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试论建筑工程检测技术的应用与发展趋势

2022-02-06

建筑与预算 2022年3期
关键词:砌体建筑行业钢结构

王 权

(甘肃省临洮县洮阳试验室,甘肃 定西 730500)

由于经济和社会发展,城镇人口扩张已成为必然之势。建筑工程是解决人口安置问题的基础方案。建筑工程关系民生问题,其质量检测必不可少。在传统的检测技术中,一般将检测的重心放在建筑物的材料和尺寸等方面,然而,建筑物是一个完整的受力物体,其内部结构也影响着建筑物的稳定程度,建筑工程结构检测技术因此得到发展。结构检测技术的检测内容主要包括材料的理化性质、结构的构件尺寸与变形情况等,不同用途的建筑物的结构都有规定的参数指标。检测的目的就是通过技术手段研究建筑物是否达标,以确保使用的安全性。

1 建筑工程结构检测技术的背景

1.1 背景分析

相较于传统建筑,20世纪70年代我国建筑业发生了极大的变化,从建筑物的种类和规模到配套的生产、施工、检测技术一应升级,这主要由两方面原因促成的:首先是经济建设与社会发展的需求。改革开放以来,我国经济迸发出强大的活力,各行各业蓬勃发展促使建筑行业不断发展以满足不同建筑物的需求。建筑工程量成倍增长、工程难度日益提高,传统的检测技术不再能满足现代化建筑行业的要求。其次,建筑的建成不是一劳永逸,建筑物可能因为各种灾害而被破坏,地震、火灾、水灾、飓风等灾难是导致建筑物破坏的主要灾难。一旦建筑物不能承受一定强度的灾害,不仅会造成巨量的经济损失,还有可能危及居民的生命安全。建筑物承受灾害的能力,需要通过科学有效的检测手段加以确认。

1.2 结构检测开展的必要条件

首先,建筑物的结构检测涉及物理、化学、材料等多门学科,是一项综合性的科学实践活动,其展开与操作必须以科学原理为指导、采取科学的检测手段。结构检测的一切结果必须以实际测量数据和科学试验结果为依据,真实性和科学性是该活动的内在原则。

其次,对于新建建筑物的检测工作应当贯穿建设工程的全过程,边施工边检测以便及时把握工程进度和施工质量。为了保证建筑物检测工作的公正和客观,应当由开发商、建设单位等利益相关方外的第三方专业检测机构进行结构检测,具有一定的强制性,检测结果应同时汇报向施工单位以及监管部门。对于部分没有走常规建设流程或者不满足验收条件的建筑工程应当依规进行结构检测。

最后,对于已建成的建筑物,结构检测只发生在一些特定场景。第一,建成时间较早、使用年份较长而需要修缮的建筑物,其本身的建设方案相较于现代建筑可能有所不足,同时,结构也可能发生变化,在动工前要进行相关结构检测,以确定建筑物的破坏程度和改造方案。第二,经受自然灾害的建筑物应当需要结构检测确定其安全性。由于其他因素遭受破坏的建筑物同样需要结构检测。第三,建筑物在使用过程中出现实际用途与设计不符、超载等违规使用情况,违规使用建筑也有可能破坏建筑物的结构。此外,居民在装修时有需要进行加层或者拆墙的,也需要委托专业人员进行结构检测,核算建筑物的承重能力。

2 建筑物结构检测的具体内容

2.1 混凝土结构检测

混凝土钢筋结构在现代建筑中往往是承重的主力,因此,混凝土结构检测是重中之重,主要分为两部分:一部分是混凝土的强度检测,一些主流的检测技术包括回弹法、钻芯法、超声法等,经过相关领域科学研究,还发展出超声回弹综合法、冲击回波法和后装拔出法等。相关物理、力学测量理论不断完善以及测试仪器精度和性能的不断优化表明混凝土强度检测技术已经达到了相当成熟的阶段。强度检测包括抗拉、抗剪、抗压等方面的强度,需要根据混凝土的运用途径、实际检测条件以及检测需求等选择相应的检测方法。另一部分是缺陷检测,混凝土施工过程中可能出现混凝土自身缺陷以及埋入件两种缺陷。混凝土自身可能出现酥松、蜂窝、裂缝等缺陷,可能由于混凝土原材料不合格、配比不当或者错误的施工方法导致,部分法律法规和设计规范为这类缺陷制定了标准,只要施工方采购合格的产品、严格按照操作规范实施可以有效避免混凝土缺陷的发生。然而,体积较大以及构建复杂的混凝土结构仍然容易出现缺陷,对这类混凝土的检测不可放松警惕,雷达法、渗透法等方法可以起到较好的效果。埋入件缺陷主要是预应力管道灌浆饱满程度不达标而形成,各种建筑工程都可能面临这一问题,事先进行检测可有效预防此类缺陷发生。

2.2 砌体结构检测

通常情况下,垂直方向的墙壁由砌体搭接而成,砖石是最常用的砌体。砌体结构是建筑物的最主要构成之一,也具有一定的承重功能,因此,砌体结构的质量出现问题会为建筑物的施工过程以及后续使用埋下极大的安全隐患。尽管砖体具有统一的尺寸和形状,然而原材料以及烧制过程会影响到成品砖的属性。建设单位进行施工前,应当对采购的砌块进行检测。检测的标准应当以砌块的用途为依据,根据砌块的生产年份、原材料选择恰当的参数,采取原位轴压法、回弹法等测定需求的砌体结构参数,保证工程质量。

2.3 钢结构检测

钢具有可塑性强、重量轻、韧性好、稳定性高等优点,在建筑行业中具有不可代替的重要作用。建筑物中不同位置的钢结构有其各自的功能,起到支撑、连接、固定等多种作用,钢结构的稳定性影响建筑物整体的稳定程度。钢结构检测的重点在于接口的形变、稳定性、防火层等内容,一些功能特定的钢结构还需要进行动力测试。在现有技术中,围绕钢结构展开的检测技术一般以不破坏为原则,使用超声波、射线以及渗透等手段测定钢结构的参数。然而尽管钢结构拥有诸多优势,其应用到建筑行业的时间还比较短,应用技术和检测技术都有发展和改进的空间。

钢筋在现代建筑中得到广泛应用,其重要性不言而喻,对于钢筋的检测也是重要而独特的。当前,检测钢筋的方法主要应用在施工前,检测钢筋的硬度、尺寸以及其他参数是否达标,判定其承载能力是否满足建筑需求。钢筋作为支撑结构时,通常与混凝土、砌体等同时使用,钢筋混凝土结构的内部构成也会影响材料的整体性质,因此,钢筋位置也是一项重要的检测参数,一般使用磁感应进行检测,然而在钢筋密集的情况下该检测方法也容易出现偏差,针对已经埋入的钢筋,相关检测技术需要不断完善。

2.4 装配式结构

装配式结构区别于整体结构,是一种比较新颖的建筑方式。它是要在现场安装工厂生产好的标准构件和模块,具有施工速度快、受环境影响小等优势,能够有效节约建筑行业人力物力资源,代表着建筑行业的一种发展方向。从材料的方面看,钢结构、木结构与混凝土结构都可以作为装配式建筑的构件,其检测手段可以与传统建筑有共通之处。然而,装配式建筑在我国的发展不足,相关的标准规定也未能相应完善,针对装配式结构的检测技术的发展更落后于该模式本身。

3 建筑工程结构检测技术的发展趋势

首先,检测指标不断完善,检测准确度不断提高。建筑物的损伤判别是建筑行业结构检测工作的内容和目的之一,然而,造成建筑物损伤的原因有许多,产生的损伤都各不相同,现有的检测指标很难涵盖所有的损坏形式,或者针对某类损伤的指标不够全面,这样导致技术人员在检测时指标选择与参数确定比较困难,最终的检测结果也无法全面描述建筑物的损伤情况。相较于我国宏大的建筑市场,检测技术却显得比较落后,相关从业人员也应当推进检测技术的革新与发展,根据工程实践增添检测指标并确立参数标准。

其次,加强理论完善与设施升级。数学、物理等基础学科处于不断完善的过程当中。许多新的理论和计算方法可以应用到建筑工程检测工作当中,以实行更有效、更合理的检测,使检测结果更能还原建筑物真实情况。在推进理论建设的同时,也要相应地对检测技术进行更新换代,提高检测的精度,使用更科学的检测手段。

最后,注重检测的实用性。由于建筑物的结构非常复杂,每一个构件都有不同的理化参数,实际检测中往往采取非线性的检测手段。即将建筑划分为具体的模块,根据模块的功能测定构件的相关参数,选择适宜的测试方法以提高检测的准确性和实用性,因此,规划测试方案成为检测技术发展的一项重点。

4 结语

经济增长促进建筑行业飞速发展,与此同时,检测手段应当与建筑业实际需求相匹配,以保证建筑工程的顺利进行、保护人员的生命财产安全。本文思考了建筑工程检测技术的发展方向,然而其具体落实仍然需要国家政策的调控以及相关领域人才研究与实践。

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