建筑工程結構檢測技術的實踐應用探究

岳明凱

山東和富工程檢測有限公司 山東 濟南 250000

建筑行業在我國近幾十年經濟高速發展中扮演著不可替代的重要角色，是經濟發展和民生保障的支柱型產業，尤其近十年我國城市化進程不斷加速，建筑行業的發展更是呈現出一派欣欣向榮的景象。建筑行業作為傳統產業，其廣大的市場不僅為經濟發展做出了重大貢獻，同時還帶動了大批勞動力就業，極大程度的保障了社會穩定。當前，建筑行業的發展越加迅速，但是工程建設質量卻沒有完全跟上腳步，重大安全事故時有發生。如何在工程建設過程中充分保證工程質量和安全，是建筑行業必須高度重視的問題。

1 工程建筑結構檢測發展現狀

由于我國建筑市場龐大，建筑行業從業人員眾多，人員水平的參差不齊加之部分工程企業過度追求利益，導致劣質工程隨處可見。工程質量、安全問題得不到保障，極大程度的影響著人民生命財產安全，給社會和國家帶來了嚴重的危害。因此，建筑工程必須全程加強質量建設，尤其要重視建筑結構工程質量檢測，確保結構穩定，為建筑結構安全提供根本保障。同時，國家大力推行節能減排、綠色建筑，工程結構檢測相關單位與部門應該將行業發展趨勢與自身專業高度結合，以有效推動結構檢測行業發展的同時，也為建筑行業的綠色發展做出貢獻。

1.1 檢測內容細致化、全面化

在以往的建筑工程結構檢測中，通常只針對材料結構的堅韌程度、結構之間的穩定程度以及結構的變形程度進行檢測。受科學技術發展的影響，當前結構檢測技術也變得更加豐富，從檢測內容上來講，其檢測涵蓋了結構材料的結構特性、材料特點、化學反應特性等等。更加全面、細致的檢測材料整體性能和現狀，以充分的分析建筑結構整體的穩定性，同時，通過性能檢測還能有效分析建筑的使用時長和使用壽命，以更加全面的了解建筑整體的建設質量，從而更好的規避與解決建筑的可能存在的安全隱患。

1.2 檢測技術不斷創新

包括結構檢測技術在內的所有檢測技術的應用，其主要目的都是為了確保工程能高質量建設，在保障工程作業人員生命安全的前提下，更好的保障工程投資方與建設方的相關利益。隨著人們對于建筑的居住和使用要求越來越高標準化，建筑規模越來越大，建造難度也越來越復雜，由此，工程建設的質量保障變得更加困難。在此情況下，工程結構檢測技術需要跟上建筑行業發展的腳步，根據工程建筑建設特點不斷創新相應的檢測技術，滿足結構檢測的各項需求，以此提升工程建設質量。

1.3 檢測設備高度智能化、集成化

得益于科學技術的飛速發展，建筑工程結構檢測設備在檢測精度更加精確的同時，也更加智能化，功能集成化。新型結構檢測設備能將數據采集與數據分析相結合，在檢測數據有效收集之后同步進行數據分析，從而更加高效的反饋檢測結果，便于檢測人員和工程技術人員及時針對結構問題進行分析和處理，在很大程度上節省了工程建設成本，也保障了企業的效益。例如，在建筑結構的檢測當中，檢測設備可以全頻域、全時域采集和分析檢測數據；通過紅外熱攝像儀可以實時監測建筑物的異常溫差，從而精準找到建筑物內部出現裂痕的部位；通過鋼筋腐蝕電位檢測儀，可以檢測出鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕情況、銹蝕部位以及銹蝕范圍。諸多高度智能化、集成化的檢測設備能夠有效確保檢測人員及時發現建筑結構存在的安全隱患，并根據檢測結果加以整改，有效提升工程建設質量。

2 加強建筑結構檢測的重要性

我國大多數工程建筑都離不開混凝土結構，因此建筑工程的結構檢測中，混凝土檢測是十分重要的一項檢測內容。許多工程建設中，經常存在建筑材料的實際情況與設計要求或者工程資料顯示的內容不一致的情況，具體到混凝土而言，由于混凝土攪拌的配比存在差異，或者工程所在地的氣候環境不同而導致混凝土養護存在細微區別，都會導致最終混凝土澆筑出來的成品不完全達到規定標準。在此情況下，通過超聲回彈法或者鉆芯取樣法等都可以對混凝土的澆筑質量和混凝土強度進行有效檢測，從而充分確保混凝土的澆筑質量。

3 建筑結構檢測的幾大類型

3.1 混凝土結構

3.1.1 混凝土強度檢測

混凝土強度檢測一般有以下幾種方法：回彈法、鉆芯取樣法、試塊法以及綜合法等。

回彈法是指利用回彈儀對混凝土表面硬度進行檢測，通過不破壞混凝土結構構件的方法對混凝土抗壓強度的數值進行有效測定。這種方法簡單易行、檢測效率高等特點，不過由于混凝土結構長期裸露，該檢測方法容易受內外部干擾因素的影響，無法充分確保檢測結果的準確性，因此回彈檢測法在很多建筑工程的具體應用上存在較大的局限性[1]。

鉆芯取樣法即從檢測部位鉆取一截樣品，借助檢測設備對混凝土抗壓強度進行檢測。鉆芯取樣法能夠較為精準的測定混凝土強度數值，不過因為取樣的方式對混凝土結構存在一定的破壞作用，甚至進一步影響了建筑結構穩定性，因此在實際結構檢測中，工作人員要根據建筑實際情況進行綜合判斷。每一種檢測方法都有其相應的科學原理，在具體檢測上也有不同的操作方法和注意事項。混凝土結構因建設需求和設計依據不同而存在不同的配比，同時混凝土養護和后續的建筑物使用很大程度上受地方環境、氣候條件等各方面因素影響而存在不同的情況，所以在具體的檢測手段上，工作人員要充分結合內外部可能存在的干擾因素，選擇合適的檢測方法，充分確保檢測精確度[2]。

3.1.2 混凝土鋼筋配置檢測

混凝土鋼筋配置檢測應該從鋼筋綁扎階段開始檢測，具體檢測內容包括鋼筋直徑，鋼筋強度等。當前大多數工程項目引進了第二代鋼筋測定儀，該儀器可以通過電磁感應中閉合導線切割磁感線的原理，有效測定120mm厚度混凝土下的鋼筋直徑。在檢測設備方面，國產檢測設備已經基本滿足工程項目結構檢測需求，但是在部分領域和高精度復雜建筑情況下，還需要引進國外先進檢測設備，以滿足結構檢測需求。例如，利用電磁波法檢測混凝土強度的混凝土雷達儀，不管是檢測效率還是檢測精度較之其他設備都有極為明顯的優勢。

3.2 鋼結構檢測

鋼材已經廣泛應用于工程建設的各個領域，是工程建筑的主要用材用料。建筑結構的穩定性與安全性很大程度上決定于鋼材的質量，因此，工程建筑中對于鋼材的檢測就顯得極為重要。在工程建筑領域，鋼材通常由施工企業根據建筑結構和設計要求進行定制生產，因此應用于建筑結構的鋼結構其材料質量基本比較穩定，結構均勻。同時在冶金、機械與交通等領域對于鋼材內部構造研究與檢測比較成熟，所以對于建筑鋼材結構的檢測大部分是參照其他行業的檢測方法。具體包括：超聲波無損檢測法、直接觀測法、磁粉檢測法、力學檢測法、射線檢測法等等。通過以上方法的合理運用，能夠有效檢測建筑鋼結構內部存在的焊縫、材質均勻度等。

3.3 砌筑結構檢測

工程建筑在墻體施工中經常會采用砌塊進行建造，在砌筑結構中，主要檢測內容是檢測砌筑砂漿的強度和砌塊的強度，以此來評定砌筑結構的減震抗震性能。為了提高砌筑結構檢測的精確性，許多科研單位和建筑院校提出了許多行之有效的檢測方法，如中科院提出的點荷法測定砂漿強度；建筑科學研究院提出了利用回彈檢測技術檢測砌筑用磚強度等等。同時，為了確保檢測結果的有效性，科研單位還將筒壓法、射釘法、剪切法以及回彈法和點荷法等砂漿強度檢測法與推剪法、單剪法、軸壓法以及扁千斤頂和拔出法等砌塊強度檢測方法相結合，構造出完整、科學有效的砌筑結構檢測體系，并將之納入工程建設現場材料檢測流程之中，以全方位確保檢測內容的完整性。除此之外，科研單位還在此基礎上探索出更加便捷更加有效的檢測方法，如綜合法、貫入法等等。砌筑結構檢測技術較之于其他工程領域應用較晚，不過基于其較為方便的檢測方法和檢測效果，同時在砌筑結構中發揮的重要作用，該項技術應用前景廣泛，且得益于我國建筑行業和市場的迅速發展，砌筑結構檢測技術的發展也得到行業相關部門的大力支持。在此背景下，建筑行業主管部門和行業企業需要通力合作，科學投入，以更加積極的姿態對結構檢測技術進行研究，為工程高質量建設保駕護航[3]。

4 工程結構檢測的具體方法

4.1 混凝土結構檢測

建筑工程具有規模較大、投資較高、技術難度復雜、施工周期較長等諸多特點，需要大量不同專業，不同工種的施工人員交叉作業，同時設計、設備安裝等不同建筑領域的作業穿插其中。因此，工程建設是一項高度科學的工作，需要施工企業與行業主管部門同步參與到工程建設之中，保障工程建設有序開展。對于建筑結構而言，混凝土結構在工程建設中應用極為廣泛，作為工程建筑的基礎結構，混凝土結構施工質量直接關系到建筑整體質量，因此，混凝土結構檢測至關重要。在具體的檢測工作中，檢測人員可以通過混凝土材料檢測、強度檢測與構件檢測來綜合評定其結構性能，主要有以下幾種檢測方法：

4.1.1 回彈法

回彈法的主要原理是借助設備在混凝土表面進行硬度檢測，進而測算出混凝土結構內部強度。這種方法簡單易操作，但是容易受內外部因素干擾，導致檢測精度不足，因此并未得到大規模應用。

4.1.2 鉆芯取樣法

鉆芯取樣法主要是對混凝土結構進行局部鉆芯取樣，檢測樣品部分的強度性能，以此推算混凝土結構的整體抗壓強度。鉆芯取樣法要求是對養護時間達到或超過14天，且抗壓強度達到或超過10Mpa的混凝土結構進行取樣檢測才有效。鉆芯取樣法的檢測結果相對回彈法更加精確，但是取樣的過程會對混凝土結構造成一定損傷，所以鉆芯取樣必須根據建筑實際情況而定，且該種方法需經委托方書面同意后方可開展作業。

4.1.3 超聲法

超聲法借助超聲儀器來檢測混凝土強度，通過混凝土材料對超聲波的吸收與反彈，采集信號頻率變化數據，同時采集超聲波在固體介質和空氣介質中的傳播速度的相關數據，進而計算出混凝土結構內部存在的空洞、質地不均勻的部位和具體大小，從而為工程人員的整改工作提供依據。

4.1.4 綜合法

綜合法主要是將回彈法、鉆芯取樣法和超聲波法當中的兩種或兩種以上檢測結果進行結合，再通過特定公式計算出最終檢測數據，分析出混凝土抗壓強度與其他參量的關聯性，并制定科學有效的處理方法。

4.2 砌體結構檢測

砌筑結構由于其施工方便、成本較低、維護保養便利、隔音與保溫效果顯著等特點，在我國工程建筑中應用同樣相當廣泛。不過砌筑結構也存在其明顯缺點，如結構強度較低、自身重量較大、砌塊與砌塊之間的黏合度不夠從而導致墻體結構穩定性不足等，所以砌筑結構抗震性較之鋼結構與其他結構就稍顯不足。由于砌筑結構受外力影響，極易導致結構變形，對建筑本身的結構安全造成重大影響，因此，對于砌筑結構的檢測必須嚴格按照建筑實際情況和結構檢測的相關規范進行。具體而言，砌筑結構主要針對砌塊強度、砌筑砂漿與相關材料進行檢測，以測定其抗震減震性能，同時檢測又根據砌體狀態分為動態檢測和靜態檢測。

針對砌塊強度的檢測和混凝土檢測一樣，可以通過回彈法和鉆芯取樣法進行檢測。為充分保障兩種檢測方法檢測結果精確，檢測人員必須確保鉆取樣品與所檢測的砌體材料材質相同、強度均衡，將砌體置于同一環境下進行鉆芯取樣工作。通常檢測人員會將回彈法與鉆芯取樣法相結合，以提高檢測結果的精確度。如果砌筑材料選用的是石材，則更多采用鉆芯取樣法進行強度檢測。

在砌筑結構中，砂漿強度對于砌體的結構穩定性至關重要。砂漿強度檢測通常采用貫入法和筒壓法。具體操作中，貫入法需要檢測人員提前劃分好檢測點，借助貫入儀將測釘插入檢測點，在測量前清除測釘表面雜物，隨后使用測量表測量測釘貫入深度，將所有檢測點的深度測量完畢后，篩選有效數據并繪制出測量強度曲線，進行檢測結果分析與比對，最終得到精確的檢測結果，以判定砌筑結構強度。在使用筒壓法的過程中，對砌筑結構進行隨機取樣，并將取樣的砂漿進行破碎和烘干，篩選出6～10mm粒徑的顆粒，將其放置在承壓筒之中施加荷載，測定負荷值并檢測砂漿的破損程度，以此測算出砂漿的抗壓強度。筒壓法因其適用性強，任何砌筑結構都可以進行隨機取樣檢測，且受內外因素干擾較小，測量結果相對精準而成為許多工程建筑砌筑結構檢測的首選方式。

4.3 鋼結構檢測

鋼結構因其建設成本較高而在工程領域中應用相對較少。由于建筑鋼材基本上是工廠定制生產，且作為建筑的基本需求，建筑鋼材具有外觀平整、材質均勻等特點。同時，受益于冶金、機械、交通、石化等重工業領域的鋼材應用廣泛，檢測技術成熟，建筑鋼材的內部構造、探傷檢測也基本參照上述行業的鋼材檢測技術，并將其與建筑行業的發展方向相結合，探索自己的鋼材結構檢測技術。通常而言，建筑鋼材結構檢測有超聲波無損檢測、直觀檢測、滲透檢測、磁粉檢測、力學檢測、渦流檢測、射線檢測、鋼材腐蝕檢測和涂層厚度檢測等技術。

5 結束語

工程建筑結構檢測能夠有效的分析出結構的穩定性和安全性，從而計算工程建筑的抗震減震性能，對于人民生命財產安全的保障至關重要。結構檢測并非等同于工程建設期間的抽樣檢查，它更多體現為工程分段或整體實施結束后的質量檢測，如混凝土澆筑并養護結束后的混凝土強度檢測、鋼筋混凝土澆筑后的鋼筋配置檢測，或是砌筑結構、鋼結構施工結束后的抗壓強度檢測等等。通過結構強度的有效檢測，能夠及時發現并處理相關的安全隱患，進而為建筑質量提供根本保障。