淺析房屋診斷中的工程結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)

淺析房屋診斷中的工程結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)摘要：房屋是人們生活和工作的基本要素之一。其建成以后，人們關(guān)注的是怎樣將其管好用好，使其較好地發(fā)揮效益。但房屋好像我們?nèi)祟愐粯?，也有其周期壽命，在其建成交付使用后，即可能開始損壞，出現(xiàn)病害。為此怎樣象人體健康診斷一樣，做好既有房屋的健康診斷，是一個真逼真切的課題。而做好對既有建筑物在使用全壽命經(jīng)過的綜合診斷，為其加固改造提供參考和合理建議，在今后建筑業(yè)將是重中之中。本文關(guān)鍵詞語：淺析房屋診斷構(gòu)造損傷辨別技術(shù)對既有房屋的診斷即房屋健康鑒定是房屋進行維修、加固改造的基礎(chǔ)，而現(xiàn)實的確我們國家重建設(shè)輕管理，當(dāng)前對既有建筑物的安全管理上位法不足，使得安全管理診斷體系相對滯后，加上現(xiàn)有規(guī)范的相關(guān)原則大多都是針對擬建建筑物或新建建筑構(gòu)造驗收而言的，既有建筑構(gòu)造檢測和綜合鑒定診斷規(guī)范的發(fā)展相對滯后。當(dāng)前我們實際的既有房屋診斷技術(shù)一般首先應(yīng)用先進的檢測手段，采取無損或徽破損的方法，獲得描繪敘述房屋現(xiàn)在狀況的精確數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對房屋的軟弱部位和總體狀態(tài)進行評判推斷，得出科學(xué)的鑒定結(jié)論。房屋診治技術(shù)各環(huán)節(jié)中以檢測技術(shù)當(dāng)前在國內(nèi)外的發(fā)展最快，在實際應(yīng)用中也已經(jīng)有許多成功的實例，逐步成為新興的“房屋健康診斷學(xué)〞的龍頭。例如：各種回彈儀、超聲儀(金屬與非金屬)、拉拔儀(有漲和無漲)、取芯機、鋼筋探測儀、鋼筋探銹儀、砂漿能量儀、頂剪儀、壓釘機、拔釘儀等各種測試儀器設(shè)備已在許多地方使用。構(gòu)造檢測工作包含的內(nèi)容比較多，一般有構(gòu)造材料的力學(xué)性能檢測、構(gòu)造的構(gòu)造辦法檢測、構(gòu)造構(gòu)件尺寸檢測、鋼筋位置及直徑檢測、構(gòu)造及構(gòu)件的開裂和變形情況檢測及構(gòu)造性能實荷檢測等。我們按所檢的構(gòu)造種類把建筑構(gòu)造檢測方法分為：混凝土構(gòu)造檢測、砌體構(gòu)造檢測、鋼構(gòu)造檢測和鋼一混凝土組合構(gòu)造檢測等。對某些構(gòu)造或構(gòu)件為獲得其構(gòu)造承整體受力性能或構(gòu)件承載力、剛度或抗裂性能，可進行構(gòu)造或構(gòu)件的整體性能的靜力實荷檢驗。對某些主要建筑和大型的公共建筑還可進行構(gòu)造的動力測試。其中靜力實荷檢驗可分為使用性能檢驗、承載力檢驗和毀壞性檢驗。使用性能的檢驗重要用于驗證構(gòu)造或構(gòu)件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過大的變形和損傷，構(gòu)造或構(gòu)件經(jīng)過檢測后還必需知足正常使用要求；承載力檢驗重要用于驗證構(gòu)造或構(gòu)件的設(shè)計承載力；毀壞性檢驗重要用于確定構(gòu)造或模型的實際承載力?！惨弧充摻罨炷翗?gòu)造質(zhì)量無損或部分破損檢測常用方法和特點：1、鋼筋檢測儀法。特點：探頭沒有方向性(可有效避免探頭和被測鋼筋軸線不平行引起的誤差)；鋼筋定位精到準確；精到準確檢測鋼筋的保衛(wèi)層厚度；顯示界面形象直觀，操作簡單；檢測速度快。用處：檢測混凝土的中鋼筋的保衛(wèi)厚度、位置、數(shù)量。2、回彈法。特點直接在原狀混凝土外表上測試；儀器操作簡便，測試結(jié)果直觀，檢測部位無破損；不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差別或內(nèi)部存在缺陷的構(gòu)件檢測。用處：檢測混凝土的抗壓強度。如今回彈法已成為我們國家應(yīng)用最廣泛的無損檢測技術(shù)之一。自1948年，瑞士科學(xué)家施密特(E．Schmidt)發(fā)明了回彈儀，為混凝土構(gòu)造強度的檢測提供了一種操作方便、價格低廉的方法，因而回彈儀在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用。我們國家自2050年代中期開始采取回彈法測定現(xiàn)場混凝土抗壓強度，并先后推出此85、92、2001規(guī)程。由于回彈法屬于間接檢測，影響因素許多，所測定的參數(shù)〔回彈值〕對混凝土強度來說并不很敏感，產(chǎn)生了較大的不確定性，造成檢測的精度降低，影響了數(shù)據(jù)的可信水平。因而該法不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差別或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)造或構(gòu)件的檢測。當(dāng)混凝土外表遭遇了火災(zāi)、凍傷、受化學(xué)物質(zhì)侵蝕或內(nèi)部有缺陷時，就不能直接采取回彈法檢測。3、超聲－回彈綜合法。特點：屬綜合性檢測，測試精度較高；檢測部位無破損。不適用于遭遇凍害、化學(xué)侵蝕、火災(zāi)、高溫損傷或厚度小于100mm的構(gòu)件。用處檢測混凝土的抗壓強度。所測定的參數(shù)〔回彈值、聲速值〕對混凝土強度來說并不很敏感，測試結(jié)果精度不高。但該方法是對回彈法的有效補充，對混凝土的回彈值進行修正，當(dāng)前在既有房屋健康診斷中也應(yīng)用較普遍。4、鉆芯法。特點：適用范圍廣，測試結(jié)果直觀、精確；檢測部位部分破損。用處：檢測混凝土的抗壓強度。該方法結(jié)果精確可靠，但會造成對構(gòu)造物部分的損壞，尤其是對主要的構(gòu)造部位，無法進行大量的檢測。但能夠此為基礎(chǔ)對同類構(gòu)件的非破損法如回彈法地強度推算值進行修正。由于對使用多年、暴露室外(碳化深度一般較大)的構(gòu)件，只用回彈法是不夠的，還應(yīng)結(jié)合鉆芯法等較精確方法進行進一步修正。5、后裝拔出法。特點：測試精度高，使用方便，適用范圍廣；檢測部位微破損。用處：檢測混凝土的抗壓強度。它是一種介于鉆芯法和非破損檢測方法之間的混凝土強度微破損檢測方法，操作簡便易行，對構(gòu)造物損傷極小，又有足夠檢測精度．尤其是近20年才出現(xiàn)的后裝拔出法無需預(yù)先在混凝土中埋置錨固件，而是在己硬化的混凝土上通過鉆孔、擴槽、嵌人的方法將錨固件置人并固定其中，因而，在己硬化的新舊混凝土的各種構(gòu)件上都能夠使用，適應(yīng)性很強，檢測結(jié)果的可靠性也較高，十分是當(dāng)現(xiàn)場構(gòu)造缺少混凝土強度的有關(guān)試驗資料時，是非常有價值的一種檢驗評定手段。6、超聲法。特點：屬無損檢測，使用方便，適用范圍廣；測試結(jié)果綜合反映了施工質(zhì)量；參數(shù)判讀較直觀。用處：檢測混凝土內(nèi)部空洞、不密實區(qū)、裂縫深度、損傷層厚度、新老混凝土結(jié)合面質(zhì)量勻質(zhì)性?！捕称鲶w構(gòu)件質(zhì)量無損檢測方法1、軸壓法。特點：屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反應(yīng)了材料質(zhì)量和施工質(zhì)量；直觀性、可比性強；設(shè)備較重；檢測部位部分破損。用處檢測普通磚砌體的抗壓強度。2、扁頂法。特點：屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反應(yīng)了材料質(zhì)量和施工質(zhì)量；直觀性、可比性強；扁頂反復(fù)使用率較低；砌體強度較高或軸向變形較大時難以測出抗壓強度；設(shè)備較輕；檢測部位部分破損。用處：檢測普通磚砌體的抗壓強度；測試古建筑和主要建筑的實際應(yīng)力；測試詳細工程的砌體彈性模量。3、原位單剪法。特點：屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反應(yīng)了砂漿質(zhì)量和施工質(zhì)量；直觀性強；檢測部位部分破損。用處：檢測各種砌體的抗剪強度。4、原位雙剪法。特點：屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反應(yīng)了砂漿質(zhì)量和施工質(zhì)量；直觀性較強；設(shè)備較輕便；檢測部位部分破損。用處：檢測燒結(jié)普通砌體的抗剪強度，其它墻體應(yīng)經(jīng)試驗確定有關(guān)換算系數(shù)。5、推出法。特點：屬原位檢測，直接在墻體上測試，測試結(jié)果綜合反應(yīng)了砂漿質(zhì)量和施工質(zhì)量；設(shè)備較輕便；檢測部位部分破損。用處：檢測普通磚砌體的砂漿強度。6、簡壓法。特點：屬取樣檢測；僅需利用一般混凝土試驗室的常用設(shè)備；取樣部位部分損傷。用處：檢測燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強度。7、砂漿片剪切法。特點：屬取樣檢測；專用的砂漿測強儀和其標(biāo)定儀，較為輕便；試驗工作較簡便；取樣部位部分損傷。用處：檢測燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強度。8、點荷法。特點：屬取樣檢測；試驗工作較簡便；取樣部位部分損傷。用處檢測燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強度。9、射釘法。特點：屬原位無損檢測，測區(qū)選擇不受限制；射釘槍、子彈射釘有配套定型產(chǎn)品，設(shè)備比較輕便；墻體裝修面層僅部分損傷。用處：燒結(jié)普通磚和多空磚砌體中，砂漿強度均質(zhì)性普查。這些檢測方法大致可分為兩類：直接法和間接法，前者為檢測砌體抗壓強度和砌體抗剪強度的方法，后者為測試砂漿強度的方法。直接法的優(yōu)點是直接測試砌體的強度參數(shù)，反映被測試工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，其缺點是試驗工作量較大，對砌體有一定的損傷；間接法是測試與砂漿強度有關(guān)的物理參數(shù)，進而推定其強度，“推定〞時難免增大測試誤差，也不能綜合反應(yīng)工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，使用時具有一定的局限性，其優(yōu)點是測試工作較為簡便，對砌體工程損傷較少或無損傷。檢測方法的選用應(yīng)綜合考慮構(gòu)造情況，選用直接或間接或兩者綜合。綜合起來考慮，我們發(fā)現(xiàn)所有這些檢測方法有一個共同的不足，就是檢測的對象都是構(gòu)件，只能測知房屋的部分材質(zhì)情況。如要整體分析，必需增長檢測內(nèi)容，加大工作量。然而，有些數(shù)據(jù)因當(dāng)前技術(shù)手段所限尚不能精確測到。所以，光憑現(xiàn)有的檢測方法來對既有房屋完成健康診斷，實際施行起來一件很困難的事情。對既有建筑物的診斷，除了需要精到準確估計構(gòu)件和構(gòu)造的破損水平和損傷狀況外，還需要根據(jù)現(xiàn)代可靠性理論與其實用方法，對構(gòu)造整體可靠性進行評定，能力對構(gòu)造和構(gòu)件的維修、加固或拆換