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工程结构检测技术


工程结构诊治技术

第3章 工程结构检测技术
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 概述 结构检测的基本规定 混凝土结构的检测 砌体结构的检测 钢结构结构的检测 地基基础加固

? 规范 –建筑结构检测技术标准 GB/T 50344 -2004 –混凝土结构现场检测技术标准 –砌体结构现场检测技术标准 GB/T 50

315-2011 –钢结构现场检测技术标准 –回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JGJ/T 23-2010 –钻芯法检测混凝土强度技术规程 CECS 03:88 –超声法检测混凝土缺陷技术规程 CECS 21:2000 –超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 CECS 02:88 –超声法检测混凝土缺陷技术规程 CECS 21:2000 –后装拔出法检测混凝土强度技术规程 CECS 69:94 –混凝土结构试验方法标准 GB 50152-92

第3章 工程结构检测技术

3.1 概述

3.1 概述

3.1.1 检测的作用和意义 检测的基本概念:
定性 检查: 检测 测试:
目测,了解结构的外观 定量 工具或仪器测量,了解结构的 力学性能和几何特性

检测的作用: 1.对采用新材料、新结构、新工艺等工程的检 测,检验计算理论的正确性; 2.对结构中重要的构件检测,保证结构安全; 3.对建筑中存在质量问题的结构进行检测,提 出建议; 4.对非人为因素造成结构损伤,通过检测对结 构的安全性作出评价; 5.对受自然侵蚀的建筑,了解材料性能变化以 及材料老化以后结构的性能变化情况; 6.对特别久远的建筑,进行可靠性鉴定。

3.1.2 检测的内容及分类 检测内容按属性分类:
几何特征:结构尺寸、保护层厚 度、裂缝宽度、…… 物理特性:材料强度、构件的承 载力、…… 化学特性:钢筋锈蚀情况、混凝 土碳化

检测类别按方法不同分类:
非破损检测法:回弹法、超声波 法、综合法。 半破损检测法:取芯法、拉拔法。

破损检测法(荷载试验):选取 有代表性构件进行破坏性试验。

3.1.3 检测的原则 具体的检测内容及检测要求要根据检 测的原则来确定: 1.“必须、够用”的原则。不能随意扩大或省略; 2.针对性原则。每个具体工程制定检测计划; 3.规范性原则。严格按规范执行(方法、设备、 检测人员); 4.科学性原则。采取科学手段,实事求是。

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3.1.4 常用术语 建筑结构检测 inspection of building structure 为评定建筑结构工程的质量或鉴定既有建筑结构的性能 等所实施的检测工作。 检测批 inspection lot 检测项目相同、质量要求和生产工艺等基本相同,由一 定数量构件等构成的检测对象。 抽样检测 sampling inspection 从检测批中抽取样本,通过对样本的测试确定检测批质 量的检测方法。 测区 testing zone 按检测方法要求布臵的,有一个或若干个测点的区域。 测点 testing point 在测区内,取得检测数据的检测点。
3.1 概述

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非破损检测方法 method of non-destructive test 在检测过程中,对结构的既有性能没有影响的检测方法。 局部破损检测方法 method of part-destructive test 在检测过程中,对结构既有性能有局部和暂时的影响,但 可修复的检测方法。 回弹法 rebound method 通过测定回弹值及有关参数检测材料抗压强度和强度匀质 性的方法。 超声回弹综合法 ultrasonic-rebound combined method 通过测定混凝土的超声波声速值和回弹值检测混凝土抗压 强度的方法。 钻芯法 drilled core method 通过从结构或构件中钻取圆柱状试件检测材料强度的方法。
3.1 概述

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超声法 ultrasonic method 通过测定超声脉冲波的有关声学参数检测非金属材料 缺陷和抗压强度的方法。 后装拔出法 post-install pull-out method 在已硬化的混凝土表层安装拔出仪进行拔出力的测试, 检测混凝土抗压强度的方法。 贯入法 penetration method 通过测定钢钉贯入深度值检测构件材料抗压强度的方 法。 原位轴压法 the method of axial compression in situ on brick wall 用原位压力机在烧结普通砖墙体上进行抗压测试,检 测砌体抗压强度的方法。
3.1 概述

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扁式液压顶法 the method of flat jack 用扁式液压千斤顶在烧结普通砖墙体上进行抗压测试, 检测砌体的压应力、弹性模量、抗压强度的方法。 原位单剪法 the method of single shear 在烧结普通砖墙体上沿单个水平灰缝进行抗剪测试, 检测砌体抗剪强度的方法。 双剪法 the method of double shear 在烧结普通砖墙体上对单块顺砖进行双面抗剪测试, 检测砌体抗剪强度的方法。 砂浆片剪切法 the method of mortar flake 用砂浆测强仪测定砂浆片的抗剪承载力,检测砌筑砂 浆抗压强度的方法。
3.1 概述

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推出法 the method of push out 用推出仪从烧结普通砖墙体上水平推出单块丁砖, 根据测得的水平推力及推出砖下的砂浆饱和度来检 测砌筑砂浆抗压强度的方法。 点荷法 the method of point load 对试样施加点荷载检测砌筑砂浆抗压强度的方法。 筒压法 the method of column 将取样砂浆破碎、烘干并筛分成一定级配要求的颗 粒,装入承压筒并施加筒压荷载后,测定其破碎程 度,用筒压比来检测砌筑砂浆抗压强度的方法。 射钉法 the method of powder actuated shot 用射钉枪将射钉射入墙体的水平灰缝中,依据射钉 的射入量检测砌筑砂浆抗压强度的方法。
3.1 概述

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超声波探伤 ultrasonic inspection 采用超声波探伤仪检测金属材料或焊缝缺陷的方法。 射线探伤 radiographic inspection 用x射线或γ射线透照钢工件,从荧光屏或所得底片 上检测钢材或焊缝缺陷的方法。 磁粉探伤 magnetic partide inspection 根据磁粉在试件表面所形成的磁痕检测钢材表面和 近表面裂纹等缺陷的方法。 渗透探伤 penetrant inspection 用渗透剂检测材料表面裂纹的方法。

3.1 概述

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蜂窝 honey comb 构件的混凝土表面因缺浆而形成的石子外露酥松等缺 陷。 麻面 pockmark 混凝土表面因缺浆而呈现麻点、凹坑和气泡等缺陷。 孔洞 cavitation 混凝土中超过钢筋保护层厚度的孔穴。 露筋 reveal of reinforcement 构件内的钢筋未被混凝土包裹而外露的缺陷。 龟裂 map cracking 构件表面呈现的网状裂缝。 裂缝 crack 从建筑结构构件表面伸入构件内的缝隙。
3.1 概述

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疏松 loose 混凝土中局部不密实的缺陷。 混凝土夹渣concrete slag inclusion 混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度的缺陷。 焊缝夹渣 weld slag inclusion 焊接后残留在焊缝中的熔渣。 焊缝缺陷 weld defects 焊缝中的裂纹、夹渣、气孔等。 腐蚀 corrosion 建筑构件直接与环境介质接触而产生物理和化学的变 化,导致材料的劣化。

3.1 概述

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锈蚀 rust 金属材料由于水份和氧气等的电化学作用而产生的 腐蚀现象。 损伤 damage 由于荷载、环境侵蚀、灾害和人为因素等造成的构 件非正常的位移、变形、开裂以及材料的破损和劣 化等。

3.1 概述

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现场检测 in-situ inspection 对混凝土结构实体实施的原位和取样的检验、测定、 测试、检查和识别。 工程质量检测 quality inspection 为评定混凝土结构工程质量与设计要求或规范的规定 符合性的现场检测。 结构功能性检测 performance inspection 为评估混凝土结构安全性、适用性、耐久性或抗灾害 能力提供数据所实施的现场检测。

3.1 概述

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随机抽样 random sampling inspection 使检测批中每个个体具有相同被抽检概率的抽样方法。 约定抽样 agreed sampling inspection 由于条件限制或出于特定的检测目的由委托方确定或 与检测方协商确定被检测构件抽取样本的方法。 计数抽样方案 method of attributes 以检测批样本中个体不合格数或个体偏离数据的数量 对检测批总体质量做出判定时所采用的抽样方案。 计量抽样方案 method of variables 以检测批样本检测数据计算总体均值或特征值的推定 值并以此判断或评估总体质量时所采用的抽样方案。

3.1 概述

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均值 mean 检验参数的0.5分位数对应的值。 方差 variance 随机变量取值与其均值之差的二次方的平均值。 标准差 standard deviation 随机变量方差的正平方根。 分位数 quantile 对随机变量,满足条件和的实数称为的或其分布的分位 数。 离群值 outlier 样本中的一个或几个观察值,它们离开其他观察值较远, 暗示它们可能来自不同的总体,或存在较大的误差,也 称之为异常值。
3.1 概述

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标准值 characteristic value 与随机变量分布函数0.05概率(具有95%保证率)相 应的值,本标准也称之为0.05分位值。在概念上特征 值相同。 样本均值 sample mean 样本X1,……XN的算术平均值。 样本方差 sample variance 样本分量与样本均值之差的平方和为分子,分母为样 本容量减1。 样本标准差 sample standard deviation 样本方差的正平方根。

3.1 概述

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样本 sample 按一定程序从总体(检测批)中抽取的一组(一个或 多个)个体。 个体 可以单独取得一个检验或检测数据代表值的区域或构 件。 样本容量 sample size 样本中所包含的个体的数目。

3.1 概述

第3章 工程结构检测技术

3.1 概述

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3.2 结构检测的基本规定

3.2 结构检测的基本规定

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3.2.1 建筑结构检测范围和分类
1 建筑结构的检测可分为建筑结构工程质量的检测和 既有建筑结构性能的检测。 2 当遇到下列情况之一时,应进行建筑结构工程质量 的检测: 1)涉及结构安全的试块、试件以及有关材料检验数量 不足; 2)对施工质量的抽样检测结果达不到设计要求; 3)对施工质量有怀疑或争议,需要通过检测进一步分 析结构的可靠性; 4 )发生工程事故,需要通过检测分析事故的原因及 对结构可靠性的影响。
3.2 结构检测的基本规定

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3 当遇到下列情况之一时,应对既有建筑结构现状缺 陷和损伤、结构构件承载力、结构变形等涉及结构性 能的项目进行检测: 1)建筑结构安全鉴定; 2)建筑结构抗震鉴定; 3)建筑大修前的可靠性鉴定; 4)建筑改变用途、改造、加层或扩建前的鉴定; 5)建筑结构达到设计使用年限要继续使用的鉴定; 6)受到灾害、环境侵蚀等影响建筑的鉴定; 7)对既有建筑结构的工程质量有怀疑或争议。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

4 建筑结构的检测应为建筑结构工程质量的评定或 建筑结构性能的鉴定提供真实、可靠、有效的检测 数据和检测结论。 5 建筑结构的检测应根据本标准的要求和建筑结构 工程质量评定或既有建筑结构性能鉴定的需要合理 确定检测项目和检测方案。 6 对于重要和大型公共建筑宜进行结构动力测试和 结构安全性监测。

3.2 结构检测的基本规定

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3.2.2 结构检测程序
建筑结构检测工 作程序宜按下图 进行。

结构检测工作程序
3.2 结构检测的基本规定

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1.现场调查(field investigation) 现场和有关资料的调查应包括:收集被检测建筑 结构的设计图纸、设计变更、施工记录、施工验收和 工程勘察等资料;调查被检测建筑结构现况缺陷、环 境条件、使用期间的加固与维修情况、用途与荷载等 变更情况;向有关人员进行调查;进一步明确委托方 的检测目的和具体要求,并了解是否已进行过检测。

3.2 结构检测的基本规定

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2.编制检测方案(inspection scheme) 结构的种类很多,结构现状千差万别,必须在初 步调查的基础上,针对每一个具体的工程制定检测计 划和完备的检测方案,检测方案应征求委托方的意见, 并应经过审定,其主要内容包括:概况,主要包括结 构类型,建筑面积,总层数,设计、施工及监理单位, 建造年代等;检测目的或委托一方的检测要求;检测 依据,主要包括检测所依据的标准及有关的技术资料 等;检测项目和选用的检测方法以及检测的数量;检 测人员和仪器设备情况;检测工作进度计划;所需要 的配合工作;检测中的安全措施和环保措施。

3.2 结构检测的基本规定

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3.现场检测(field inspection) 结构检测的内容很广,凡是影响结构可靠性的因 素都可以成为检测的内容,从这个角度,检测内容根 据其属性可以分为:几何量(如结构的几何尺寸、地 基沉降、结构变形、混凝土保护层厚度、钢筋位臵和 数量、裂缝宽度等)、物理力学性能(如材料强度、 地基的承载能力、桩的承载能力、预制板的承载能力、 结构自振周期等)和化学性能(混凝土碳化、钢筋锈 蚀等)。

3.2 结构检测的基本规定

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4.检测数据的整理与分析(interpretation and analysis of data) 在现场检测工作结束后,我们获得了人工记录或 计算机采集的检测数据,这些数据是数据处理所需要 的原始数据,但这些原始数据往往不能直接说明试验 的结果或解答试验所提出的问题。将原始数据经过整 理换算、统计分析及归纳演绎后,得到能反映结构性 能的数据。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

5.检测报告(inspection report) 结构工程质量的检测报告应做出所检测项目是否 符合设计文件要求或相应验收规范规定的评定。既有 结构性能的检测报告应给出所检测项目的评定结论, 并能为结构的鉴定提供可靠的依据。检测报告应结论 准确、用词规范、文字简练,对于当事方容易混淆的 术语和概念可书面予以解释。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

检测报告至少应包括以下内容: 1)委托单位名称; 2)建筑工程概况,包括工程名称、结构类型、规模、 施工日期及现状等; 3)设计单位、施工单位及监理单位名称; 4)检测原因、检测目的,以往检测情况概述; 5)检测项目、检测方法及依据的标准; 6)抽样方案及数量; 7)检测日期,报告完成日期; 8)检测数据的汇总,检测结果、检测结论; 9)主检、审核和批准人员的签名。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

3.2.3 检测要求(requirements

of structural inspection)

1.检测的基本要求(requirements for structural inspection) 建筑结构的检测应为建筑结构工程质量的评定或 建筑结构性能的鉴定提供真实、可靠、有效的检测数 据和检测结论。为此,检测时应做到以下几点: (1)测试方法必须符合国家有关的规范标准要求,测 试单位必须具备资质,测试人员必须取得上岗证书; (2)测试仪器必须标准,应确保所使用的仪器设备在 检定或校准周期内,并处于正常状态,其精度应满足 检测项目的要求。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

(3)被测构件的抽取、测试手段的确定、测试数据的处 理要有科学性,切忌头脑里先有结论而把检测作为证明 来对待。 (4)检测的原始记录,应记录在专用记录纸上,数据准 确,字迹清晰,信息完整,不得追记、涂改,如有笔误, 应进行杠改。当采用自动记录时,应符合有关要求。原 始记录必须由检测及记录人员签字。 (5)现场取样的试件或试样应予以标识并妥善保存。当 发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时,应 补充检测。 (6)建筑结构现场检测工作结束后,应及时修补因检测 造成的结构或构件局部的损伤。修补后的结构构件,应 满足承载力的要求。检测数据计算分析,结构检测结果 的评定,应符合《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 和相应标准的规定。 3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

2.检验数量要求(minimal number of specimens for inspection) 结构检测的对象为已建工程结构,根据已建结构 的性质,可分为新建结构和既有(服役)建筑。新建 结构工程的质量检测目的在于控制施工过程可能出现 的质量问题,处理工程质量事故,评估新结构、新材 料和新工艺的应用等。鉴定既有结构的性能目的在于 评估既有结构的安全性和可靠性,为结构的改造和加 固处理提供依据。 检测数量与检测对象的确定可以有两类,一类指 定检测对象和范围,另一类是抽样的方法。对于建筑 结构的检测两类情况都可能遇到。当指定检测对象和 范围时,其检测结果不能反映其他构件的情况,因此 检测结果的适用范围不能随意扩大。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

对抽样方法,可根据检测项目的特点按下列原则 抽样: (1)外部缺陷的检测,宜选用全数检测方案。 (2)几何尺寸与尺寸偏差的检测,宜选用一次或二次 计数抽样方案。 (3)结构连接构造的检测,应选择对结构安全影响大 的部位进行抽样。 (4)构件结构性能的实荷检验,应选择同类构件中荷 载效应相对较大和施工质量相对较差构件或受到灾害 影响、环境侵蚀影响构件中有代表性的构件。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

5)按检测批检测的项目,应进行随机抽样,检测批 的最小样本容量不宜小于表3.2.1的限定值。表中检 验类别通常划分为三个类别。检测类别A适用于一般 施工质量的检测,检测类别B适用于结构质量或性能 的检测,检测类别C适用于结构质量或性能的严格检 测或复检。 建筑结构按检测批检测时抽样的最小样本容量, 其目的是要保证抽样检测结果具有代表性。最小样本 容量不是最佳的样本容量、实际检测时可根据具体情 况和相应技术规程的规定确定样本容量,但样本容量 不应少于表3.2.1的限定量。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

对于计量抽样检测的检测批来说,表3.2.1的限制 值可以是构件也可以是取得测试数据代表值的测区。 例如对于混凝土构件强度检测来说,可以以构件总数 作为检测批的容量,抽检构件的数量满足表3.2.1中最 小样本容量的要求;在每个构件上布臵若干个测区, 取得测区测试数据的代表值。用所有测区测试数据代 表值构成数据样本,确定推定区间。例如,砌筑块材 强度的检测,可以以墙体的数量作为检测批的容量, 抽样墙体数量满足表3.2.1中样本最小容量的要求,在 每道抽检墙体上进行若干块砌筑块材强度的检测,取 每个块材的测试数据作为代表值,形成数据样本,确 定推定区间;也可以以砌筑块材总数作为检测批的容 量,使抽样检测块材的总数满足表3.2.1样本最小容量 的要求。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

表3.2.1
检测批 的容量
2-8 9-15 16-25 26-50 51-90 91-150 151-280 281-500
A B

建筑结构抽样检测的最小样本容量
C

检测类别和样本最小容 量 2 2 3 5 5 8 13 20 2 3 5 8 13 20 32 50 3 5 8 13 20 32 50 80

检测批 的容量
501-1200 1201-3200 320110000 1000135000 35001150000 150001500000 >500000 --------

检测类别和样本最小容量
A B C

32 50 80 125 200 315 500 ---

80 125 200 315 500 800 1250 ---

125 200 315 500 800 1250 2000 ---

注:检测类别A适用于一般施工质量的检测,检测类别B适用于结构质量或性能的检 测,检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

(6)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300或 相应专业工程施工质量验收规范规定的抽样方案。 (7)当为下列情况时,检测对象可以是单个构件或部 分构件;但检测结论不得扩大到未检测的构件或范围。 1)委托方指定检测对象或范围; 2)因环境侵蚀或火灾、爆炸、高温以及人为因素等造 成部分构件损伤时。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

3.2.3 检验结果的评定(Evaluation of inspection results) 1.检测批的合格判定 依据《逐批检查计数抽样程序及抽样表》GB 2828给出的建筑结构检测的计数抽样的样本容量和正 常一次抽样、正常二次抽样结果的判定方法。 计数抽样检测时,检测批的合格判定,应符合下列规 定: (1)计数抽样检测的对象为主控项目时,正常一次 抽样应按表3.2.2判定,正常二次抽样应按表3.2.3判 定。 (2)计数抽样检测的对象为一般项目时,正常一次 抽样应按表3.2.4判定,正常二次抽样应按表3.2.5判 定。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

表3.2.2 合格 判定 数 0 1 2 3 5

主控项目正常一次性抽样的判定

样本 容量 2-5 8-13 20 32 50

不合格 判定数 1 2 3 4 6

样本 容量

合格 判定数

不合格 判定数

80 125 200 >315

7 10 14 21

8 11 15 22

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

表3.2.3
抽样 次数与 样本 容量 (1) 2-6 (1) - 5 (2 )-10 (1) -8 (2 )-16 (1) -13 (2 )-26 (1) -20 (2 )-40 (1) -32 (2 )-64 合格 判定数

主控项目正常二次性抽样的判定
不合格 判定数 抽样次数与 样本容量 (1)-50 (2)-100 (1)-80 (2)-160 合格 判定数 3 9 5 12 不合格 判定数 6 10 9 13

0

1

0 1

2 2

0 1

2 2

(1)-125 (2)-250

7 18

11 19

0 3

3 4

(1)-200 (2)-400

11 26

16 27

1 3

3 4

(1)-315 (2)-630

11 26

16 27

2 6

5 7

-----

------

-----

注:(1)和(2)表示抽样批次,(2)对应的样本容量为二次抽样的累计数量。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

表3.2.4 样本 容量 2-5 8 13 20 合格 判定数 1 2 3 5

一般项目正常一次性抽样的判定 不合格 判定数 2 3 4 6 样本 容量 32 50 80 ≥125 合格 判定数 7 10 14 21 不合格 判定数 8 11 15 22

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

表3.2.5
抽样次数与 样本容量 (1)-2 (2)-4

一般项目正常二次性抽样的判定
不合格 判定数 2 2 抽样次数与 样本容量 (1)-80 (2)-160 合格 判定数 9 23 不合格 判定数 14 24

合格 判定数 0 1

(1)-3 (2)-6
(1)-5 (2)-10 (1)-8 (2)-16 (1)-13 (2)-26 (1)-20 (2)-40 (1)-32 (2)-64 (1)-50 (2)-100

0 1
0 1 0 3 1 4 2 6 4 10 6 15

2 2
2 2 3 4 3 5 5 7 7 11 10 16

(1)-125 (2)-250
(1)-200 (2)-400 (1)-315 (2)-630 (1)-500 (2)-1000 (1)-800 (2)-1600 (1)-1250 (2)-2500 (1)-2000 (2)-4000

9 23
9 23 9 23 9 23 9 23 9 23 9 23

14 24
14 24 14 24 14 24 14 24 14 24 14 24

注:(1)和(2)表示抽样次数,(2)对应的样本容量为二次抽样的累计数量。

3.2 结构检测的基本规定

m1

第3章 工程结构检测技术

2.检验结果的判定 根据计量抽样检测的理论,随机抽样不能得到被 推定参数的准确数值,只能得到被推定参数的估计值, 因此推定结果应该是一个区间。 对于一次性的检测,可以得到随机变量 的一个确 定的值。由于落在区间[,]之内的概率为0.90,所 以区间[,]包含检测批均值的概率为0.90。0.90为 推定区间的臵信度。 推定区间的臵信度表明被推定参数落在推定区间 内的概率。错判概率表示被推定值大于推定区间上限 的概率(生产方风险),漏判概率为被推定值小于推 定区间下限的概率(使用方风险)。本条的规定与 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的规定是 一致的。推定区间实际上是被推定参数的接收区间。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

(1)检测批推定的一般规定 1)计量抽样检测批的检测结果,宜提供推定区间。 推定区间的臵信度宜为0.90,并使错判概率和漏判概 率均为0.05。特殊情况下,推定区间的臵信度可为 0.85,使漏判概率为0.10,错判概率仍为0.05。 2)结构材料强度计量抽样的检测结果,推定区间的 上限值与下限值之差值应予以限制,不宜大于材料相 邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平 均值的10%两者中的较大值。 3)当检测批的检测结果不能满足第1)条和第2)条 的要求时,可提供单个构件的检测结果,单个构件的 检测结果的推定应符合相应检测标准的规定。
3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术 (2)计量抽样检测批均值的推定区间 检测批的标准差为未知时,计量抽样检测批均值(0.5分位值)的推定区间上 限值和下限值可按式7.1.1和式7.1.2计算。 (7.1.1) (7.1.2) 式中 —均值(0.5分位值)推定区间的上限值; —均值(0.5分位值)推定区间的下限值; —样本均值; —样本标准差; —推定系数,取值详见《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344的规定。

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

3.2 结构检测的基本规定

第3章 工程结构检测技术

3.3 混凝土结构的检测

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.1 混凝土的外观和变形、位移检测 混凝土结构的外观特征能大致反映出结构本身的使用 状态。对于准确分析作用效应和构件抗力具有指导意义。 1. 混凝土构件外观质量和缺陷 外观质量与缺陷的检测分为蜂窝、麻面、孔洞、夹渣、 露筋、裂缝、疏松区等项目。外观质量的严重缺陷通常会 影响到结构性能、使用功能或耐久性。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

混凝土结构外观质量缺陷

蜂窝是指混凝土表面无水泥浆,露出石子深度 大于5mm,但小于保护层厚度的缺陷。用钢尺或百 格网量取蜂窝的面积。 孔洞是指深度超过保护层厚度,但不超过截面 尺寸1/3的缺陷。检查时凿去孔洞周围松动石子,用
钢尺量取孔洞的面积及深度。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

现浇混凝土结构外观质量缺陷
名称
露筋 蜂窝

现 象
构件内钢筋未被混凝土包裹而外 露 混凝土表面缺少水泥砂浆而形成 石子外露

严重缺陷
纵向受力钢筋有露筋 构件主要受力部位有蜂窝

一般缺陷
其他钢筋有少量露筋 其他部位有少量蜂窝

孔洞

混凝土中孔穴深度和长度均超过 保护层厚度
混凝土中夹有杂物且深度超过保 护层厚度 混凝土中局部不密实 缝隙从混凝土表面延伸至混凝土 内部 构件连接处混凝土缺陷及连接钢 筋、连接件松动

构件主要受力部位有孔洞

其他部位有少量孔洞

夹渣 疏松 裂缝 连接部 位 缺陷

构件主要受力部位有夹渣 构件主要受力部位有疏松 构件主要受力部位有影响结构 性能或使用功能的缺陷 连接部位有影响结构传力性能 的缺陷

其他部位有少量夹渣 其他部位有少量疏松

其他部位有少量不影响 结构性能或使用功 能的裂缝
连接部位有基本不影响 结构传力性能的缺陷

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2.结构构件的外形尺寸 过大的尺寸偏差会影响结构构件的受力性能、使用功 能,也能影响设备在基础上的安装、使用。 构件尺寸的允许偏差及检验方法
项目 允许偏差 (mm) 检验方法

板、梁 长度
柱 墙板 薄腹梁、桁架 宽度、 板、梁、柱、墙板、 高(厚) 薄腹梁、桁架 度

+10,-5
+5,-10 ±5 +15,-10 钢尺量一端及中部,取其中 较大值

钢尺检查

±5

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.结构构件的挠度和垂直度 竖向变形大小可用钢丝拉线和钢尺量测;垂直度通常 用线锤、钢尺或经纬仪量测。 构件侧向弯曲允许偏差
名称 梁、柱、板 墙板、薄腹梁、 桁架 允许偏差(mm) L/1000且?15 拉线、钢尺量最大侧向 弯曲处 L/1500且?15 检验方法

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.2 混凝土内部缺陷检测
内部缺陷的存在会使结构或构件的承载力下降,必须 探明缺陷的部位、大小和性质,采取切实的修补措施,排 除工程隐患。 检测方法主要有超声脉冲法、脉冲回波法、雷达扫描 法、声发射法等。

1. 超声脉冲法 通过测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅 度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相 对变化,判定混凝土中的缺陷情况。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

超声波具有穿透能力强,检测设备简单,操作方便等优 点,特别适合于对混凝土的检测,尤其适合对大体积混凝土 如大坝、桥墩、承台及混凝土灌注桩的检测。 计算机层析成像技术用于混凝土超声波检测使检测精度 大为提高。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2. 脉冲回波法 用钢珠冲击混凝土表面,在混凝土内产生 应力波,当该应力波在混凝土内遇到波阻抗差 异界面(即混凝土内部缺陷或混凝土底面)时, 将产生反射波,接收并处理反射波得到其频谱 图,频谱图上突出的峰值就是应力波在混凝土 内部缺陷或混凝土底面的反射形成的,根据其 峰值频率可计算出混凝土缺陷的位置或混凝土 的厚度。
因采用单面测试,适合于只有一个测试面如路面、

护坡、底板、跑道等混凝土的检测。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3. 雷达法 向混凝土发射电磁波,当遇到电磁性质不 同的缺陷或钢筋时,将产生反射电磁波,接收 此反射电磁波可得到一波形图,据此波形图可 得知混凝土内部缺陷的状况及钢筋的位置等。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

4. 红外成像法 通过测量混凝土的热量及热流来判断其质 量的一种方法。当混凝土内部存在某种缺陷时, 将改变混凝土的热传导,使混凝土表面的温度 场分布产生异常,用红外成像仪测出表示这种 异常的热像图,由热像图中异常的特征可判断 出混凝土缺陷的类型及位置特征等。
用于检测混凝土遭受冻害或火灾等损伤的程度以 及建筑物墙体的剥离、渗漏等。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.3 混凝土强度的检测
测试方法有:非破损法、半破损法和综合法。

非破损法:以混凝土强度与某些物理量之间的相关性
为基础,检测时在不影响结构或构件混凝土性能的前提下, 测试这些物理量,然后根据相关关系推算混凝土强度标准 值。混凝土表面和内部的质量应一致。对于表面受冻害、 火灾以及表面被腐蚀的混凝土,不应采用这类检测方法。 非破损法有回弹法、超声脉冲法、雷达法、射线吸收与散 射法等。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

半破损法: 以不影响结构或构件的承载力为前提,在结
构或构件上直接进行局部破坏性试验,或直接钻取芯样进行 破坏性试验,然后根据试验值与结构混凝土标准强度的相关 关系,换算成标准强度。如:钻芯法、拔出法、射击法等。 缺点是会造成结构物的局部破坏,需进行修补,因而不 宜用于大面积的全面检测。 综合法:采用两种或两种以上的无损检测方法,获取 多种物理参量,并建立强度与多项参量的综合相关关系,以 便从不同角度综合评价混凝土的强度。 采用的综合法有:超声回弹综合法;回弹钻芯综合法; 超声钻芯综合法等。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

1. 回弹法
通过测定混凝土表面硬度来推算抗压强度的一种结构 混凝土现场检测技术。

(1)特点:仪器构造简单、测试方法易于掌握、检
测效率高、费用低廉,影响因素较少。适用于施工现场对 结构混凝土的强度进行随机的、大量的检验。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

数显回弹仪

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

1. 回弹法
(2)基本原理:通过弹击杆,弹击混凝土表面,
并测出重锤被反弹回来的距离,以回弹值作为与强度相 关的指标,来推定混凝土强度。由于测量是在混凝土表 面进行,所以属于表面硬度法的一种。 回弹值在一定程度上反映了混凝土的弹性性能和塑 性性能,和混凝土强度有必然的联系;据此可以建立回 弹值与混凝土强度的相关关系方程式,即测强曲线。 碳化深度不同对回弹值有影响。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

1. 回弹法
(3)回弹仪的技术要求:《回弹法检测混凝土

抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2010)规定:回弹仪 必须具有产品合格证和鉴定合格证。在水平弹击时,弹 击锤脱钩的瞬间,回弹仪的标准能力应为2.207J;弹击 锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击弹簧应处于自由状态,此 时弹击锤起跳点应对应于指针刻度尺上“0”处。 回弹仪的率定在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上进 行,钢砧稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时, 取连续向下弹击三次的稳定回弹平均值。弹击杆应分四 次旋转,每次旋转宜为90°。弹击杆每旋转一次的率定 平均值为80±2。
3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

(3)回弹仪的操作:回弹仪的
轴线垂直于结构或构件的混凝土检 测面;缓慢施压;准确读数。 测点布置:在测区范围内均 匀布置,相邻两测点的净距不宜小 于20mm;测点距外露钢筋、预埋 件的距离≥30mm。测点不应在气 孔或外露石子上,同一测点只弹击 一次。每一测区面积0.04m2。 碳化深度测量:在有代表性的 位置(不少于构件测区数的30%) 测量碳化深度值,取其平均值为该 构件每测区的碳化深度值。
3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

回弹值测定
3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

(4)数据处理:从测区的16个回弹值中剔除3个最
大值和3个最小值,取余下的10 个回弹值的平均值, 按回弹值和该区的碳化深度可确定该区混凝土抗压强 度。 回弹值的修正:(1)非水平方向检测混凝土强度 时,应按下式修正:

Rm=Rma+Raa Raa—非水平状态检测时回
弹值修正值。见表3-4。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

回弹值的修正:(2)非混凝土侧面,水平方向检 测混凝土浇筑顶面或底面时,应按下式修正:

Rm=Rtm+Rta Rm=Rbm+Rba Rtm、Rbm—水平方向检测混凝土浇筑表面、底面的回
弹值,精确至0.1;

Rta、 Rba—混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值,
见表3-5。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

(5)回弹法检测砼强度技术标准:《回弹 法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T232010)规定混凝土强度应按专用测强曲线、地 区测强曲线、统一测强曲线的次序选用测强曲 线。 统一测强曲线不适用粗集料最大粒径大于 60mm、特种成型工艺制作、检测部位曲率半 径小于250mm和潮湿或浸水混凝土。 地区测强曲线的制定方法。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2. 钻芯法
(1)基本原理:采用专用钻机,从结 构混凝土中钻取芯样,以检测混凝土强度 并观察混凝土内部质量的方法。
用钻芯法检测混凝土抗压强度,无需进行 某种物理量与抗压强度之间的换算,是一种直 观、可靠和准确的方法。但对结构混凝土造成 局部损伤,而且成本较高。

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 CECS 03∶88

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

砼钻芯机

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2. 钻芯法
(2)检测方法:高度和直径均为100 mm 或 150 mm 的芯样试件的抗压强度测试值,可直 接作为混凝土的强度换算值;高径比为1~2 之 间的芯样试件抗压强度值乘以相应的换算系数, 可得混凝土强度换算值,此换算值相当于测试 龄期的边长150 mm 的立方体试块的抗压强度 值。 换算值与混凝土抗压强度设计等级是不同 的。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3. 回弹钻芯综合法
(1)特点:钻芯法和回弹法结合使用,一方 面,可以利用回弹法对工程结构不产生损伤的 特点,对构件大量测试以测定其匀质性。另一 方面,可以利用钻芯法测定混凝土强度精度高 的优点,推定结构混凝土的强度。两种方法有 机结合,达到提高检测准确性和可靠性目的。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3. 回弹钻芯综合法
(2)检测步骤: ◆根据回弹法的要求,检测并计算不同构件中各个测区混凝 土强度换算值;同时记录件受力最小部位上的测区混凝 土强度换算值; ◆选择3~5个已经回弹的构件(具有较高的代表性),在不同 构件的受力最小部位(所在的测区范围内),钻取芯样, 加工、试验并计算出芯样强度值; ◆求出修正系数η; ◆求出各构件中不同测区混凝土强度的修正换算值; ◆将求出的各测区强度修正换算值替换其强度换算值,并代 入回弹法规程相应条文计算求得混凝土强度推定值 。
3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.4 混凝土中钢筋的检测
钢筋的检测可分为钢筋位置、保护层厚度、 直径、数量等项目。 1. 电磁感应法

(1)原理:探头内的线圈在通电时产生电磁场。
当探头沿混凝土表面搜索时,如果电磁场中存在着钢筋或 其他磁性物质,磁力线将发生扭曲。这一变化由探头监测 并由量表显示出来。据此可以确定钢筋的位置和方向。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

钢筋探测仪

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2. 雷达法
原理:由置于结构物表面的发射天线送入高频电磁波脉冲,
当其在结构物内部传播过程中遇到不同目标体样,可对各 测点进行快速连续的检测,并根据反射波组的波形与强度 特征,通过数据处理得到探地雷达剖面图像,从而得到钢 筋参数及其变化情况。
雷达移动距离L 2 测线 测线 深 度

保护层 厚度

A

B

深 度

钢筋间距L 1

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.5 钢筋锈蚀的检测
钢筋锈蚀程度的检测方法:直接观测法和自 然电位法。 1. 直接观测法 根据构件表面上沿钢筋方向的裂缝,可以判 断钢筋的锈蚀状况。也可以凿开保护层观察。
破 损 状 态 钢筋截面损失率(%) 0~1 0.5~10 5~20 15~25 3.3 混凝土结构的检测 无顺筋裂缝 有顺筋裂缝 保护层局部脱落 保护层全部脱落

第3章 工程结构检测技术

3.3.5 钢筋锈蚀的检测
2. 自然电位法
混凝土中的钢筋,在呈碱性的混凝土作用下,处于钝 化状态,并建立一个稳定的电位,称作自然电位。当钢筋 钝化状态破坏后,钢筋的自然电位会发生较大幅度的变化。 通过测量混凝土中钢筋的电位及其变化规律,可以判断钢 筋的锈蚀程度。

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

2. 自然电位法

自然电位法的检测简单
迅速,测量过程是非破损性的。 但自然电位的变化受多种因素 影响,有时会出现的误差。因 此,可用作初步判断的参考, 不能作为唯一的判断依据。 把自然电位法与直接观测 法相结合,以使检测结果更加 精确。

混凝土中钢筋的 电位 0~-250V -250~-400V ﹤-400V

锈蚀情况 不锈蚀 有可能锈蚀 锈蚀

3.3 混凝土结构的检测

第3章 工程结构检测技术

3.3.6 混凝土的其他检测项目
尚需检测的项目:钢筋的搭接、锚固,预埋件及焊缝 的腐蚀情况等。 检测方法:根据竣工图、隐蔽工程记录,分析构件的 搭接和锚固是否存在问题,如对其有怀疑,可进行局部凿 开查看实际情况。寻找钢筋搭接接头位置时,可用混凝土 保护层厚度测定仪进行辅助性测定。

混凝土保护层厚度测定仪 3.3 混凝土结构的检测


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