建筑物中砼预制构件检测

建筑物中砼预制构件检测

陈少伟 王 佳 宋 磊

(郑州大学北校区上建学院) (河南建筑工程公司)

提要：本文对砼预制构件的检测工作，从立项、检测方法、到结论的评定，进行较详尽的论述；可供对评定砼预制构件时的参考：

关键词：砼预制构件 检测 评定

为了保证对砼预制构件检测评定结论的有效性，应坚持必要的工作程序。一般说来，检测评定工作可分为六个阶段：立项、方案、调查、检测、试验、分析、评定。

1 检测评定的立项

检测评定工作往往是因缺陷事故等而引起，涉及有关各方的利益，因此事先必须通过委托、合同、协议等形式形成各方签字的书面文件，将检测评定工作及由此产生结论的有效性和约束力确定下来。在此，应该尽量避免接受单方面委托的情况发生，因为这种情况下进行检测调查很难得到有关各方的配合，并且检测评定的结论很难被所有各方面承认和接受。

有些检测评定工作不涉及各单位之间的利害关系，如建筑物改变用途而进行的检测；年代久远建筑物为维修而进行的检测等。但也应该办理必要的手续。

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2 方案准备

立项以后即着手制订检测方案，方案的好坏是决定检测评定工作成败的关键。在考虑方案之前还必须做适当准备工作，如向各方了解情况，通过询问进行初步调查。有必要时还应到现场踏勘，获得感性认识，并对问题的类型、性质、部位、可能的原因有一大致的判断。与此同时还应考虑适当的检测手段，及现场需要配合检测创造的工作条件等。

检测方案，其内容包括：工程背景；缺陷(或事故)的大致情况；检测和评定所依据的标准、规范或规程；检测手段，方法和范围(测区布置)；检测数据整理计算的原则；有关技术资料调查的范围和要求；要求有关各方提供配合的条件以及根据检测、调查结果进行评定的准则。

制订检测方案应遵循以下原则：

(1)应尽量依靠已有的标准规范和规程，使方案具有权威性；

(1)应尽量详细具有可操作性，以具体指导现场检测工作；

(3)应考虑现场配合的条件及已拥有的检测手段，使方案有可执行性，不因条件不具备 而落空——无法执行；

(4)考虑检测的全面性，可以对同一项目用不同的手段和方法检测，所得结果互有校核，可提高检测的准确程度。

3 调查情况

调查分析是属于软件方面的工作，目的是收集与被检测对象有关的信息，供检测评定

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判 断时参考。调查通过查阅存档的技术文件及询问有关人员的形式进行，内容包括设计、构件 制作、运输、安装、施工、验收及使用几个方面。

预制构件一般按通用标准图生产，故设计已标准化，不会有什么问题。但仍应对有关的 工程设计，联结方式，构造措施等设计内容作必要的校审。

应对预制构件生产单位按《预制砼构件质量检验评定标准》GBJ321--90作全面检查， 按标准规定的项目以原材料、工艺及产品三个阶段查阅有关的存档技术资料，审查其是否符 合标准的要求。影响预制构件结构性能的项目，如钢筋及砼的强度，预应力张拉值的控制， 结构性能试验的结果等，应成为检查的重点。技术资料文件反映了构件厂的管理水平及构 件的质量，对于短缺的资料及不符合规范标准的情况应记录存疑，其可能成为影响构件质量 的原因。

预制构件往往因不适当的运输及吊装方式出现质量问题，如裂缝等。因此要调查询问 有关运输、吊装的有关情况，包括运输吊装机具、方式、吊点位置、码放情况、周转次数等。实践证明预制构件在运输、吊装过程中容易开裂。因此应对此作认真的调查。

施工阶段的调查按《砼结构施工验收规范》GB50204--91以及《建筑安装工程质量检验 评定标准》GBJ301—88以检查存档资料的形式进行。必要时应找当时有关人员核实情况。 调查重点是吊装形式、安装工艺、连接灌缝、施工堆载等。因为这些可能影。向构件的结构性能。

最后调查结构和预制构件的使用情况，包括环境质量(水、冻融及腐蚀性介质)；使用年 限；荷载情况；尤其应注意使用历史上是否受到过损伤，如超载、撞击、地震、改变结构用途等。因为这对判定结构的安全是必要的。

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调查必须配合以必要的分析，这里有去粗存精，去伪存真的问题。应重点检查存档的文 献资料，因为其真实性较大，能够比较真实、清楚地反映当时的情况。询问有关当事人是必 要的，但有可能客观性较差，因为时间长久有可能记忆不清，更何况出于不同利益和角度，有失实的可能，应注意分析判断。

4 检验量测

对评定结论起决定性作用的是检验量测工作，因为按规定由系统检测所得的数据比较 客观和真实。由此，根据有关规范标准而作出的判断是比较科学和公正的，可信度最高。而 在全部工作中，这部分工作的工作量也最大。检测的内容一般包括五类：结构几何尺寸；材 料实际强度；构件连结质量；变形裂缝缺陷；环境和材料老化情况。有时还要进行结构性能 检验，以获得更为直接和有说服力的数据。 ·

结构几何尺寸检测包括对结构形状尺寸及截面尺寸的量测。前者包括结构的倾斜、偏 心、初始弯曲、翘曲等足以影响结构体系内力分布的偏差；后者包括截面大小、形状的偏差以及构件内受力钢筋定位尺寸的偏差值，因为这些因素足以影响结构中构件的抗力。量测位 置和区域应该选择在有缺陷问题的部位和足以引起不利受力状态的区域。如偏心、翘曲引起的次应力，倾斜及初始弯曲引起二阶效应等。受力钢筋移位常成为缺陷事故的诱因，一般探测仪器测定实际位置，必要时可开凿核实。

确定结构中钢筋及砼的实际强度到关重要，因为在事故因素中所占比例很大，且对安全 影响最大。钢筋取样往往涉及开凿结构并影响构件受力，故应尽量避免。万不得已进行时， 要采取妥善的安全措施，并保证能以替代的受力钢筋。砼强度的检测方法很多，大体分为非 破损、半破损和破损方法，前者为间接测强，方便易行；后者比较直接，但操作麻烦且对结构有一定伤害，故应控制。最好的方法是两者结合，以前者普查，而后者校核。同样，检测位置和区域应根据有关规定结合工程质量情况加以选择，使检测工作量

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能够接受但又有代表性，以满足分析评定的需要。

对连接部位的质量进行检测是预制构件体系特有的，因为结构的安全可靠不仅取决于 预制构件的本身质量，往往还与其相互连接及与结构之间的连接质量有关。检查内容包括： 焊接质量，灌缝或节点处砼的质量。此类检验往往需要开凿观察造成局部破损，因此，应该 尽量避免，应以非破损的方式进行。

变形、裂缝、缺陷的检测，是直接针对缺陷区域的，主要内容包括：过大的变形挠度；结构或构件表面可见的裂缝形态(裂缝数量、分布、宽度等)以裂缝形式表达；结构表面可见的缺陷如蜂窝、孔洞、夹渣等，最好以图形表达。这些形象的图形、数据对判断事故性质，缺陷原因是最宝贵的资料，当配合拍成照片时则具有更大的真实性。

最后是对结构材料老化和所处环境的检测。主要是从使用及耐久性的角度评定结构的 安全性。如环境的温度、湿度、冻融及侵蚀性介质的情况；结构本身砼的碳化深度；砼老化酥裂的程度；氯离子侵入深度；氯离子含量；钢筋、构件、焊接件锈蚀区域；锈蚀深度及截面积损失率等。

5结构试验检验

对结构中预制构件进行结构性能试验是最直观、最有说服力的检查手段，但执行难度和 工作量很大，应尽量避免。现场结构性能检验应注意下列问题：

5.1试验检验的依据

建筑结构中的预制构件仍以《预制砼构件质量检验评定标准》CBJ321—90标准中有关 结构性能检验的原则进行，并作出结构性能合格与否的明确结论。

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5.2试验试件选取

现场试验的数量不能过多，考虑到试验结果对评定结论的影响，必须有足够的代表性。 试件由随机抽样的方式由各方共同确定，一般一个工程至多做1-2个。

5.3试验条件

标准规定的结构试验大多对处于简支状态的产品进行加载试验。而建筑结构中的预制 构件往往已通过连焊、灌缝等与周边构件或结构联成一体。因此还必须开凿、焊割、解除约 束，恢复标准规定的检验状态。在此过程中要注意不伤害被检构件，以确保检验的真实性。

5.4安全问题

为防止意外，试验构件一般选择在建筑物底层，以防万一试件断裂时，不致造成连续倒 塌的恶果。此外，试验前应搭设安全支架，以便万一试件破坏可由支架受力，不致倒塌。此 外对试验仪表设备也应采取保护措施。对试验者的人身安全尤应注意，事先进行安全教育，制订万一意外情况发生时的安全撤退措施，留出安全通道，以备不时之需。

5.5 加载形式

现场试验一般采用均布加载形式模拟实际结构状态。加载重物可为砖、砼块以及散体 砂、卵石、碎石等。通过试验前的计算规定逐级加载量，实现对试验荷载的控制。也可采用 集中加载形式，通过拉索、滑轮、吊篮、杠杆等形式施工加荷载。加载量必须严格控制，并 避免冲击作用造成的意外影响。

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5.6 检验内容

现场试验一般只检验正常使用极限状态，即只加载到短期荷载Qs(标准荷载)检验挠度 [as]和裂缝宽度[Wmax]；加载到抗裂检验荷载[Qcr]，检验是否满足抗裂检验系数[γcr]。一般情况下不作承载力检验。

只有在有特殊要求时，当采取足够的安全措施后，方可进行承载力(强度)检验。当检验 最后一级荷载持荷时间到达后应即刻卸载以免发生意外。一般不将试验试件加载到出现破 坏标志，即不实测构件的破坏荷载

Quo，也不实测其承载力检验系数的数值γ。如

ouc果必须实测构件的破坏荷载和承载力检验系数实际值，则只有将试件的从结构中移出，单独进行试 验，方可保证安全。

另有一类现场结构试验是属于非破损形式的，如用激振的方法测结构的振动频率以确 定刚度等。对此类试验应按有关规定进行。

6 调查检测分析

在软件(调查)和硬件(检测)的工作完成以后，须进行整理分析工作，以为下一阶段评定结论提供足够的依据。

由调查询问所得的往往是零星、散乱、片面、局部的情况，查阅的资料也可能残缺不全。 应进行去粗存精，去伪存真的整理，并按照施工工序加以排列，就可以大体看结构设计、施工的当时情况，然后按照有关的标准、规范来逐一衡量，视其是否符合规范的要求。对于不符合者，应作为造成质量事故和缺陷的可能原因。对于资料残缺，没有足够的证据说明其符合规范要求者，也应作为存疑考虑。一个单位的资料存档情况很能反映其管理水平及施工质 量。

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检验量测或结构性能试验所得的多为系统的数据，应按规定进行计算、整理，即成为定 量的参数。如材料的实际强度，结构的实际变形，裂缝形态、宽度等。这对结构体系安全性 的判断将起重要作用。而有些数据的整理，如结构性能加载试验检验，直接就可能得出结构 安全与否的结论。

检测数据整理后，应进行有关的验算。对结构和构件进行使用极限状态(挠度变形，裂 缝控制性能——抗裂或裂缝宽度)及承载力极限状态(强度)的验算。按实测的材料强度、结 构形状、载面尺寸和应有的荷载数值验算其是否满意要求。

在上述各项工作中完成以后，汇集所进行的工作，将来自各种渠道的信息进行综合分 析，则不难引出比较科学的评定结论了。

7 评定结论

正确的评定结论来自深入的调查；系统的检测试验；严谨的分析计算和根据标准规范进行的判断。因之，只能产生于检测调查工作的后期。

评定结论应包括三部分：

7.1 质量缺陷或事故的原因

质量缺陷和事故原因可能是设计计算、材料强度、运输安装、施工质量、使用不当、环境条件中的某一项，但更可能是这些因素中某几个综合作用的结果。许多事故调查表明，单一原因引起事故的机率不大。

此外，由于资料不全或检测手段局限性，有时往往难以得出肯定的原因，则可以提出

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可 能性的原因。在检测评定结构中，对质量缺陷或事故原因的确定程度是可以有所差别的。

7.2 结构或构件的安全程度

根据我国的有关标准规范，由检测结果可以确定结构的安全程度，并据此确定相应的处 理方案。一般可以分为以下几类：

(1)结构安全性较好，符合设计要求并同时满足有关标准规范的要求，可以继续正常使 用。

(2)结构的安全稍低于设计要求，但满足现行规范标准的要求，利用设计中的安全储备， 仍有足够的安全度，故基本不影响正常使用。

(3)结构的安全度稍低于现行规范标准的要求，已影响正常使用。则应区别满足要求的 部分或项目，以及不满足要求的部分或项目，分别情况加以处理。

(4)结构安全严重不足，缺乏应有的安全储备，与国家规范标准要求相差很远，已无法正常使用，应立即采取措施处理。

7.3结构或构件的处理方案

根据结构或构件的安全程度，考虑对使用功能的影响，以及经济上的权衡，处理方式可 以有以下几种

(1)无须加固，可以继续使用；

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(2)个别项目维修加固后可以使用；

(3)较多项目维修加固，局部项目应立即处理；

(4)结构立即停止作用，拆除或大规范加固。

作者简介：陈少伟，男，1965年8月出生，工程师，中共党员，1988年毕业于郑州工业大学工民建专业，工学学士，从事工程检测工作和施工管理工作，曾参与郑州市“四桥一路”、河南广播大厦、郑州薛店机场候机楼、外商独资中国柯达有限公司(厦门)基地建设等多项大型综合性工程的检测和管理工作。

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