建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

李立斌

建筑鋼結(jié)構(gòu)是決定建筑工程結(jié)構(gòu)的整體安全性能因素之一，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)屬于支撐性的基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)。在目前的建筑性能檢測(cè)過程中，工程檢測(cè)人員對(duì)于無損檢測(cè)手段以及其他檢測(cè)手段必須正確加以運(yùn)用，結(jié)合建筑強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)試建筑鋼結(jié)構(gòu)，形成完整準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)論。檢測(cè)技術(shù)人員對(duì)于存在尺寸誤差的鋼結(jié)構(gòu)部位需要進(jìn)行必要的計(jì)算和匯報(bào)，以免影響建筑物的整體安全性能。

1.建筑工程全面實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的必要性

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的基本含義為工程檢測(cè)人員運(yùn)用專門檢測(cè)手段來判斷鋼結(jié)構(gòu)的材料性能是否達(dá)到工程安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定與判斷[1]。工程檢測(cè)人員在測(cè)試鋼結(jié)構(gòu)的材料性能過程中，必須做到充分確保鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到安全強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用專門檢測(cè)儀器以及人工判斷的方式得到鋼結(jié)構(gòu)的最終檢測(cè)結(jié)論。鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)環(huán)節(jié)關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的材料質(zhì)量安全，檢測(cè)部門對(duì)于上述檢測(cè)環(huán)節(jié)必須給予重視[2]。

建筑墻體內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)如果沒有達(dá)到最基本的鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，那么將會(huì)造成鋼筋性能存在某些缺陷，進(jìn)而影響鋼筋施工處理的最終效果[3]。為此，檢測(cè)人員針對(duì)容易產(chǎn)生鋼筋處理缺陷的各個(gè)重點(diǎn)工程部位都要嚴(yán)格實(shí)施鋼筋強(qiáng)度的測(cè)試，依靠專門的鋼筋檢測(cè)設(shè)施以及檢測(cè)技術(shù)手段予以完成。檢測(cè)人員針對(duì)鋼筋建筑結(jié)構(gòu)須展開全面的安全性能測(cè)試，對(duì)于鋼筋韌性、鋼筋抗彎性能與抗拉強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)當(dāng)實(shí)施重點(diǎn)的檢測(cè)。此外，針對(duì)綁扎鋼筋及連接鋼筋的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須保證其人身安全，在確保鋼筋材料符合規(guī)范要求的前提下，嚴(yán)格控制鋼筋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐，使之滿足設(shè)計(jì)要求。

近些年以來，檢測(cè)單位已經(jīng)能運(yùn)用專門檢測(cè)儀器來判斷鋼結(jié)構(gòu)損傷，尤其是對(duì)于支撐建筑整體框架的重要鋼結(jié)構(gòu)部位而言。但是在某些情況下，檢測(cè)人員須結(jié)合自身檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)用肉眼觀察的方式來判斷鋼結(jié)構(gòu)損傷，同時(shí)結(jié)合專門檢測(cè)儀器。為此，工程檢測(cè)人員需要依靠智能分析軟件給出的判斷及保證運(yùn)用建筑材料檢測(cè)手段，結(jié)合檢測(cè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)來為該工程作出檢測(cè)技術(shù)結(jié)果。

2.建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的工程實(shí)例

以某大型居民住宅為例，該建筑物包含20層的建筑地上層數(shù)以及2層的建筑地下層數(shù)，其中的地下建筑部分主要設(shè)計(jì)為地下停車庫。具體對(duì)于工程建筑主體在進(jìn)行布局規(guī)劃時(shí)，主要選擇網(wǎng)架的中庭屋面結(jié)構(gòu)以及鋼混框架結(jié)構(gòu)組成建筑物的支撐結(jié)構(gòu)，鋼混結(jié)構(gòu)占據(jù)超出70%的建筑結(jié)構(gòu)比例。

檢測(cè)部門對(duì)于建筑鋼筋結(jié)構(gòu)在進(jìn)行全面檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，重點(diǎn)選擇無損檢測(cè)手段予以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過全面的無損檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確判斷存在裂縫缺陷與孔洞缺陷的鋼結(jié)構(gòu)部位[4]。在此基礎(chǔ)上，工程檢測(cè)人員結(jié)合運(yùn)用磁粉探傷以及渦流檢測(cè)技術(shù)手段，有效保證了結(jié)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

表1為建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要檢測(cè)技術(shù)手段特征。

3.建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的具體技術(shù)運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 合理選擇鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的技術(shù)手段

工程技術(shù)人員在全面檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)中，首先必須選擇最適合的結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)。相比于人工觀察鋼結(jié)構(gòu)表層部位缺陷的檢測(cè)方式而言，運(yùn)用無損檢測(cè)儀器來識(shí)別鋼結(jié)構(gòu)缺陷的做法可以達(dá)到更加準(zhǔn)確的效果，還能節(jié)約檢測(cè)操作時(shí)間。所以，檢測(cè)技術(shù)人員一般會(huì)優(yōu)先選擇不會(huì)破壞鋼材表層完整性的檢測(cè)技術(shù)，避免在測(cè)試鋼筋材料缺陷的過程中破壞鋼筋完整程度[5]。

例如在進(jìn)行優(yōu)化磁粉檢測(cè)手段的基礎(chǔ)上，工程檢測(cè)人員必須將磁粉均勻鋪設(shè)在鋼筋材料的表層部位，避免存在磁粉過度集中的情況。此外，渦流檢測(cè)的技術(shù)也可確保檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)論完整程度得到提高，防止某些潛在性的鋼結(jié)構(gòu)安全性能缺陷被忽視。檢測(cè)人員對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)論應(yīng)當(dāng)運(yùn)用專門建模軟件予以形成，全面結(jié)合建筑的基本安全功能以及鋼結(jié)構(gòu)的使用功能來完成建筑檢測(cè)過程[6]。

表1 建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的主要技術(shù)

表2 鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)論的誤差范圍

目前，在智能化檢測(cè)技術(shù)的全面引進(jìn)的背景下，工程檢測(cè)人員能夠運(yùn)用模擬手段與自動(dòng)化手段來控制鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)過程，可以節(jié)約檢測(cè)成本、縮短檢測(cè)時(shí)間以及提升鋼結(jié)構(gòu)安全性的目標(biāo)。然而實(shí)際上，檢測(cè)技術(shù)人員仍然需要通過肉眼查看等方式來判斷鋼結(jié)構(gòu)是否滿足外觀完整度的基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，督促工程建設(shè)企業(yè)及其相關(guān)負(fù)責(zé)人員嚴(yán)格保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在此前提下增強(qiáng)對(duì)于工程采購環(huán)節(jié)以及工程施工環(huán)節(jié)的監(jiān)管約束力度。

表2為各種鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)手段存在的結(jié)構(gòu)檢測(cè)誤差。

3.2 工程檢測(cè)人員需要具備高素養(yǎng)

工程檢測(cè)人員對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)必須實(shí)施詳細(xì)與完整的檢測(cè)處理過程，依靠自身的專業(yè)檢測(cè)知識(shí)來進(jìn)行判斷。在此前提下，工程檢測(cè)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)檢測(cè)業(yè)務(wù)人員進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)培訓(xùn)，充分保證全體工程檢測(cè)人員熟悉各種檢測(cè)技術(shù)手段，從而做到正確運(yùn)用以及合理選擇鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)處理方式。工程檢測(cè)人員在測(cè)試鋼結(jié)構(gòu)的具體操作過程中要保證認(rèn)真的檢測(cè)工作態(tài)度，不能敷衍檢測(cè)操作過程。建筑鋼結(jié)構(gòu)的完整程度與安全性能將會(huì)給建筑整體性能造成直接的影響，因此建筑檢測(cè)人員必須保持優(yōu)良的職業(yè)道德素養(yǎng)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度來完成結(jié)構(gòu)檢測(cè)過程。

3.3 結(jié)合信息化技術(shù)來判斷鋼結(jié)構(gòu)缺陷

信息化軟件可以幫助工程檢測(cè)人員準(zhǔn)確分析鋼結(jié)構(gòu)缺陷，其中包含鋼材夾渣缺陷、氣孔缺陷與裂縫缺陷等。在當(dāng)前的情況下，工程檢測(cè)人員對(duì)于智能化的檢測(cè)分析軟件能夠做到全面并加以利用，尤其是對(duì)于BIM工程建模軟件等。智能化軟件對(duì)于鋼材缺陷部位能夠進(jìn)行直觀的展示，避免工程檢測(cè)人員消耗較長時(shí)間來查找鋼結(jié)構(gòu)缺陷。

對(duì)于高層住宅的鋼筋檢測(cè)過程而言，BIM模型本身包含住宅工程量的軟件分析數(shù)據(jù)，經(jīng)過軟件分析得到的工程量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都可作為住宅建筑的重要設(shè)計(jì)參考。住宅建筑物的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)域必須達(dá)到建筑安全性的住宅性能標(biāo)準(zhǔn)，確保長期使用情況下的建筑連接部位不會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)連接松動(dòng)，保證住宅建筑的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部位堅(jiān)固性達(dá)標(biāo)。住宅連接設(shè)計(jì)方案的合理選擇必須依靠BIM技術(shù)，工程檢測(cè)人員有必要按照建筑外觀、建筑使用性能與建筑抗震性能的標(biāo)準(zhǔn)來使用BIM專業(yè)檢測(cè)軟件，檢測(cè)鋼筋缺陷的數(shù)據(jù)結(jié)果必須保證精確性，提供工程建設(shè)施工的準(zhǔn)確檢測(cè)結(jié)論。

除此以外，工程施工人員對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)格保證其安全性，正確運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)的施工處理工藝。施工技術(shù)人員在切割鋼筋的環(huán)節(jié)與過程中，至少應(yīng)當(dāng)限定于3mm左右的切割處理長度誤差。如果超出了最大的切割施工處理誤差限度，則必須重新進(jìn)行切割鋼筋的施工操作。經(jīng)過全面的切割處理以后，必須保證鋼筋材料直徑、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋長度與鋼筋數(shù)目滿足建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，以確保達(dá)到鋼筋建筑處理成本降低以及損耗鋼筋比例減小的目標(biāo)，同時(shí)為工程建設(shè)保駕護(hù)航。

4.結(jié)束語

經(jīng)過分析可見，嚴(yán)格實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的做法具有保障建筑結(jié)構(gòu)安全的重要作用，而且能夠有效督促建筑施工單位認(rèn)真履行鋼結(jié)構(gòu)的安全施工義務(wù)。在目前的情況下，檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)性能的工程檢測(cè)技術(shù)手段已經(jīng)得到全面的優(yōu)化與創(chuàng)新，這體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作全面融入建筑施工環(huán)節(jié)的必要性。作為檢測(cè)技術(shù)人員必須善于運(yùn)用無損檢測(cè)以及信息化檢測(cè)手段，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的特性與功能來選擇鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)手段，嚴(yán)格保證檢測(cè)結(jié)論的精確性。