建筑高層化趨勢下主體結構質量檢測問題研究

張明明 劉麗娜

1.章丘市建筑工程質量檢測站 山東濟南 250200；2.濟南市章丘區城鄉建設發展服務中心 山東濟南 250200

某高層建筑總建筑面積約11.2385 萬m2，主體結構采用框剪結構體系，高層部分（1# 與2# 塔樓）地上40層，其中，地上第5 層、第19 層、第38 層、第39 層和第40層是設備層，裙房地上4 層，設2 層地下室。建筑按7 度設防，塔樓在地上第19 層與第32 層采用鋼桁架廊橋連接，目前外墻面上的局部幕墻施工已經完成，但上料口并未封閉。裙房的分隔墻施工已經完成，但還沒有抹灰。建筑基礎采用樁筏板基礎，以中風化巖石層為地基持力層，其承載力特征值在500～4000kPa 范圍內。建筑施工中，共布置17 個測點用于觀測沉降，同時按照設計要求實施沉降觀測。通過調查可知，該結構已經閑置了近10 年的時間，長時間暴露于近海環境下，部分構件損壞情況較為嚴重，包括鋼筋銹蝕與樓板開裂。

1 檢測準備

1.1 初步調查

初步調查是檢測工作的基礎，也決定了檢測工作能否順利完成。檢測方案編制在很大程度上受到調查工作是否全面和準確的影響。在接受檢測任務時，應明確具體的檢測目的與要求，同時確定結構是否經歷過檢測，在此基礎上對建筑設計文件等相關資料進行收集，根據收集到的各類資料，編制完善的調查實施計劃和檢測試驗大綱，為下一步檢測工作的順利開展奠定良好基礎[1]。

1.2 詳細調查

詳細調查內容主要包含以下幾個方面：

其一，勘察建筑結構基本情況；其二，核實建筑結構實際使用條件；其三，檢查建筑的地基基礎；其四，檢測并深入分析材料的性能；其五，檢查建筑承重結構。檢測正式開始前，需要深入分析結構圖紙，并對各類基本信息進行核對，同時詳細記錄和工程有關的其它信息。

1.3 方案制定

在構件強度檢測中，可采用的方法有很多，如回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法與鉆芯法。考慮到檢測對象的放置時間很長，混凝土表面碳化比較嚴重，采用回彈法已經無法反映構件內部實際情況，而且超聲法會受到自然環境很大影響。基于此，為保證檢測結果的真實性，本次采用鉆芯法測定結構真實承載力[2]。

1.4 儀器設備檢驗

在檢測正式開始之前，應保證所用儀器設備均處在校準周期之內，比如檢查時需要用到的水鉆、電錘、樓梯、水源和配電箱是否處于正常工作狀態，卷尺、鋼筋探測儀與激光測位儀能否滿足精度要求，同時處在最佳使用狀態。當檢查發現儀器設備存在異常時，應立即維修，如果已經無法維修或不具備維修價值，則應將其更換。此外還要注意將小型設備配置齊全，特別要注意水鉆的鉆頭，其口徑應以規范要求確定，以免導致試塊強度系統無法達到統一。盡可能多的準備備用電池與編織袋，使檢測工作順利且連續完成，避免由于電池或編織袋等物資缺乏導致檢測中斷[3]。

1.5 檢測注意事項

（1）在完成以上各項準備工作后，檢測技術人員應進入現場進行圖紙復核，通過認真且全面的檢查，及時找出潛在的問題，并消除左右檢測障礙，尤其是要保證施工時供電及供水的穩定性，對所有容易積水的部位進行檢查，當發現積水深度較大時，應立即采取針對性措施，查看安全進出口及進料口具體位置，確定電梯等一系列設施是否處在正常工作狀態，以保證檢測人員的安全，防止意外的發生。

（2）檢測技術人員應隨時對現場記錄進行檢查，當發現問題時，應立即制定解決方案。通過認真閱讀國家相關技術標準和規范，確定操作方法及要點，確保檢測工作順利完成，并保證檢測準確性與規范性[4]。

（3）根據不同樓層待檢測結構構件數量，明確科學可行的取樣方法、收樣方法和統計方法，以工程量大小為依據，對檢測技術人員進行合理的分組，并劃定其責任范圍，結合施工圖繪制簡易的平面圖，對待檢測構件逐一標注，使所有檢測人員做到人手一份，從而準確且快速的對芯樣位置進行標注。綜合考慮人員熟練程度和工程量，確定具體的檢測方案，保證檢測質量和效率。

（4）檢測工作應嚴格按照以下流程進行：任務委托→資料調查→明確檢測目的、范圍及內容→組建檢測小組→制定檢測方案→現場檢測實施→芯樣加工與檢測→檢測結果分析。

2 檢測實施

（1）該建筑檢測項目諸多，涉及到不同的規范，檢測工程量巨大，需要有大量檢測人員參與其中。檢測人員進入現場后，應嚴格按照檢測方法開展工作，對水平和豎向受力構件分別實施檢測。

由檢測人員對梁鋼筋進行掃描時，檢測點的具體位置不能與支座負筋靠的太近，以在梁跨度1/ 3 的位置進行掃描為最佳。在找出方圓150mm 無鋼筋分布后，使用粉筆作出標示，同時在區域的中心畫出圓圈，將其作為鉆芯的具體位置[5]。

（2）在對抹灰工序基本結束的建筑實施檢測時，檢測人員在地板與墻面上進行選點時，要高度重視管線及管道的位置，對鋼筋進行掃描前，應觀察所測部位是否和插座或燈口處形成一條和墻面或地面保持垂直的直線，若存在應盡可能避免，這是因為對抹灰基本結束的建筑而言，無論是切斷管線還是破壞管道，都會給后續工作帶來很大麻煩[6]。

（3）由技術人員進行測點和取樣的過程中，若發現存在空洞、銹蝕、麻面和開裂等問題時，應立即進行記錄，以此為之后的鑒定工作與加固方案制定提供可靠的參考依據。

（4）檢測人員在現場進行鉆芯時，要注意電源插頭不能放在積水處，同時電箱也要處在干燥部位，避免引起觸電事故；檢測人員中途休息時，注意不可吸煙，現場存在很多易燃易爆物，如果發生失火，將造成極大的破壞，必須嚴格方案。檢測工作中，每臺水鉆應配備兩名以上操作人員，其中一名負責打鉆，而另外一名則負責連續供水，在鉆取一定數量之后，將兩人輪換，以此起到緩解疲勞的作用，保證工作效率。

（5）對高層建筑進行質量檢測時，因結構層數很多，并且地上1 層和地上2 層的層高一般很大，所以在高層進行結構檢測時，供水、供電將變得比較困難，在不同樓層頻繁轉移水鉆會消耗很多體力，因此鉆芯應盡量做到從下到上一次性完成。若地下層沒有太多積水，則可在保證電源安全的基礎上，為檢測人員配備防水鞋，保證檢測作業安全。而如果積水深度較大，則可暫時將該層放置，在上部結構檢測結束后，再繼續后續檢測，在條件允許的情況下可使用抽水機將積水抽出[7]。

（6）將鉆芯機就位同時放置平穩后，對其進行固定，具體的固定方式以鉆芯機構造及現場實際情況為依據確定。鉆芯時，如果鉆芯機的固定不牢靠，將使鉆芯機發生位移或搖晃，這樣除了會影響到鉆頭使用壽命，還會造成卡鉆或芯樣斷裂。在鉆芯機上安裝鉆頭前，應先對通電后的主軸旋轉方向進行檢查。如果在安裝鉆頭后再進行檢查，則如果方向相反將導致主軸和連接頭之間變為退扣旋轉，導致鉆頭被甩出。鉆芯過程各種用于冷卻鉆頭與排除碎屑的冷卻水，其流量應達到3～5L/ min。當冷卻水量不足時，會使鉆頭被燒毀，加之碎屑無法及時排除，會加劇鉆頭磨損，對鉆進速度與芯樣表面質量造成很大影響。鉆取芯樣時要對鉆進速度予以嚴格控制。如果鉆進速度過大，會對芯樣造成很大的損傷。所有鉆芯操作都應嚴格遵守國家有關安全生產與勞動保護規定，同時遵守鉆芯現場安全生產各項規定，防止安全問題的發生[8]。

（7）收取試樣時，檢測人員應先對試塊進行檢查，確認是否合格，如確定試塊是否垂直、外觀是否存在明顯的開裂或殘缺、是否夾雜鋼筋等，同時注意將試塊的兩端切割平齊后，是否有足夠的長度（一般應達到75mm 以上）。若檢查發現未能達到要求，則需要在原構件的位置選取其它位置重新進行鉆取，以此縮短檢測工作時間。而如果檢查確認合格，則按照預先的要求進行編號與標記。在實際工作中，無論采取何種標記方法，都要將試塊所處位置、樓層、名稱和編號標識清楚，并將標號寫在試塊的中間，避免在切割試塊的過程中不慎將之前的標記切下去。將試塊標記好后，應放在原地，但注意不可亂放，在檢測完畢后由專門的收塊人員將其收走。

（8）試驗開始前根據以下要求對芯樣試件尺寸進行測量：平均直徑利用游標卡尺在試件中部兩個垂直的表面進行測量，將算數平均值作為試件直徑，結果精確到0.5mm；試件的高度借助鋼卷尺或鋼板尺測量，結果精確到1mm；試件垂直度利用游標量角器進行測量，結果精確到0.1°；平整度利用鋼板尺測量，在條件允許的情況下也可使用專門的設備進行量測。如果試件尺寸偏差或外觀質量達到以下條件，應取消其測試數據：試件高徑比小于要求值的95%或大于要求值的105%；試件高度任意位置直徑和平均直徑相差超過2mm；試件端面不平整度超過0.1mm/ 100mm；試件端面和軸線之間的不垂直度達到1°以上；芯樣試件存在明顯的裂縫好其它較為嚴重的質量缺陷。

按照鉆芯法檢測相關技術規程提出的要求，以每個樓層的構件總數為依據，在各樓層鉆取的試塊均有一個最小值，比如，當構件的總數在16～25 范圍內時，則每層鉆取的試塊數量應達到8 個以上。基于此，檢測人員鉆取完各樓層的構件后，應先檢查其數量能否達到要求，若數量無法達到要求，則應詢問狀況。為每天收取到的試樣做好統計，當存在不合格的試樣時，需要在次日將其補測，保證有數量充足的樣本用于后期分析。

3 結語

綜上所述，對高層建筑進行結構檢測時，需做好工作組織，明確芯樣收取正確先后次序，并且要加強現場檢測人員協調配合，這會對檢測質量與效率造成直接影響。通過對上述檢測方法的應用，能有效提高建筑檢測質量與效率，為之后的結構狀況鑒定工作奠定良好基礎，并為近似建筑的結構檢測工作提供參考借鑒。