浅谈建筑混凝土结构实体检测与检测方法
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摘要：本文作者主要以混凝土结构实体检测项目为主，分析了混凝土结构实体检测中的抽样原则，探讨了结构实体的检测方法。
关健词：检测的抽样原则 混凝土结构
0 引言
目前，虽然《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204- 2002） 及《工程质量监督工作导则》（建质[2003]165号）5.0.8款增加了结构实体检验和监督检测的规定（以下统称结构实体检测），由于规范对一些内容未做具体的规定，加上对规范的理解的差异，使得结构实体检测从仪器设备生产、检测方法应用以及对检测结果的都有各自的标准。针对这一情况，部分省、市地区对实体检测的内容要求作了一些地方性的规定。但总的来说，结构实体检测还应当从检测项目、抽样数量、检测方法、结果判定等方面制定统一的技术标准或技术规程，为参检各方提供有章可行、有据可查技术支持，为建设工程质量验收提供客观、准确的检测数据，保证建筑结构的安全。现就我们在结构实体检测中的一些体会与大家探讨如下。
1． 混凝土结构实体检测的主要项目
建设部制定的《关于对建筑工程质量验收标准编制的指导意见》及“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的指导思想，为强化建筑工程的结构验收，提供了重要依据。新版《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300- 2001)第3.0.3 条第9款规定：“对涉及结构安全和使用功能的重要分部工程应进行抽样检测”。正是根据这条规定，《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204- 2002)和《工程质量监督工作导则》第5.0.8 条对结构实体检测的项目作了一些具体要求。对结构实体进行检测，并不是在子分部工程验收前的重新检验，而是在相应分项工程验收合格、过程控制使质量得到保证的基础上，对重要项目进行的验证性检查，其目的是为了加强建设工程中承重结构的施工质量验收，确保结构安全。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。
2． 混凝土结构实体检测的抽样原则
混凝土结构实体检测的抽样原则，如验收规范无具体要求时，可参照现行《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344） 表3.3.13 建筑结构抽样检测的最小样本容量规定抽样。建议按不超过三个楼层（基础砌体可按一个楼层计）、同品种、同强度等级混凝土(或砌筑砂浆)为一检测单元，我们对结构实体检测项目的抽样数量具体列述如下：
（1）结构实体混凝土强度的检测，对于同条件养护试件，同一强度等级留置的数量不宜少于10组，且不应少于3 组。未取得同条件养护试块及同条件养护试块不合格时，可以采用非破损或局部破损等方法对结构实体混凝土强度进行检测，每个检测单元同一强度等级抽检有代表性构件不应少于5个。检测构件的混凝土强度值宜按单个构件推定,当单个构件混凝土强度推定值小于设计强度的90%时，应采取扩大检测范围、加大检测比例进一步检测。
（2）结构实体砂浆强度的检测，每一检测单元内，应随机抽取不应少6 个构件（单片墙体） 进行检测。检测构件的砂浆强度值宜按单个构件推定,单个构件砂浆强度推定值小于设计强度的75%时,应采取扩大检测范围、加大检测比例进一步检测。
（3）受力钢筋数量、位置及混凝土保护层厚度；每一检测单元内，应抽取梁类、板类构件分别进行，并各自不少于5 个。有悬挑构件时，悬挑构件应至少占50％。检测纵向受力钢筋板为不少于6根，梁为全部纵向受力钢筋。
（4）结构实体现浇楼板厚度的检测，每一检测单元内，应随机抽取不少于三间。测点每间按5 个点。
3． 结构实体检测的方法
3.1 混凝土强度的检测
3.1.1 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。
3.1.2 局部破损方法或非破损方法
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或提高。
3.2 钢筋定位和保护层厚度检测
3.2.1 直接法（破损法）
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。
3.2.2 非破损方法
（1）检测仪器原理
混凝土结构实体钢筋非破损检测仪器原理主要有声学原理和电磁学原理两种。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（当空间梯度变化由大变小，感应电磁场的强度由弱变强；钢筋直径由小变大，感应电磁场的强度由弱变强。），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。该方法可作为钢筋定位和保护层厚度检测的主要方法。
（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。
3.3 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（或射钉法）；非破损检测主要有回弹法。其中贯入法和回弹法可作砌筑砂浆强度结构实体检测的主要方法，并辅于少量的破损方法加以对比验证。其中回弹法执行的现行技术标准为《砌体工程现场检测技术标准》GB/T50315- 2000；贯入法执行的现行技术标准为《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGT/T 136- 2001。
3.4 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(或反射波法)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(即楼板厚度)，同时也可通过芯样判断楼板的施工质量。
（2）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。
（3）冲击回波法：原理利用一个瞬时的机械冲击（用一个小钢球或小锤轻敲混凝土表面） 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。利用公式H= C2f0计算的出楼板厚度。试中H 为楼板厚度；C 为应力波在混凝土中传播的波速；f0为应力波传播的主震频率。
冲击回波法的关键是确定应力波在混凝土楼板中的传播速度C，应力波在混凝土楼板中的传播速度主要与混凝土强度；组成混凝土的材料产地、种类和配合比以及混凝土的养护条件和龄期等因素有关。测试方法一种是用钻芯法或钻孔法测出板厚，利用公式C=2f0•H 测得波速C，通过该已知波速C测出的板厚；另一种是用同条件试块用统计方法求得平均波速C （统计越有针对性；试块越多，那么求得平均波速C 越可靠），通过该已知平均波速C测出的板厚。测试误差一般为8%～10%。
（4）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。该方法测试最小误差为2mm。其中脉冲电磁波法可作为楼面板厚结构实体检测的主要方法，并辅以少量的取芯法或钻孔法方法进行对比验证。
4． 结语
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，制定相适应的技术规程。就具体建设项目特点，提出相应科学、经济、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，保证建筑结构的安全，为促进我市建设工程质量稳步提高尽职尽责。
参考文献:
［1］吴慧敏等. 结构混凝土现场检测技术[M]. 长江：湖南大学出版社, 1988.6.
［2］国家建筑工程质量监督检验中心.混凝土无损检测技术[M].北京：中国建材工业出版社，1996.
［3］梅新忠, 王振德, 孙福印.混凝土现浇板厚度测试方法探讨[J].工程质量.2004 （09 副刊）：62- 63
［4］梅新忠、王振德、孙福印.混凝土结构实体钢筋无损检测方法技术探讨[J].工程质量.2004 （09 副刊）：63- 64
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