2012年一級(jí)建筑師:建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固技術(shù)(1)

　　建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固技術(shù)(一)

　　一、概述

　　50年來，我國的結(jié)構(gòu)驗(yàn)測與加固技術(shù)經(jīng)歷了從無到有、從單項(xiàng)到全面、從局部構(gòu)件到整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程。特別是最近20多年，結(jié)構(gòu)的檢測與加固技術(shù)得到快速的發(fā)展，其應(yīng)用對(duì)象已從開始階段的單層的破舊民居擴(kuò)展到建設(shè)工程中的各類結(jié)構(gòu)。

　　結(jié)構(gòu)檢測與加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于提高建設(shè)工程的質(zhì)量起到了積極的作用，在節(jié)省國家與企業(yè)的資金、保障企業(yè)生產(chǎn)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全方面也起到了一定的作用。

　　二、檢驗(yàn)與測試技術(shù)

　　結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)測試與建設(shè)工程施工階段的送樣和質(zhì)量檢查有明顯的區(qū)別，它通常為事后的檢驗(yàn)與測試，如：在澆注好混凝土后，測定鋼筋的配置情況等。因此其工作難度大，技術(shù)含量高。檢驗(yàn)與測試技術(shù)一般為材料科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科緊密結(jié)合的技術(shù)。

　　我國的結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)測試技術(shù)走的是“引進(jìn)―消化―提高”和“借鑒―獨(dú)創(chuàng)”相結(jié)合的發(fā)展之路。

　　1、混凝土結(jié)構(gòu)

　　建國初期，我國基本上沒有什么現(xiàn)代的檢測手段。直到六十年代中期才開始進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的非破損檢測方法的研究。七十年代中期，原國家建委把混凝土非破損檢測技術(shù)列入了建筑科學(xué)研究發(fā)展計(jì)劃，組織力量進(jìn)行攻關(guān)。到八十年代中期，第一本全國性檢測規(guī)程《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ23―85)問世。此后，關(guān)于混凝土強(qiáng)度及缺陷的檢測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和持續(xù)的發(fā)展。到目前為止，關(guān)于混凝土強(qiáng)度的檢測已有回彈法、超聲法、鉆芯法、拔出法和灌入法等，以及由上述基本方法組合而成的超聲回彈綜合法、鉆芯回彈綜合法等。較為成熟的混凝土強(qiáng)度和缺陷檢測方法已經(jīng)有了全國性的檢測技術(shù)規(guī)程，如：

　　《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/23―92);

　　《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS02：88);

　　《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03：88);

　　《后裝拔出法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS 69：94);

　　《超生法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》(CECS 21：91)。

　　除了上述這些規(guī)程外，冶金、水利和交通等部門也編制了本行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，一些省市還編寫了適應(yīng)當(dāng)?shù)夭牧咸攸c(diǎn)的地方規(guī)程，如貴州省的《回彈法測定貴州省山砂混凝土抗壓強(qiáng)度暫行技術(shù)規(guī)程》等。

　　混凝土強(qiáng)度的檢測技術(shù)已基本成熟，成熟的標(biāo)志在于測試?yán)碚摰耐晟坪蜏y試儀器性能，如：“回彈值―碳化深度―強(qiáng)度”關(guān)系，反映了回彈值與混凝土強(qiáng)度之間的基本規(guī)律?；貜?、超聲、鉆芯和拔出等方法雖然都是舶來之法，但都具有了中國特色，且各種檢測儀器和設(shè)備已完全國產(chǎn)化。一些儀器的性能已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，如北京市政工程研究院研制生產(chǎn)的NM-3B型非金屬超聲波檢測儀等。應(yīng)該說，在混凝土強(qiáng)度的檢測方面，我國與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家已沒有明顯的差距。

　　混凝土構(gòu)件鋼筋配置情況的檢測開始于七十年代。開始階段使用的是進(jìn)口的儀器。目前我國已經(jīng)有了第二代鋼筋測定儀，該儀器可測定120mm厚混凝土層下的鋼筋，并可測定鋼筋直徑，其測試原理為電磁感應(yīng)。國產(chǎn)儀器可基本上滿足建筑結(jié)構(gòu)檢測的需要。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家的同類儀器性能略好一些。我國引進(jìn)的混凝土雷達(dá)儀采用電磁波法測試，測試速度快得多，其測試數(shù)據(jù)既可以在屏幕上顯示又可打印輸出，大大提高了檢測速度。

　　七十年代末到八十年代初，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題開始受到重視，與耐久性相關(guān)的檢測技術(shù)也得到相應(yīng)的發(fā)展。這些測試項(xiàng)目包括：混凝土的損傷程度、鋼筋的銹蝕速度、混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的堿活性、混凝土的抗凍性及抗?jié)B性和混凝土的滲漏點(diǎn)測定等。在這些檢測項(xiàng)目中，有些為現(xiàn)場檢測，有些為取樣檢測，還有現(xiàn)場檢測與計(jì)算分析結(jié)合的方法。

　　混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的堿活性、混凝土的抗凍性和混凝土的抗?jié)B性測定等項(xiàng)目均為取樣檢測。用鉆芯機(jī)在結(jié)構(gòu)上取出試樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。其中，我國關(guān)于骨料的堿活性的檢驗(yàn)開始于七十年代，到八十年代初水利部門的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SD105―82)已開始實(shí)行。到九十年代初，快速試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)《砂、石堿活性快速試驗(yàn)方法》(CECS48：93)也頒布實(shí)施。

　　國內(nèi)有關(guān)鋼筋銹蝕速度和銹蝕量測定的研究起始于八十年代中期，到八十年代末，交通部門和冶金部門的科研單位研制出鋼筋電位測定儀。這種儀器可定性地判別鋼筋是否銹蝕，九十年代國外的測試儀器可初步定量測試鋼筋的銹蝕速度和銹蝕量，但測試結(jié)果有一定的誤差。實(shí)際工程檢測中采用的是綜合的方法，儀器測定、現(xiàn)場實(shí)測與計(jì)算分析相結(jié)合。

　　2、砌筑結(jié)構(gòu)

　　如果說混凝土結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測試走的是“引進(jìn)―消化―提高”之路，則砌筑結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)與測試的發(fā)展則走的是“借鑒―獨(dú)創(chuàng)”之路。

　　砌筑結(jié)構(gòu)檢測方法的研究開始于七十年代末，主要是將測定砌筑砂漿強(qiáng)度作為砌筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定和加固的評(píng)定指標(biāo)。為了改變“眼觀手捏”的判斷方法，而進(jìn)行了回彈法檢測強(qiáng)度等方法的研究。到八十年代中后期，冶金建筑研究院和中國建筑科學(xué)研究院分別研究出沖擊法和點(diǎn)荷法砂漿強(qiáng)度檢測方法;四川省建筑科學(xué)研究院、北京市建筑工程研究院、西安磚瓦研究所等單位進(jìn)行了砌筑用磚強(qiáng)度等級(jí)的回彈檢測的研究。此后許多省市的建筑科學(xué)研究所都進(jìn)行了砌體強(qiáng)度、砌筑砂漿強(qiáng)度或砌體塊材強(qiáng)度等級(jí)檢測方法的研究。1994年，《砌體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能現(xiàn)場檢測技術(shù)規(guī)范》編制組對(duì)部分已有的砌體結(jié)構(gòu)檢測方法進(jìn)行了評(píng)審，將回彈法、電荷法、筒壓法、射釘法和剪切法五種砂漿強(qiáng)度檢測方法和推剪法、單剪法、軸壓法、扁千斤頂和拔出法等五種砌體強(qiáng)度的檢測方法納入規(guī)程。這些方法大多數(shù)為我國科研人員創(chuàng)造發(fā)明的。

　　除了上述列入規(guī)程的方法之外，近年來又有一些新的檢測方法問世，如河北省建筑科學(xué)研究院的超聲回彈綜合法、中國建筑科學(xué)研究院的貫入法等。

　　砌筑結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)測試技術(shù)起步比混凝土結(jié)構(gòu)略晚一些，技術(shù)成熟程度比混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)略差，但該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展勢頭猛，在國內(nèi)形成了百家爭鳴的可喜局面?？梢哉f，按“借鑒―獨(dú)創(chuàng)”之路發(fā)展起來的砌筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平。

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