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摘要:現代社會建設對建筑原材料的需求量越來越大,建筑本身性能也持續提高,這要求在施工作業前仔細檢查各類材料,確保其質量優良?;诖?,本文以建筑工程中鋼筋檢測的問題作為切入點,簡述原材料、鋼筋構件問題,再以此為基礎,重點論述建筑工程中鋼筋檢測的方法,并通過實例證明上述理論,以期通過探討明晰問題,為后續工作的開展提供幫助。
關鍵詞:建筑工程;鋼筋檢測;開放性實驗;構件檢測
前言
鋼筋(Rebar)是指鋼筋混凝土用和預應力鋼筋混凝土用鋼材,其橫截面為圓形,有時為帶有圓角的方形。隨著現代社會的持續發展,工業日漸發達,鋼筋的應用范圍和制造能力均得到了大幅度提升,鑒于鋼筋作為建材的重要作用,對其進行質量檢測非常重要。此前部分建筑工程中不止一次出現鋼筋質量不過關問題,影響了工程質量,甚至帶來安全隱患,分析建筑工程中的鋼筋檢測價值突出。
1建筑工程中鋼筋檢測的問題
1.1原材料問題
建筑工程中鋼筋檢測的問題分為兩種,即原材料問題和鋼筋構件問題,結合此前的工作資料,可以發現原材料問題的發生率相對較高。在2017年度廣東省部分地區工程建設中,共出現鋼筋檢測問題185起,其中原材料問題達到141起,占比為76.22%。原材料問題可以進一步分析外觀問題和物理性質問題,外觀方面要求鋼筋外觀無損傷、平直,表面不能存在裂紋、嚴重的毛刺、銹蝕以及油污,這些問題都會不同程度影響鋼筋性能,通常針對外觀的檢查取抽查方式進行,以若干數目(也可以是重量)為標準抽樣查看。鋼筋物理性質包括拉伸性、彎曲性等,測試通過機械設備進行,了解鋼筋的抗屈服系數。測試以國家GB-T20065-2006等文件作為基準,通常為開放性測試,即持續向樣本施加外力,直到樣本彎折損壞,之后記錄該數值作為抗屈服系數。
1.2鋼筋構件問題
鋼筋構件泛指一切應用鋼筋的建筑結構,包括混凝土、鋼筋籠以及一些預制件等,這些構件的整體性能以及抗腐蝕性、物理性質都與鋼筋自身性能直接相關,要求在施工作業中和制成后進行檢測。比如鋼筋籠的耐腐蝕性,部分鋼筋籠在應用后可能暴露在空氣環境下,在水和空氣作用下出現氧化反應,導致使用性能下降。一般可以直接收集鋼筋籠工作地點濕度信息,同步收集鋼筋籠制作參數,將其代入到計算機系統中,調整環境參數,加快模擬速度,了解鋼筋籠氧化的時間、程度和變化情況,針對性的做好調整工作,如更換抗氧化性更好的鋼筋籠等。鋼筋外觀氧化情況如圖1所示。
2建筑工程中鋼筋檢測的方法
2.1外觀檢測
外觀檢測包括保護層檢測、直徑檢測和分布檢測等,保護層檢測的主要依據為《混凝土結工程施工質量驗收規范》(G50204-2002)(2010版),一般針對板類和梁類構件進行,要求梁類構件保護層厚的允許偏差控制在﹢10mm、-7mm之內,板類構件相對更高,要求保護層厚的允許偏差控制在﹢8mm、-5mm之內,進行檢測時,要求避開交叉點,為求進一步提升檢測結果的可信性,可以進行兩次以上重復檢測。如果檢測合格率達到90%以上,表明保護層檢測合格[1]。直徑檢測是鋼筋檢測的主要項目之一,也是當前鋼筋檢測的主要難點,德國科學家在上世紀提出了電磁感應檢測法,由于鋼筋在現代建筑工程中用量較大,該方法的使用又較為復雜,始終沒有得到大規模的推廣。此外,部分鋼筋直徑出現小幅波動也不會影響其使用價值,因此針對直徑的檢測始終沒有得到足夠重視。在電磁感應檢測方式下,對象目標直徑出現與標準值1mm上下的偏差也可以被發現,但所有樣本都帶有特異性,是不相同的,因此電磁感應法面臨大規模檢測作業時效率低下,未來的直徑檢測依然有賴于新技術[2]。分布檢測針對鋼筋的橫向情況和縱向情況同步進行,假定鋼筋在直徑和外觀上完全理想,但由于設計應用過程中,鋼筋的外觀和直徑都不可能是完全滿足設計要求的,因此分步檢測也并不能完全保證精確性。比如在進行鋼筋籠混凝土澆筑時,混凝土的沖擊會導致鋼筋出現少許形變,分布檢測的價值也因此大打折扣。目前針對該問題的解決方式是進行多次掃描,在多次掃描的基礎上求取平均值,作為參數標準,雖然依然無法完全避免誤差,但所獲結果相對單次檢測較為理想。
2.2構件檢測
構件檢測包括鋼筋走向、位置以及其應用后的性能等。鋼筋走向、位置的檢測一般借助電磁方法進行,由于構件中所有鋼筋在性質上都帶有一致性,而電磁波的傳播并不在單一方向,而是放射狀,若干鋼筋集中分布的情況下,無法針對固定目標進行有效的檢測。為應對這一問題,一般采用分離檢測或者模擬檢測的方式。分離檢測是指在檢測的過程中確定唯一目標,之后進行多角度的反復檢測,將歷次檢測的結果進行疊加,了解其走向和位置是否與設計存在偏差。模擬檢測是將鋼筋的參數代入計算機中,計算其可能出現的偏差,再與電磁檢測所獲的數據進行對比,綜合了解鋼筋走向、位置情況。就定位檢測而言,還可以應用中間測量法,即利用設備尋找到鋼筋的位置,劃定平行測線,之后分別用直線連接測點,如果不同測點連接后形成了規則圖形,表明鋼筋位置理想,如果存在平行空間內的誤差,測點連接后形成的圖形會出現位置偏差,可判定構件性質不夠合格。構件應用后,鋼筋的性能也會持續對結構產生影響,但由于這一檢測不可能隨著鋼筋構件的使用長期進行,一般應用模擬分析法加以了解[3]。模擬分析法的關鍵是收集鋼筋的各項參數,并了解構件建設完成后的工作環境,之后將所獲信息代入到BIM等虛擬現實軟件中,模擬構件的工作狀況,了解鋼筋的性能、外觀變化等等情況,性能模擬測試的模型如圖2所示。性能模擬的不足之處在于,由于構件在使用過程中會面臨種種不同情況,這些情況并不能通過模擬完全了解,因此鋼筋性能也難以得到完全理想的測試。
3實例分析
3.1工程概況
2017年4月,廣東某地進行高速公路建設,公路整體式路基寬度19.75m,分離式路基寬度10.88m,設計速度為75km/h,全長12.07km,分為2個標段,A段全長8.41km,預計工期17個月,合同金額25159.51萬元。工程量方面,挖土方345175m3,挖石方56832m3,利用填方51355m3,借土填方64272m3,超挖回填碎石土21193m3,結構物臺背回填碎石土37125m3,濕陷性黃土處理灰土擠密樁32518m,排水防護工程63621m3,設計所需物資包括混凝土36024m3、鋼筋3165t、鋼絞線326t、鋼筋網片301t等。為保證工程質量,建設方委托廣東穩固檢測鑒定有限公司進行鋼筋檢測等工作。
3.2檢測過程
本次工程大量使用熱軋帶肋鋼筋,以該類鋼筋的檢測為例,以國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499)等文件作為標準,檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場復驗報告。以60t為一個檢驗批次,對鋼筋進行抽樣檢測,最后一批次為45t,也按60t標準進行取樣檢測。樣本供4件,即2件冷彎試件和2件抗拉試件,均為隨機抽取,其中冷拉試件長度在500~650mm之間,冷彎試件長度在250~350mm之間,經測試質量合格,準予進場。焊接的檢測方面,針對閃光對焊、電阻點焊、電弧焊、電渣壓力焊、預埋件T型接頭埋弧壓力焊、鋼筋氣壓焊進行,以300個接頭為一批次,進行隨機取樣測試,測試共進行16批次,鋼筋接頭處無橫向襲紋,接頭處的彎折角平均為3°11′,鋼筋軸線偏移平均1.57mm。且小于鋼筋直徑10%,滿足要求。在進行剛度檢測時,出現鋼筋質量不過關問題,如圖3所示。經復試,合格率為92.1%,表明該批次鋼筋總體合格率滿足要求。針對其他性能的檢測同步進行,包括電渣壓力焊、電弧焊等,結果上看,各批次鋼筋的主要性能均能滿足使用要求,總體合格率為95.2%。
4總結
通過分析建筑工程中鋼筋檢測的相關問題,獲取了相關理論。鋼筋是建筑重要的原材料,針對鋼筋的檢測主要包括兩個方面,即鋼筋原材料和鋼筋構件。檢測方法方面,包括外觀檢測和構件檢測兩大類,其中構件檢測需要借助工具進行,也是目前科學性較高的檢測方法。工程實例證明了上述理論的可行性。后續工作中,要求各地重視鋼筋檢測,并采用對應方法確保實際工作的成效。
參考文獻
[1]蔡宏濤.一體式鋼筋檢測儀檢驗鋼筋保護層厚度的探討[J].技術與市場,2017,24(07):253~254.
[2]游水長.小直徑高強鋼筋檢測規定非比例延伸強度的影響及控制[J].四川建材,2017,43(04):97~98+100.
[3]張保安.探地雷達方法技術在鋼筋混凝土檢測中的應用以混凝土中鋼筋檢測為例[J].四川水泥,2017(01):109~110.
作者:張辦陽 單位:廣東穩固檢測鑒定有限公司