成直接影响。通过对上述检测方法的应用，能有效提高建筑检测质量与效率，为之后的结构状况鉴定工作奠定良好基础，并为近似建筑的结构检测工作提供参考借鉴。