建筑工程试验管理技术

黄盛

中国建筑第八工程局有限公司 广东 汕尾 516475

引言

相比于公路水运的试验检测力量，建筑工程在该方面略显薄弱，前者已经有系统的培训以及相应的培训教材，后者则依旧停留在凭借经验以及临时翻查规范的阶段，因此，在建筑工程各分部的实施阶段，如何扮演一个合格的试验工程师是本文的研究方向。

地基与基础是最先开始的分部，其施工顺序是截水沟—放坡—喷锚—截水沟—排桩—冠梁—锚索—开挖—喷锚—腰梁—锚索—开挖—喷锚—边沟—桩—砖胎模—承台及筏板。

1 素土地基

GB50202-2018的地基工程章节中没有提及天然地基，只有素土地基和灰土地基以及其他各种处理的地基。素土是没掺灰的土，灰土是掺水泥或石灰的土，因此素土地基与天然地基最接近，是从材料方面区分的。没有掺水泥或石灰，也没经过碾压的素土地基就是天然地基。在该章节中，素土地基的主控项目是地基承载力和压实系数，但如果认为压实系数是碾压处理过的地基才需要检测的话那就错了，在公路项目，填筑路基前，原地面也要检测压实度。原地面也没有经过碾压，只做了清表处理，压实度检测要大于90%方能填筑，如果不能达到则要通过处理使其达到。因此，通过类比得知，建筑工程项目的天然地基，哪怕没有经过碾压处理，也是要检测压实度的。

地基承载力通过静载试验检测，检测频率为每300m2一个检测点，每单位工程不少于3点，大于3000m2时，每500m2一个检测点。压实系数用环刀法检测，检测频率在GB50202中没有提及，但公路和市政规范对于压实系数的检测频率要求1000m2不少于3点，可近似的参考相应标准。建筑工程项目比较流行创优，创优除了要满足国家强制性标准的要求外，还要满足行业标准和项目所在地的地方标准。行业标准和地方标准应该是在通读国家标准的基础上再去深读，虽然行标地标有可能比国标更为严格。国家标准是最基本的要求，符合国家标准的项目才是合格项目，先保证合格，然后再去谋求更好的成绩。曾经一个项目，觉得地方标准比国家标准更严格，符合了地标就肯定符合了国标，结果栽了个跟头。该项目天然地基面积有31560m2，地标要求的检测数量是34560/500=70点，而国标要求，是3000/300+（34560-3000）/500=74点，少了4个，后面补回来花了不少工夫，这就是想当然的后果，不得不引以为戒[1]。

2 基坑支护

建筑工程的支护多为排桩、内支撑、土钉墙、喷锚的组合，用到的材料有钢筋、普通混凝土、喷射混凝土、锚索。涉及混凝土，除了满足分部验收规范GB50202外，还要满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《混凝土结构工程施工规范》GB50666的要求。

2.1 钢筋

原材主控项目是屈服强度、抗拉强度、伸长率、弯曲性能及单位长度重量偏差，可以组纯批，也可以组混合批。规范要求先检后用，因此如果多次进场但还没使用，可以将多个碳含量不超0.02%、锰含量不超过0.15%的同一品牌、同一冶炼方法、同一浇筑方法的多个炉批号组成混合批。每批切取5根50-55cm+1根90cm的样品送检。

2.2 钢筋焊接接头

接头检验分工艺检验和现场检验，检验项目是抗拉强度。工艺检验合格后方可正式施焊，因此焊接工艺检验的样品由焊工在加工厂加工而成，现场检验的样品要求在焊好的钢筋笼上切取。影响焊接质量的主要因素是钢筋质量以及焊材质量，因此每换一个钢筋厂家就需要重新做一次工艺检验。焊接接头送检频率为每300个接头抽检一组，一组为3个接头，数量较少时可以一个星期累计300送一组，主体结构时不超过两层楼累计。

2.3 焊丝和焊条

GB50202-2018第3.0.8规定了进场的焊材等要符合GB50205的规定，而GB50205的第4.6章节对焊材提出了力学性能和化学成分要满足要求。由于工艺检验的抗拉强度已能体现焊丝的力学性能，因此焊材只需要单独送检化学成分。焊丝焊条批量不大于45000kg，一般项目超不了。

2.4 水下混凝土

混凝土的检测项目是抗压强度，水下混凝土设计强度通常要提高一级，如C30水下的试块，养护28天强度要满足普通C35。

水下混凝土取样频率是50m3留置一组标准养护试块，单桩承台下，每根桩必须留置一组；多桩承台，单桩混凝土用量不足50m3时，可12h内多根桩累计50m3留置一组。由于支护桩桩顶不会有承台和柱子，因此连续浇筑12h累计50m3留置一组标准养护试块[2]。

抗渗混凝土的抗渗性能检测取样频率是连续浇筑500m3留置一组抗渗试件，6个试件为一组，预拌混凝土的抗渗试件，留置组数应视结构的规模和要求而定。建筑工程大多使用预拌混凝土，抗渗试件的留置数量可以视结构规模和要求而定，不必受500m3的限制。如果稳妥起见，可以事先找监理或设计开会，留一个会议纪要，同意你这么做。

2.5 普通混凝土

每100m3留置一组标养试块，同条件养护试块根据实际情况留置。冠梁和腰梁需要张拉施加预应力，一般施加预应力时强度要不低于设计强度75%，如果设计没要求则不小于30Mpa。张拉强度用的是同条件试块，不可以用标养试块。此外，冠梁和腰梁都是水平构件，如要拆模那也需要有拆模强度报告。但腰梁和冠梁的“支点”是与桩接触的地方，因此桩的净距离和中心距离就是冠梁和腰梁的跨度，一般小于2m，因此满足50%的设计强度即可，当强度满足张拉时已经可以拆模了。

2.6 喷射混凝土

主控项目是强度和厚度，每施工500m2在板上喷射然后切割成100×100×100的试件，3个一组，成型方式不同于一般混凝土。厚度检测频率每500m2一个点，开挖后用钢尺量。

2.7 锚索

多为钢绞线，钢绞线的主控项目是表面、外形尺寸、伸直性、最大力、0.2%屈服力、最大力总伸长率。同牌号同生产规格同生产工艺每60t为一个检验批，不足60t也作为一个检验批，且不能组混合批。3根1.2m左右的钢绞线为一组。

2.8 锚具、夹片

常规检测外观尺寸、洛氏硬度，每批不大于2000套，取样数量为批量总数的5%且不少于10套，均为无损检测，检测完成后样品可退还。锚具、夹片初次进场还需要检测锚固效率，需要准备6个锚具+若干根钢绞线（根据锚具孔数而定）+若干块夹片（根据锚具孔数而定）。

2.9 实体检测

排桩的主控项目是完整性、混凝土强度、嵌岩深度。混凝土强度用28d试块，嵌岩深度取岩样或超前钻孔取样。完整性检测用低应变检测20%且不少于5根，较长时用声波透射，抽10%且不少于3根[3]。

3 基础

基础分部都不要求留置同条件试块。

3.1 工程桩

材料和工艺与支护桩相当，可能会多出一种机械连接接头用于连接较长的钢筋笼。常见的机械连接接头是滚轧直螺纹—用机械在钢筋上轧丝，套上套筒拧至一定力矩即可。套筒进场前需要品牌报审，厂家资质应有套筒的型式检验报告，每次套筒进场都要检查合格证。

机械连接接头要先做工艺检验，合格后才可以批量施工。工艺检验可以检验套筒的质量，也能检验工人的操作水平，其检验项目是抗拉强度和残余变形值，检验不合格时要调整施工工艺。与焊接工艺一样，施工期间如果更换钢筋生产厂家，需要重新做工艺检验。

机械连接现场检测需检测抗拉强度、加工和安装质量。加工和安装质量是施工现场的检查，抗拉强度检测频率为每一个检验批取一组由3个55cm左右的连接件的样品。同钢筋厂、同强度等级、同规格、同类型、同型式的500个接头组一个检验批，当连续检验合格后还能扩大。举个例子，韶钢和河钢不能组批，HRB400E和HRB335的钢筋不能组批，25mm和22mm的钢筋不能组批，直螺纹和锥螺纹接头不能组批，型式检验报告不同的套筒不可以组批，此外不同于焊接接头时间上不超过一星期，空间上不能超过两层楼，机械连接没有次限制[4]。

一些人觉得不同的施工环境就不能组一批，切取了的样品也不能代表尚未加工的部位，因此他们会每个楼层都取接头样品。其实这大可不必，因为施工条件，应该指的是人、机械、环境，换言之相同型号的机械、操作水平相当的工人、同一个施工项目就是相同的施工条件。而且从来没有规范说过，当下抽取的样品代表不了往后几天加工的接头，就拿焊接接头举例，焊接接头可以连续两层累计不超过300个组成一批，比如某一栋楼的三层和四层相同规格的接头不超过300个，可以合并送检，按照先检验合格，后施工的原则，送检的时间应该是三层浇筑前。请注意，此时送检，三层尚未浇筑，四层的钢筋是不是还没有绑扎？那三层的焊接接头是不是代表了已加工的三层的焊接接头和未加工的四层焊接接头？因此送检是一个通过花费较少时间、金钱、人力成本去探求一个较大总体质量的一个行为。就拿接头来说，500个机械连接接头是一个总体，它们的生产工艺是差不多的，因此质量也是差不多的，每个接头被抽中的概率也是一样的，因此所抽取的样品，能代表该总体的质量，哪怕这个总体还全部生产出来。因为往前一段和往后一段它的生产水平是一样的，专家们出于谨慎，制定规范时没有把批量设置为5000或者50000，而是500。500个接头，整个施工现场，可能也就三四天就生产出来了，时间再久可能材料就发生变化了[5]。

3.2 钢筋混凝土预制桩

建筑工程使用的预制桩多为管桩，按混凝土强度等级管桩分为预应力混凝土管桩（PC）和预应力高强混凝土管桩（PHC）。管桩进场的时候查看出厂资料有没有包含混凝土试块的抗压强度、桩外观质量、尺寸偏差和抗裂性能检验数据。

预制桩正式施打前要做工艺桩，检验按照设计或规范要求贯入度施工出来承载力能否达到特征值，如果不能，需要联系设计，做设计变更。

管桩施工过程中会有接桩，接桩用的焊丝焊条不用送检，但进场需要检查合格资料。焊缝为三级焊缝，非主控项目，设计无特殊要求可不做焊缝探伤，只需做焊缝的外观检查。

3.3 实体检测

GB50202要求，无论灌注桩还是预制桩，桩身完整性和承载力、混凝土强度都是主控项目。混凝土强度用28天试块强度是最节约成本和最普遍的方法[6]。

3.3.1 灌注桩的桩身完整性，优先选择低应变法或声波透射法，不损伤实体且检测起来方便。首选低应变，它不需要预先埋置声测管，但当桩长径比35以上或桩径大于2m时要用声波透射法。当检测结果存疑时用钻芯法检验证，验证检测结果与首次检测结果合并在一起，重新对受检桩进行评价。这里注意，钻芯是验证检测的结果，不是单独用钻芯法检测完整性，因此该钻芯数量不受15%比例的限制。长径比大于35的桩埋置声测管的比例不低于50%，埋置声测管的桩再按50%比例埋置界面管。界面管能有效减少钻芯孔偏出桩外的情况，因此当声波透射法检测结果存疑时，可先用钻芯法钻取检查界面管底以上的桩身混凝土质量，再通过界面管钻取下部混凝土。检测比例为20%且不少于10根，每承台底下检测不少于一根。

3.3.2 预制桩的桩身完整性，采用低应变法，当设计等级为甲级时，检测比例不低于30%且每承台不少于1根。预制桩和灌注桩是不同的桩型，锤击、振动、静压是不同的施工工艺。同一个项目的管桩一般施工工艺相同，因此可根据管桩总数乘以相应比例得出所需检测的数量，不需要考虑桩的受力情况[7]。

3.3.3 承载力，灌注桩和预制桩均用静载法检测，相同桩型、相同施工工艺、相同受力特征的桩，抽检1%且不少于3根，当总桩数少于50根时，不少于2根。可多个地质相近、施工工艺相同的单位工程合并起来确定承载力的检测数量，但每个单位工程均要有检测对象，不同特征值的也应该有检测对象。比如一个项目，有纯抗压桩1245条（抗压特征值为3100kN），纯抗拔桩523条（抗拔特征值为450kN），抗压抗拔桩816条（抗压特征值为2100kN，抗拔特征值为450kN），这时，抗压静载的检测数量应该是（1245+816）*1%=21条，这21条检测桩只需要包含抗压特征值为3100kN和抗压特征值为2100kN的桩，而不是根据不同的特征值数值先分开再分别乘以比例，规范没提到不同的特征值要分开，也没提到不同的桩径要分不同的分项，咱们就不要过分解读。抗拔静载也用同样方法计算即可。灌注桩的持力层是中微风化或者强风化要分开，因为地质不相近，不需要考虑桩径[8]。

3.4 筏形与箱型基础

该阶段用到的材料有普通混凝土（垫层、防水保护层）、蒸压加气混凝土砌块或灰砂砖、砌筑砂浆、无机防水涂料（通常是水泥基渗透结晶型防水涂料）、橡胶止水带、钢筋、抗渗混凝土、止水钢板、补偿收缩混凝土（后浇带）。

3.4.1 承台用砖砌筑砖胎模，顾名思义，用砖做模板，规范对这部分没有要求，因此砖或砂浆都可以不用送检。部分省统表会把该部分命名为“基础层”。

3.4.2 破除后的桩头要用刚性防水涂料涂抹，防水涂料分有机和无机两大类，刚性防水涂料属于无机防水涂料，每10t组一个检验批，抽检一次，检测抗折强度、粘接强度和抗渗性[9]。

3.4.3 涂好防水涂料后再在桩周围上一圈橡胶止水带，每个月同标记的止水带产量为一批，与进场次数无关，批量大小也没有具体数值。每批抽检，检测拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度。

3.4.4 承台底面和侧面以及筏板底部会铺上防水卷材。防水卷材分高聚合物改性沥青和合成高分子两大类，两种卷材进场时都先抽检外观，再从外观检验合格的里面抽取一卷检测物理性能，但不同卷材检测的物理性能项目不一样，高聚合物改性沥青类卷材检测：可溶物含量、拉力、延伸率、低温柔度、热老化后低温柔度、不透水性；合成高分子卷材检测：断裂拉伸强度、断裂伸长率、低温弯折性、不透水性、撕裂强度。防水卷材每次进场验收后，无论批量大小都要送检，不过如果不着急用，可以先不举牌，先堆放好，保存好质保文件，一次性通知监理进场验收，以举牌的那天作为正式进场的时间[10]。

3.4.4 止水钢板，该种材料在《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011、《地下防水工程技术规范》GB50108-2008均没有完全符合的描述，比较接近的描述有GB50208第5.1提及的“中埋式止水带”、第4.6.6提及金属板进场抽检主要力学性能，以及GB50108第5.1.7提到中埋式止水带可采用金属制作。故认为，止水钢板的送检属于选择性选项，稳妥起见，可以检测其物理性能[11]。

3.4.5 补偿收缩混凝土，又叫微膨胀混凝土。都知道一般混凝土会收缩，但如果在混凝土中加入不同比例的膨胀剂，混凝土的收缩会大大减小甚至可以微微膨胀。补偿收缩混凝土要在普通混凝土的检测基础项目上增加一项限制膨胀率。由于该检测项目从脱模便开始，因此无法外委，建议自行参照《混凝土膨胀剂》JC476-2001附录A 操作规程，在监理见证下观测和记录试验数据。

4 结束语

综上所述，一般项目的基础工程所必需的检测其实不多，其他的都是不甚紧要。项目实施过程中抓重放轻，把有限的精力和成本用在必要的事情上是最具性价比的做法。