建筑结构检测及安全问题综述

摘要：工程建设及施工过程中的每一个环节都存在着工程检测的问题及安全问题。因此，工程检测工作越来越得到重视，但在实际工作中，由于新材料的应用、检测方法与技术的原因其适用范围及其优缺点的不同，影响了检测结果。所以要系统了解建筑结构检测方法，保证构件安全，以期为同类工程提供参考。

关键词：建筑结构；检测内容及方法；安全性能

中图分类号：TU746 文献标识码：A

作为建筑科学重要基础工作的建筑工程质量检测，随着不断出现的新型材料和结构及不断增加的高层、超高层建筑以及大型工程建设项目，很多国家不断提高检测技术，建筑工程的建造采用新的检测方法使之符合质量要求。我国的结构验测与加固技术经历了50 多年的发展进程，从无到有，从局部构件到整体结构。特别近20 多年来飞速发展的结构的检测与加固技术已推广到建设工程中的各类结构。不断发展和应用的结构检测与加固技术既提高了建设工程的质量，也使国家与企业的资金得到节约，保障企业的安全生产及人民生命财产安全。

1 建筑结构检测必要性

建筑物在正常的设计、施工、使用及维护的条件下，以规定的时间内要符合安全性，适用性和耐久性的要求。如果建筑物由于某方面的因素不符合某项功能的要求或者怀疑某项功能能否满足要求的时候，就要对对建筑物的整体结构及某些结构的某部分进行检测。因此，结构是否具有符合要求的安全性、适应性和耐久性是检测的目的，正确评价结构后，进行维修及加固，使结构的安全性提高并延长寿命。

1.1 设计不详细或者错误

没有全面了解工程地质、水文地质尾部和地基情况，过高估计地基承载力，对作用于结构上的荷载，漏算或少算；设计人员对受力分析概念模糊，错误计算结构内力等。

1.2 施工质量低劣

例如，混凝土强度等级比设计要求低，蜂窝、孔洞、露筋等缺陷出现在钢筋混凝土结构构件上，不符合设计要求的钢筋力学性能；使用不合适的砌体砌筑方法，造成通缝；不按设计要求对空心砌块灌注混凝土芯柱；没有按照设计要求保证钢结构的焊接质量或焊缝高度等。

1.3 使用或改造不当

对原有建筑物加层或者改造时没有经过核算，原有结构承载力不足，在使用过程中对用途任意改变并随意加大荷载；对承重墙随意拆除或者在墙上开洞等。

2 建筑结构检测的主要内容

建筑结构检测的主要内容包括检测调查建筑物位移、变形；裂缝的开展及分布；施工过程中出现的缺陷及程度，特别是钢筋混凝土结

构的蜂窝、露筋等；构件及材料的强度；现有建筑及结构与设计文件是否相一致；在建筑物的环境中，邻近是否有建筑工地及有无施工史；当地气象条件及自然灾害情况，建筑物是否在雨季施工基坑，有无经受过地震、洪水等自然灾害影响；人为因素的影响；建筑物使用过程中有无超载现象。

3 常用检测方法

结构检测工作包含检测有结构材料的力学性能、结构的构造措施、构件尺寸、钢筋位置及直径、结构及构件的开裂和变形情况和结构性能实荷等多项内容。根据要检测的结构种类对象将建筑结构检测方法分为四种：

（1）混凝土结构检测，其包括钻芯法、混凝土强度回弹法、结构性能实荷检测等。

（2）砌体结构检测，其包括轴压法、砂浆片剪切法、原位单砖双剪法等。

（3）钢结构检测，其包括结构性能实荷检测与动测、钢材锈蚀检测等。

（4）磁钢-混凝土组合结构检测，其包括钢管混凝土的强度与缺陷检测等。通过对结构或构件的整体性能进行静力实荷检验可以获得某些结构或构件的整体受力性能、承载力、刚度及抗裂性能等。还可以对一些重要建筑或公共建筑进行结构的动力测试。其中静力实荷检验分为三种：第一，使用性能检验，在规定荷的作用下验证结构或构件，验证后不会变形过大及损伤，还能够正常使用；第二，承载力检验，其可以对结构或构件的设计承载力进行验证；第三，破坏性检验，其可以确定结构或模型的实际承载力。钻芯法和回弹法是检测混凝土结构的混凝土材料强度的广泛应用的方法，钻芯法就是钻取在建筑构件上的混凝土芯样来进行抗压强度检验，检验结果是非常准确的，但缺点就是会局部损坏结构物，特别是重要部位，不能进行大量的检测。回弹法、超声法、超声—回弹综合法等是非损坏法，相对于混凝土强度其测定的回弹值或声速值等参数不是非常敏感，所以其结果的精度不是很高。检验混凝土强度还可以采用拔出法，其介于钻芯法和非破损检测方法之间，是一种微破损检测方法，这种方法操作简捷，损伤结构物很小，并且检测精度也比较足够，近些年来发明的后装拔出法不用预先设置锚固件在混凝土中，而只通过钻孔、扩槽，嵌入己硬化的混凝土上固定锚固件。所以，可以应用于在己硬化的新旧混凝土的各种构件上，适应能力强，检测出来的结果也非常可靠，尤其在对缺乏混凝土强度的有关试验资料的现场结构进行检测，这是一种很有价值的检验评定方法。但由于我国在这方法研究得比较晚，受到各种条件的限制，其应用范围没有回弹法和超声法那么普遍，依然需要深入研究拔出法使之推广及应用到工程实践中去。

目前检测砌体结构大概可以分为直接法和间接法两类。直接法可以对砌体抗压强度和砌体抗剪强度进行检测的方法，其优点就是能够直接得到测试砌体的强度参数，从而直观得到被测试工程的材料质量和施工质量。缺点就是试验的工作量比较大还要会操作砌体；间接法可以对砂浆强度进行测试，参考得到的物理参数进行推断，得出强度。这样的方法误差较大，不能将工程的材料质量和施工质量综合反映，有其一定的局限性。其优点是间接法比较简单，不会对砌体工程损伤或损伤很少。对结构情况综合考虑，综合选择直接或间接检测方法。

4 我国对建筑结构检测鉴定规范及存在的问题

房屋结构的鉴定检测有别于建设工程施工阶段的送样和质量检查，作为事后检测（如测定浇注好混凝土后的钢筋配置）的房屋结构的鉴定，工作难度比较大且技术含量高，其检测技术综合运用到材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等学科知识，改善和提高了已有的检测技术，使之更加科学、无损、快捷、方便。

4.1 现有的检测和鉴定规范相互分离

区别于拟建结构的设计，鉴定既有结构其过程不能脱离客观存在的鉴定个体，基于分析现场检测的基础上鉴定既有结构。对一个检测可以采用不同的检测方法，每种方法都有其独立的检测精度和处理数据的方法。例如对混凝土强度采用回弹法与采用超声—回弹综合法同时通过混凝土芯样修正得到的数值，两者之间会存在着不同的检测误差。在这种情况下就要对检测方法对鉴定结果影响的大小进行充分考虑。

4.2 结构或构件的承载能力验算在我国仍然沿用设计规范

比如，对被鉴定结构或构件的承载能力进行验算时，根据民用建筑可靠性鉴定标（GB50292-1999）的规定，对于结构上作用的组合、分项系数及组合系数要按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的相关规定执行。以拟建结构为研究对象为基础对《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定的作用分项系数及作用组合系数进行确定，对既有的建筑结构不合适。既有结构的继续使用期与设计时采用的基准期不同，基于可变荷载为平稳二项随机过程的假设，可变荷载的统计参数会有差异。客观上既有结构的抗力是确定性的量，但主观认识的原因，考虑随机变量或随机过程，这时，相对比于设计阶段，选取既有结构抗力模型和统计参数，很明显不全部一样的。所以，基于既有结构的极限状态准则对既有结构的特点进行考虑，重新分析统计及理论研究。

4.3 检测仪器设备落后

检测仪器是进行结构鉴定检测的重要因素，缺少仪器设备将不能进行检测，检测工作要达到高质量水平，检测仪器的质量好、精度高、性能稳定、操作方便是关键。对比先进国家，我们的检测仪器设备总体上依然存在着很大一段距离，特别是数字化检测仪器设备方面。

4.4 在现有的检测鉴定中预测既有建筑结构剩余使用寿命

评估既有建筑结构的寿命就要考虑到结构的耐久性问题，其要对时间因素的结构安全性和适用性进行分析。在实际工程中，结构工程师时常面临着使用若干年后的结构，在有限的使用条件与维护条件下，结构即使不采用补强、加固等措施也能够使其预定的功能得到保持时间。

5 结束语

以抽象的结构和设计方案作为设计理论的研究对象有别于以既有结构可靠性理论的研究对象，但两者也存在着紧密的联系。所以，要发展建筑结构的可靠性理论要基于对结构可靠性设计理论中存在的共性内容及既有建筑结构本身的特点进行归纳总结，使既有建筑结构的检测与鉴定规范不断发展和完善。

参考文献：

[1]张海泉.浅析建筑结构检测技术[J].城市建设理论研究，2012,（29）

[2]吴明欣.浅谈建筑结构性能检测技术[J].城市建设理论研究，2012,（04）

[3]朱建平.浅谈建筑结构的安全检测和加固施工方法[J].中国高新技术企业，2009,（08）

作者简介 ：谭镇（1976—），男，助理工程师。2013年毕业于中央电大土木工程专业，现驻马店市建设工程质量监督站从事工程监督工作。