建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)檢測(cè)及結(jié)果分析

張清川，高傳東，張 萍

(重慶恒意建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限責(zé)任公司，重慶 400060)

傳統(tǒng)的檢測(cè)手段和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)均是結(jié)構(gòu)局部損傷的檢測(cè)方法，難以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)構(gòu)整體的性能退化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè)和損傷診斷。本文以房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能檢測(cè)為例，介紹了建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)檢測(cè)中的靜載試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、鋼筋位置等性能的檢測(cè)技術(shù)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析。

1 工程概述

本工程為南川市水江鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)改造項(xiàng)目4號(hào)、5號(hào)樓。主體結(jié)構(gòu)9層，結(jié)構(gòu)總高度為30.5 m，采用底部抽柱帶轉(zhuǎn)換層的異形柱框架－剪力墻結(jié)構(gòu);屬A級(jí)高度高層建筑結(jié)構(gòu)。按建筑工程抗震分類屬丙類建筑。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理使用年限50年。建設(shè)單位:重慶市大凡房地產(chǎn)開發(fā)有限公司;設(shè)計(jì)單位:廣東建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)院有限公司。

目前該工程的一二層主體結(jié)構(gòu)已施工完畢，由于該工程的樓板梁混凝土出現(xiàn)下沉的情況，為了解下沉對(duì)樓板梁結(jié)構(gòu)性能的影響情況，由施工單位委托我公司對(duì)該樓一層5#－A/5#－13～16梁，采用均布荷載進(jìn)行靜力加荷檢測(cè)。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)情況

通過對(duì)委托的一層5#－A/5#－13～16梁進(jìn)行了誤差測(cè)量、靜力加荷檢測(cè)、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)、裂縫觀測(cè)。

2.1 誤差測(cè)量

通過對(duì)檢測(cè)梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，測(cè)得誤差數(shù)據(jù)如表1和圖1所示。

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圖1 實(shí)測(cè)梁的幾何尺寸

本次測(cè)得檢測(cè)梁的尺寸誤差最大值為74 mm，大于規(guī)范規(guī)定值:l0/250=32 mm。

2.2 靜力加荷檢測(cè)

根據(jù)委托單位的委托要求、設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑脑O(shè)計(jì)荷載參數(shù)及(GB 50009－2001)中的有關(guān)規(guī)定，使用PKPM進(jìn)行受力分析計(jì)算，確定檢測(cè)的梁的正常使用荷載檢驗(yàn)值Qs為1.5 kN/m2。

檢測(cè)荷載采用混凝土空心磚分級(jí)加荷;每塊磚按其多塊平均重量15.0 kg計(jì)算。

在Qs荷載級(jí)下，以框架區(qū)域內(nèi)0.5 kN/m2，1.0 kN/m2，1.5 kN/m2分三次加荷，每次加荷時(shí)間8h，每2h記錄一次，加載至Qs荷載級(jí)時(shí)，停止檢測(cè)。加荷載區(qū)域及百分表的布置位置如圖2所示。

圖2 荷載及百分表布置

靜力加荷檢測(cè)結(jié)果如表2和圖3所示。

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圖3 檢測(cè)構(gòu)件荷載－撓度曲線

2.3 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法采用回彈法，回彈前先用砂輪或砂紙將測(cè)試表面打磨光滑，清除雜物及浮漿，然后進(jìn)行回彈;檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測(cè)面上，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀數(shù)，快速?gòu)?fù)位;測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，相鄰兩測(cè)點(diǎn)的凈距不宜小于20 mm，測(cè)點(diǎn)應(yīng)避開氣孔或外露石子，同一測(cè)點(diǎn)只能彈擊一次。每一測(cè)區(qū)應(yīng)記取16個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)估讀至1。回彈值的計(jì)算取計(jì)算測(cè)區(qū)平均值回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，取余下的10個(gè)回彈值作為評(píng)估依據(jù)。

回彈法測(cè)混凝土強(qiáng)度結(jié)果如表3所示。

該工程所抽檢1個(gè)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值大于設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)。

2.4 混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)

鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)，采用非破損方法檢測(cè);對(duì)選定的構(gòu)件，對(duì)全部縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度進(jìn)行了檢測(cè)。

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混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

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通過對(duì)南川區(qū)水江鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)改造項(xiàng)目5號(hào)樓的1根現(xiàn)澆梁鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)，所檢測(cè)構(gòu)件:現(xiàn)澆梁鋼筋保護(hù)層厚度合格點(diǎn)率為100%。

2.5 裂縫觀測(cè)

在加荷前和加荷后均按照相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，詳細(xì)地對(duì)檢測(cè)梁進(jìn)行了裂縫觀測(cè)。

2.6 檢測(cè)用儀器設(shè)備

在加載的過程中，采用HY－65系列數(shù)碼位移傳感器對(duì)每級(jí)荷載下梁的撓度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)用儀器見表5。

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3 檢驗(yàn)結(jié)果

(1)檢測(cè)測(cè)得檢測(cè)梁的截面偏差最大值為74 mm，大于建筑工程驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定值;

(2)對(duì)一層5#－A/5#－13～16梁的加荷檢測(cè)，在加載至正常使用荷載檢驗(yàn)值Qs持荷8 h停止檢測(cè)，測(cè)得梁的跨中最大變形值為1.212 mm;

(3)回彈法測(cè)得混凝土強(qiáng)度滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí);

(4)混凝土保護(hù)層厚度在允許偏差之內(nèi);

(5)在加荷前和加荷后均未觀測(cè)到可見裂縫;未出現(xiàn)承載能力極限狀態(tài)的標(biāo)志。

4 結(jié)論

根據(jù)以上檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)本次檢測(cè)構(gòu)件得出如下檢測(cè)結(jié)論。

(1)所檢測(cè)構(gòu)件加荷至正常使用荷載后無(wú)明顯的結(jié)構(gòu)變形(最大變形值僅為1.212 mm)，在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

(2)回彈法測(cè)得混凝土強(qiáng)度滿足混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)，混凝土鋼筋保護(hù)層厚度在允許偏差之內(nèi)，在加荷前和加荷后均未觀測(cè)到可見裂縫，構(gòu)件成型結(jié)構(gòu)尺寸偏差超過允許值可以判定為是因施工不當(dāng)造成的，不會(huì)引起結(jié)構(gòu)安全問題。建議對(duì)此次檢測(cè)構(gòu)件進(jìn)行修整處理。

［1］GB 50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［2］GB 50204－2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］

［3］JGJ/T23－2001回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程［S］

［4］GB 5020300－2001建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］

［5］GB 107－87混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］

［6］GB 50164－92混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)［S］

［7］GBJ 50152－92混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］

［8］GB 50009－2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］

［9］GB 50068－2001建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］