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建筑工程结构检测的技术运用分析

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  摘要:近年来,随着我国经济的发展,城市建设速度不断加快,各类建筑工程项目越来越多,为了保证建设质量,对建筑工程结构检测工作提出了更高的要求。结构检测是建筑工程施工中一个重要环节,是保证建筑结构强度、整体稳定性的重要途径,因此,加强对结构检测的研究,对提高我国建筑工程质量具有非常重要的意义。
  关键词:建筑工程;结构检测;混凝土;彻体结构;钢结构
  中图分类号:TU318文献标识码: A
  对于建筑工程的结构检测,一般是比较复杂的,涉及到很多方面,包括对材料性能的检测、构件尺寸、质量及性能的检测等等,本文中分别对混凝土结构、砌体结构和钢结构进行分析,以促进我国建筑工程质量的提高。
  一、结构检测探讨
  1、混凝土结构检测
  混凝土结构的施工质量关系到建筑工程的安全性、经济性、适用性等。对混凝土材料、构件的检测通常采用超声波检测技术来进行,目的是为了检测混凝土材料内部存在的裂缝、空洞等。混凝土是由多种材料合成的非均质材料,对超声脉冲的吸收、散射衰减较大,因此当混凝土的材料、内部质量和检测距离一定时,超声波在混凝土中的传播速度、首波幅度等声学参数值应基本保持一致。但如果混凝土内部出现空洞或裂缝时,超声波的声速、信号频率会有所变化,且由于超声波在缺陷的层面产生复杂的反射、折射等很容易导致信号波形畸变,超声波测试正是根据这些变化来测定混凝土内部的缺陷情况。超声波检测技术目前已普遍应用于我国的工程建筑行业。
  对混凝土强度检测的方法主要有回弹法、钻芯法、超声法以及综合法:回弹法是通过回弹仪对混凝土表面硬度进行测量,从而推算其内部的强度。这种方法具有简便灵活的优点,但由于这种检测受到的不确定性因素较多,检测精度往往不高且检测条件限制较多,在使用上不具有普遍性;钻芯法是指对具有代表性的混凝土局部钻取芯样,然后整理后进行抗压强度测定,对于龄期≥14d且强度≥l0MPa的混凝土都可采取此法。钻芯法是一种比较直接可靠的检测方法,但由于这种方法对建筑结构有一定损伤,所以在没有得到委托方同意或容易产生严重后果的情况下最好不用采用此法;而超声法通常适用于被检测建筑对检测过程的安全性要求较高时;综合法是将回弹法、钻芯法和超声法三种方法检测结果通过一定的函数计算,然后经过加权平均的方法得出一个平均值。综合法由于是对以上三种方法的综合与平均,所以具有较高的可信度和代表性。
  2、砌体结构检测
  受传统建筑结构的影响,我国大部分建筑的承载主要采取的是砌体承载,由于砌体具有取材方便、保温、隔热、隔音等性能,因此一直使用至今且使用范围较广。但砌体结构也存在很大的缺点,比如自重大、强度低、砂浆与块体之间的粘接力度较弱等,一旦遇到外部的强力作用就很容易出现结构损坏。由于砌体承担着建筑物的承载作用,其损坏程度对建筑物的使用影响很大,所以在建筑结构检测中对砌体结构的建册必不可少。砌体结构检测通常包括块材强度、砂浆强度、砌体强度等。根据检测方法的不同还可分为静态检测与动态检测。
  对块材强度的检测方法主要采取回弹法、取样结合回弹法或钻芯法。检测方法对检测的条件进行了限制,要求检测时块材的品种应当相同,强度等级相符,在质量上应当保持同等级,且砌筑构件的环境应当有相似处。对于不同的块材材料,回弹法与钻芯法两种方法的应用应有所不同。当块材是砖体时多采取回弹法和取样法结合,而块材如果是石体时则多采用钻芯法对块材强度进行检测。
  砂浆强度是评价工程结构质量的一个重要参数。在砌体结构检测中,对砌体中的砂浆强度进行检测通常采取两种方式:一是贯入法,一是筒压法。贯入法检测的仪器由贯入仪、测钉、测量规组成,即通过贯入仪将测钉推进砂浆内,然后用贯入深度测量表测量测钉的贯入深度,将所得数据建立测强曲线,分析检测误差,得出测量结果。在贯入法检测过程中,要注意测点的布置,在进行现场砂浆强度检测时,一般以相邻两轴线间的墙体或独立构件且面积≤5000mm×5000mm的砌体为一个取样单位,也可按有关单位的要求确定检测数量。每一个取样单位内的测区数为一个,测区面积≥1000mm×1000mm,测区宜选在承重构件的可测面上,并避开门窗洞和预埋铁件等障碍物。筒压法也是现场测量砂浆强度的一种常用方法,用筒压法检测现场砌筑砂浆强度是参照轻骨料筒压强度试验方法,将现场取样砌筑砂浆破碎,筛分至5~10mm后根据砂浆颗粒密度、水泥品种,检出石子百分数称取适量粒状砂浆,测定筒压强度后按照砂浆品种用一元回归方程换算或者7.07cm立方体强度。在一般强度试验允许范围之内,筒压强度法可在现场任何点取样,对样品的大小、形状均无特殊要求,经机械破碎、筛分,试验人为影响较小。
  砌体是我国传统砖体结构工程中主要的承重结构,常用的方法是轴压法和扁顶法。轴压法的工作流程如下:工程资料调查→选定测区→布置测点→开凿槽孔→安放原位压力机→加荷读数→计算分析→强度推定。在轴压法的检测过程中,墙体一般选择一个测点且宜选择中部位置,在开凿过程中凿面墙体宽度一般要大于1.5m且多用于240砖墙。扁顶法是采用扁式液压千斤顶在墙体上进行抗压,检测砌体的受压应力、弹性模量、抗压强度的方法。扁顶法检测结果综合反映了砖、砂浆和施工质量,可检测普通砖砌体的抗压强度、弹性模量和工作应力,但检测部位砌体局部损伤,重复使用率低。在应用扁顶法检测时,检测部位距墙边要大于1.5m,因为砌体强度较高或轴向变形较大时,抗压强度则不易测量。
  3、钢结构检测
  与混凝土结构和砌体结构相比,建筑工程中钢结构的数量相对较少。由于钢结构材质均匀,因其具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势,加之冶金、机械、交通、石油、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷、焊缝探伤等检验方法比较完善,因而其检验测试技术发展之路基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法,通常采用超声波无损检测、渗透检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、钢材锈蚀检测及涂层厚度检测等检测技术。
  二、结构检测的发展趋势
  结构检测随着我国经济建设的不断加快越来越多的应用到实际建筑工程项目当中。其未来发展趋势主要有以下几点:其一,由于建筑结构检测的实际需求越来越多,对检测结果的准确性、损伤降低能力及操作方法的方便快捷提出了更高的要求,大量新的建筑结构检测技术将得到进一步的开发。其二,仪器是建筑工程结构检测的工具,其质量的好坏、操作的便捷程度、寿命的长短等等对检测结果和实际项目的运行都有着直接影响,因此未来的建筑结构检测要求检测仪器需要向高精确度、操作方便快捷、使用寿命长、体积小等方向发展改良。其三,对混凝土结构、砌体结构的检测技术均已有了较为完善的系统方法,但目前对钢结构的检测,尤其是在钢构件应力和结构关键部位的应力与损伤的无损检测方面还不完善方,这是未来建筑结构检测亟需解决的问题。
  三、结束语
  结构检测技术的发展与应用对保证建筑工程的施工质量起着非常重要的作用,可以降低投资成本、减少建筑工程事故的发生,保障人民群众的生命财产安全。通过对建筑结构检测的研究与应用,引进高新技术,使检测方法更加科学合理,是今后结构检测发展的重要方向。
  参考文献:
  [1]黄志勇:《浅析建筑结构检测及其常见安全问题》[J]中华民居(下旬刊),2013(06)
  [2]王玲:《谈主体结构检测在工程建设中的重要性》[J]山西建筑,2013(10)

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