黃躍輝 廣東華遠博際建筑技術服務有限公司工程師
社會經濟的不斷發展在一定程度上提高了人們的生活水平,人們越來越重視對已有建筑的鑒定和檢測。現有建筑不管是在勘察、設計、施工還是在運用等方面都會出現諸多問題,氣候環境、使用以及裝飾裝修等也會對已有建筑造成一定影響。所產生的化學效應會對已有建筑結構造成一定干擾,這些問題不僅會給建筑工程埋下安全隱患,而且會使建筑物結構的耐久性以及安全性變得越來越低。
為了有效提升建筑物的安全性以及耐久性,相關工作人員應結合實際情況仔細鑒定、檢測工程結構,并且還要科學合理地評估工程結構可靠性。完成此項工作以后,相關工作人員還應根據實際情況實施維修、加固作業,這樣不僅可以在一定程度上提升工程結構的安全性,還能夠延長建筑物的使用壽命。
筆者根據近幾年的工作經驗,探討鋼筋混凝土結構檢測、鑒定中存在的一些問題,以期促進建筑行業的進一步發展。
結構混凝土強度檢測方法可以分為兩種,非破損法和局部破損法。最為常見的是非破損檢測法,可分為回彈法和超聲回彈綜合法,而局部破損法可分為拔出法和鉆芯法,每一種方法所具備的缺點以及優點也各不相同。
在實際工作過程中,科學合理地利用回彈法會使操作變得越來越簡單?;貜椃ㄟ€具備運用方便等特點,但其測試精度還有待提升。鉆芯法操作具備一定的復雜性,在實際運用過程中需要水源以及電源的支持,對混凝土的級配、外觀判斷需要一定經驗,但其測試精度相對而言比較高。因此,在檢測混凝土強度的過程中,相關工作人員應結合工程的實際狀況以及實際條件選用適宜的方法完成檢測工作。
例如,針對長齡期的混凝土來說,相關工作人員不能只是單純使用回彈法測強,而是要利用鉆芯法實施檢測作業。通過鉆芯法進行檢測不需要進行物理量與強度之間的換算,這種方法更加直觀、可靠。但需要注意的是,工作人員在使用鉆芯法時,往往需要破壞混凝土結構,因此需要將鉆芯法與其他無損檢測方法結合使用,以避免對混凝土結構產生不利影響[1]。
回彈法是指通過彈擊桿對混凝土表面進行彈擊,獲得重錘被反彈回來的距離,然后計算反彈距離與彈簧初始長度之比,也就是回彈值,從而對混凝土強度進行測定。回彈法具有操作便捷、檢測速度快、成本低廉等優點。但是不能完全反映混凝土內部孔洞、疏松以及裂縫問題,而且操作人員對回彈法測定結果準確度產生的影響較大,易產生較大的誤差。
超聲波法主要是利用發射換能器向混凝土發射超聲脈沖波,超聲脈沖波在混凝土中來回傳播,由接收換能器接收后將其轉化為電信號,然后利用超聲儀將超聲電信號顯示在大屏幕上。分析相關聲學參數,通過聲學參數大小及變化對混凝土性能及內部情況進行推斷。該方法的優勢在于能夠實現無損檢測,而且操作較為簡單,可以更好地反映商品混凝土的均勻性。
鉆芯法是指利用鉆機對混凝土進行鉆芯取樣,分析混凝土的強度以及內部質量。鉆芯法的特點在于直觀、可靠以及精度高,但是會對混凝土產生局部的破壞。一般情況下,10 MPa 以下的混凝土或者齡期過短的混凝土都不適宜采用鉆芯法。鉆芯法使用過程中,檢測人員需要科學、合理地選擇鉆芯位置,控制鉆芯的數量,完成檢測以后需要及時修補墻體[2]。
某建筑工程項目的建筑總面積達到了17 055.84 m2,設計人員根據對本工程項目的勘察結果,確定采用獨立基礎,即水泥粉煤灰碎石樁(Cement Fly-ash Gravel,CFG)復合基地,并且采用鋼筋混凝土框架結構。對于該工程的屋面以及樓面,均采用的是現澆鋼筋混凝土板,同時混凝土構件的強度等級要達到C35。
2.1.1 主體結構檢測
在現場核查該工程房屋主體結構布置過程中,相關工作人員應科學合理地利用激光測距儀以及鋼卷尺等設備完成此項工作。檢測混凝土抗壓強度,利用回彈法完成。
在檢測該樓主體結構構件鋼筋配置過程中(圖1),相關工作人員可以科學合理地利用非破損電磁感應法完成檢測工作,并且還應目測主體結構構件是否出現了鋼筋銹蝕情況。檢測現澆構件尺寸應利用鋼卷尺完成。在檢測該樓主體結構構件的混凝土外觀質量以及缺陷過程中,利用尺量與目測相互融合的方法可完成檢測工作。在宏觀檢查結構構件的損傷以及變形時,應利用三軸定位儀以及鋼直尺等儀器設備檢測變形明顯的構件。
圖1 鋼筋配置檢測儀器
相關工作人員可以科學合理地運用PKPM 構建結構分析檢驗模型,然后結合具體結構布置狀況、現場檢驗數據以及原有結構圖紙資料等,依照現行的法律法規對房屋主體結構實施整體驗算作業,仔細檢測該建筑物的承載能力是否滿足現行相關規范的需求。結合房屋結構綜合安全性檢測標準以及建筑抗震設計規范實施評級鑒定作業,在提出加固建議以及意見過程中,應當結合鑒定結果完成此項工作。
建筑物應依照一類建筑實施檢驗批劃分作業。結合建筑結構檢測技術標準,檢測類別為B 類的,要結合現場具體狀況作出如下抽樣工作。
第一,要根據實際情況仔細檢測主體結構,確定混凝土的抗壓強度、截面尺寸以及鋼筋配置。
第二,應對具有檢測條件的鋼筋混凝土構件外觀質量實施檢查作業。
第三,應根據實際情況仔細檢測具有檢測條件的主體結構構件變形以及損傷情況[3]。
2.1.2 圍護結構
相關工作人員要依據一定的技術規范對圍護結構進行鑒定,具體包括《建筑結構檢測技術標準》(GB/T 50344—2019)、《混凝土結構現場檢測技術標準》(GB/T 50784—2013)、《砌體工程現場檢測技術標準》(GB/T 50315—2011)等。針對于圍護結構的鑒定,主要對其破損情況進行檢查。在具體檢測過程中,主要采用外觀檢測手段,檢查圍護結構是否存在鋼筋銹蝕的情況以及是否存在裂縫等問題。需要記錄銹蝕鋼筋的分布和長度,如果發現有裂縫問題,則需要記錄裂縫的分布和寬度等。
2.2.1 地基以及場地基礎檢測鑒定
第一,通過現場檢查結果可以看出,該建筑物所在場地相對而言比較安全,未出現地基變形以及近期沉降現象。由于主體基礎結構未發生不均勻沉降,所以不會對上部墻體造成任何威脅,地基基礎整體性相對而言比較好,地基基礎安全性等級應評定為Asu 級。第二,通過宏觀檢測結果可以看出,上部主體結構不存在因為基礎不均勻沉降而引發的建筑傾斜以及承重構件變形裂開等異常狀況,該地基基礎的牢固性以及穩定性一直處于合理范圍內。
2.2.2 砌筑砂漿的強度檢測鑒定
因為該建筑物正在處于運用過程中,在現場條件允許的狀況下,應結合灌入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程,每一層劃分一個檢驗批,每一批獲取6個墻面,對砌筑砂漿強度實施了檢測作業,并且按批實施了評定作業。結合灌入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程第506 條規定,這批構件砌筑砂漿抗壓力強度換算值變異系數不小于0.3 時,就表明施工水平相對而言比較差,無法構成同批砂漿,應結合實際情況仔細檢查每一個構件。
2.2.3 主體結構檢測鑒定
經過現場仔細勘察可以看出,該建筑物一共有地上3 層,沒有地下室,框架結構是主要結構形式,樓板以及屋面板都是由現澆鋼筋混凝土板組合而成。該建筑的結構布置主要利用了單向次梁的方式,其余結構體系以及結構布置與原設計圖紙需求相一致。圖紙資料具備一定的科學性以及合理性,結合房屋結構綜合安全性鑒定標準中的規范,該建筑混凝土構件應依照一類房屋建筑實施檢驗批的劃分作業。結合建筑結構檢測技術標準當中的規定,應依照B 類對該建筑物構件實施抽樣作業,并且依照批構件實施評定作業。
在檢驗柱、梁以及板混凝土構件現齡期混凝土抗壓強度過程中,利用鉆芯法完成檢驗工作。在檢測混凝土碳化深度過程中,應根據實際情況在現場利用濃度為2%的酚酞試劑完成此項工作,從檢測結果可以看出,該建筑物混凝土構件的碳化深度高于7 mm。由于該建筑物尚在使用中,在現場條件允許的狀況下,經過現場檢查結果可以看出,主體結構構建混凝土未產生裂縫、麻面以及疏松區等狀況,個別柱頂有漏水的現象,并沒有發現其承重構件產生縫隙以及風化酥堿狀況,也未受到環境以及人為所帶來的傷害。
結合現場檢測結果可以看出,該建筑物的房屋梁以及板混凝土抗壓強度符合設計需求,首層到一層取C35,3 層取C30。梁以及板混凝土抗壓強度與設計需求完全一致,首層到3 層取C30,混凝土容重取26 kN/m3。
2.2.4 圍護結構鑒定
根據相關技術規范,工作人員采用外觀檢測的方式對本工程圍護結構進行檢測鑒定。根據外觀檢測結果來看,該工程的圍護結構未出現鋼筋銹蝕情況,也不存裂縫問題。
在高效率完成現有建筑物鑒定工作后,通常情況下會根據實際情況利用科學合理的加固策略對建筑物進行繼續使用。從標準規范的合法性以及適用性來講,應禁止使用原設計以及原施工規范作為鑒定的重要依據。鑒定的主要依據可以是現行的設計以及施工規范,但是其所針對的是新建工程以及擬建工程,可能不會充分考慮已有建筑所遇到的各種問題,因此在對已有建筑物進行鑒定時,應結合鑒定標準完成鑒定工作[4]。鑒定標準中包含了線型設計以及施工規范中的相關規定,可以把原設計以及原施工規范中行之有效的相關規定完全體現出來。
針對已有建筑規定的抗震鑒定目標而言,其要比抗震設計規范對新建工程規定的設防標準減少很多,不能依照抗震計劃規定的設防標準對已有建筑實施鑒定作業,也不能依照已有建筑抗震鑒定的設防標準實施新建工程抗震設計作業。對鋼筋混凝土結構,會高度重視混凝土強度、裂縫分布以及梁、板、柱構件的鋼筋配置檢驗。結合工程檢測實際狀況可以看出,工程中經常會出現鋼筋的力學性能以及梁、柱、節點區的配筋質量問題。
例如,相關工作人員從某工廠柱中提取鋼筋拉力的過程中發現,其屈服強度只有規定值的70%,也未把箍筋設置在梁柱節點上面,這樣就會出現一些節點裂縫的現象[5]。結構鑒定過程中不可忽視的環節就是對鋼筋混凝土結構當中一些走道以及陽臺的鑒定。懸挑部分多以靜定結構為主,一旦出現構件承載力不充足的現象,就會引發安全問題。由于大部分設計人員并沒有把邊梁設置在懸挑部分頂端,在計算過程中就會把懸挑部分作為均勻荷載考慮,而忽視頂端集中荷載處的檢測。
在建筑工程鋼筋混凝土結構檢測過程中,相關工作人員應充分了解各種方法使用環境,并結合實際情況選擇適宜的檢測方法。與此同時,在具體的鋼筋混凝土檢測過程中,應根據相關技術規范,結合工程項目的實際情況進行科學、合理的結構檢測,確保符合工程項目的實際情況。一旦發現問題,則應及時采取措施加以解決,切實保證鋼筋混凝土的施工強度,這對于提升鋼筋混凝土結構的施工質量具有重要作用。