建筑工程结构实体检测中的现状、方法及发展趋势

　　一、建筑工程结构实体检测的意义
　　
　　伴随着我国改革开放的脚步，我国对于建筑工程的质量管理工作也有了明显的提高。一些常见工程质量通病得到有效的治理，特别是造成屋塌人亡的重大事故得到有效遏制，工程质量取得了巨大进步。尽管如此，还是有大量的工程有着一定结构上的安全隐患，近些年来，我国的建筑工程量逐渐加大，不合格率尽管没什么变化，但是由于基数的增加也就反映出不合格的数量也是在增多的。基于这种情况，就需要加大管理力度，采用一定的手段对不合格率进行一定的控制。

　　根据国家标准 GB 50300-2001 建设工程施工质量验收统一标准规定，在建筑工程实体结构分部验收前应进行结构实体验收，也就是重视质量确保结构安全的实现。

　　当前我们认为应当加强结构实体检测的项目主要有以下四个方面：（1）承重结构混凝土强度；（2）砌体结构承重墙柱的砌筑砂浆强度；（3）受力钢筋数量、位置及混凝土保护层厚度；（4）现浇楼板厚度。

　　二、当前建筑工程结构实体检测中存在的问题
　　
　　1、对稳定问题没有给予充分重视据相关资料统计分析，在所倒塌的建筑工程中，高达 36%左右的案例是由于结构失稳造成的，因此稳定问题在结构安全中占有非常重要的作用。然而，建筑物鉴定与加固规范中，关于稳定问题的条文或相关论述内容是很少的，有些地方甚至是空白。这主要是因为稳定问题复杂，技术难度大，不同结构、不同荷载作用、不同缺陷，失稳得方式和途径均不一样，复杂结构的失稳判断更难作出。

　　2、没有考虑既有结构的损伤累积现行的结构鉴定技术规范中的基本假设仍沿用拟建新建筑设计规范，即假设材料、结构无缺陷、无损伤的理想化假定。如果说拟建新建筑物设计为了简化而作了这种理想化假定可理解的话，那么，既有建筑特别是老建筑明显存在许多缺陷、老化、疲劳和腐蚀等各种损伤，对其进行可靠性鉴定时理应放弃无损伤的理想假定。

　　3、结构检测鉴定标准发展相对滞后现行的建设标准规范的相关准则大多是针对拟建工程的设计和新建工程的验收而言的，即针对设计、施工阶段的技术行为进行规定，对于在建工程的技术标准几乎是应有尽有。而针对既有建筑检测鉴定的标准发展相对滞后，标准数量少，有些专业尚存在空白，远不能自成体系，且各标准的编制原理与方法不一致，部分内容重复甚至矛盾，标准之间的协调性较差。

　　4、取样不规范，影响产品的检测质量目前存在不正确取样问题，没有按材料产品标准规定的抽样规则取样情况普遍存在，取样不规范的样品其检测结果就不能准确的判定产品的质量。还存在试样作假问题，进部分好的材料取样，取样后进差的材料；已取的试样在送检测机构过程中另换样品；混凝土强度试块不在浇注现场取样制作，由搅拌站提供或取样后添加水泥或单独拌制混凝土制作等。

　　三、建筑工程结构实体检测方法的应用
　　
　　1、混凝土强度的检测
　　
　　1）同条件养护试件结构实体混凝土强度的检测，《混凝土结构工程施工质量验收规范》用同条件养护试件的强度来判断，该方法可以直接获得结构实体混凝土的强度，方法直观准确，同条件养护试件从取样、养护、到送样试压各个环节，要求参与各方认真负责，为使同条件养护试件客观、真实反映结构实体混凝土强度提供保证。

　　2）局部破损方法依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求，未取得同条件养护试块及同条件养护试块不合格时，可采用局部破损方法或非破损方法进行检验。对于混凝土强度的破损方法或非破损方法目前较多，一些方法还处于研究试验阶段，在工程实际应用中还有待于进一步规范。

　　2、砌筑砂浆强度的检测砌筑砂浆强度的检测常用方法破损检测主要有筒压法、推出法、砂浆片剪法、点荷载法；半破损检测主要有贯入法；非破损检测主要有回弹法。

　　3、钢筋定位和保护层厚度检测
　　
　　1）直接法：用开槽或钻孔的方法来确定梁板受力钢筋的位置和直接量测钢筋保护层厚度。该方法可抽少量构件测点作为非破损方法的验证性检测。

　　2）非破损方法：（1）检测仪器原理，目前国内检测仪器多采用电磁学原理，即检测仪器探头在混凝土表面向内部发射电磁场，混凝土内部的钢筋产生感应电磁场，由于感应电磁场的强度与空间梯度及钢筋直径相关，因此，通过测量感应电磁场强度的变化，便可确定钢筋保护层厚度和钢筋直径等参数。（2）影响检测准确性的因素，影响钢筋保护层厚度检测准确性的因素主要有以下四种：a.钢筋保护层厚度检测仪器的精度，测量范围要与检测目标的不适应；b.混凝土骨料含有磁性；c.所测试部位有被钢筋以外的其它磁性物质；d.测试方法不正确。（3）处理的办法，针对上述的影响因素，应采取以下处理办法：a.钢筋保护层厚度检测还无统一的仪器标准和操作规程，因此选择检测仪器的精度，测量范围要与检测目标适应，并进行现场验证或比对试验后方可引用；b.选择带有消磁能力的检测仪器，剔出背景磁性的影响；c.沿被测钢筋的走向测试几个点，排除其它磁性物质的影响；d.现场测试时，应先定位被测区域各钢筋的位置，再把探头的长轴线应平行于被测钢筋的走向，尽可能地避开其它钢筋的影响，测试探头移动的方向应垂直被测钢筋的走向，监测结果应进行部分开槽或钻孔验证。

　　4、楼面板厚的检测混凝土现浇板厚的测试常用方法破损测试主要有取芯法和钻孔法，非破损测试主要有冲击回波法和脉冲电磁波法。

　　（1）取芯法：取芯前应先对楼板钢筋及板内预埋管线进行定位，以避免对楼板钢筋及板内预埋管线造成伤害；取芯过程应保证芯样完整，取芯后直接量测芯样的垂值高度，同时也可通过芯样判断楼板的施工质量。

　　（2）脉冲电磁波法脉冲电磁波法是利用电磁波的运动学原理，采用无线发射和有线或无线接收两探头，发射探头与接受探头分别置于被测楼板的上下两侧，当两探头中轴线重合并垂直于被测楼板，直接测得的两探头的最小距离，该距离即为被测楼板的厚度。

　　（3）冲击回波法：原理利用一个瞬时的机械冲击产生低频的应力波，应力波在结构内部传播，被缺陷和构件底面反射回来，这些反射波被安装在冲击点附近的传感器接收。

　　（4）钻孔法：钻孔同样前应先对楼板钢筋及板内预埋管线进行定位，钻进过程应保证钻孔与板面的垂直，钻进完成后直接量测楼板厚度。

　　四、建筑工程实体结构检测的发展前景
　　
　　1、开发新的检测手段与检测项目。更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是检验检测试技术改善和提高的目标。开发新的检验项目，使检验测试技术更加完善则是其发展方向。

　　2、发展检测理论。检测方法改善和提高的前提是检验理论提高和检验数据分析方法的改善。合理确定检验数量、布置检验位置、减小检验结果的不确定性、充分利用检验数据等，是所有结构检验与测试工作面对的问题。

　　3、改良检验仪器。检验仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。与发达国家相比，我们的检验仪器设备在总体上存在着明显的差距，主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。

　　4、新技术的开发。坚持引进与研制相结合的原则。光传感技术、声发射技术等都是 20 世纪 90 年代中后期的先进技术。这些技术在大型建设项目施工段和使用过程中的安全监控和结构安全性现场实荷测试等方面，有比较广阔的应用前景。

　　五、结语
　　
　　综上所述，建筑工程实体结构检测是一项复杂的工作，不仅要求技术人员具有较强的理论基础，还要具备一定的实践经验。作为检验的专业技术人员，实体检测工作中，我们应结合相应的国家规范、标准，针对不同的检测目的和要求，制定出相应科学、合理的检测方案，为建设工程质量验收提供客观、准确的检测数据，为促进我市建设工程质量稳步提高尽职尽责。