淺析房屋診斷中的工程結(jié)構(gòu)損傷識(shí)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(gè)真逼真切的課題。而做好對(duì)既有建筑物在使用全壽命經(jīng)過(guò)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(yǔ)：淺析房屋診斷構(gòu)造損傷辨別技術(shù)對(duì)既有房屋的診斷即房屋健康鑒定是房屋進(jìn)行維修、加固改造的基礎(chǔ)，而現(xiàn)實(shí)的確我們國(guó)家重建設(shè)輕管理，當(dāng)前對(duì)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(duì)滯后，加上現(xiàn)有規(guī)范的相關(guān)原則大多都是針對(duì)擬建建筑物或新建建筑構(gòu)造驗(yàn)收而言的，既有建筑構(gòu)造檢測(cè)和綜合鑒定診斷規(guī)范的發(fā)展相對(duì)滯后。當(dāng)前我們實(shí)際的既有房屋診斷技術(shù)一般首先應(yīng)用先進(jìn)的檢測(cè)手段，采取無(wú)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(duì)房屋的軟弱部位和總體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)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(cè)技術(shù)當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展最快，在實(shí)際應(yīng)用中也已經(jīng)有許多成功的實(shí)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(wú)漲)、取芯機(jī)、鋼筋探測(cè)儀、鋼筋探銹儀、砂漿能量?jī)x、頂剪儀、壓釘機(jī)、拔釘儀等各種測(cè)試儀器設(shè)備已在許多地方使用。構(gòu)造檢測(cè)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(cè)、構(gòu)造的構(gòu)造辦法檢測(cè)、構(gòu)造構(gòu)件尺寸檢測(cè)、鋼筋位置及直徑檢測(cè)、構(gòu)造及構(gòu)件的開裂和變形情況檢測(cè)及構(gòu)造性能實(shí)荷檢測(cè)等。我們按所檢的構(gòu)造種類把建筑構(gòu)造檢測(cè)方法分為：混凝土構(gòu)造檢測(cè)、砌體構(gòu)造檢測(cè)、鋼構(gòu)造檢測(cè)和鋼一混凝土組合構(gòu)造檢測(cè)等。對(duì)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(jìn)行構(gòu)造或構(gòu)件的整體性能的靜力實(shí)荷檢驗(yàn)。對(duì)某些主要建筑和大型的公共建筑還可進(jìn)行構(gòu)造的動(dòng)力測(cè)試。其中靜力實(shí)荷檢驗(yàn)可分為使用性能檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)和毀壞性檢驗(yàn)。使用性能的檢驗(yàn)重要用于驗(yàn)證構(gòu)造或構(gòu)件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過(guò)大的變形和損傷，構(gòu)造或構(gòu)件經(jīng)過(guò)檢測(cè)后還必需知足正常使用要求；承載力檢驗(yàn)重要用于驗(yàn)證構(gòu)造或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力；毀壞性檢驗(yàn)重要用于確定構(gòu)造或模型的實(shí)際承載力?！惨弧充摻罨炷翗?gòu)造質(zhì)量無(wú)損或部分破損檢測(cè)常用方法和特點(diǎn)：1、鋼筋檢測(cè)儀法。特點(diǎn)：探頭沒(méi)有方向性(可有效避免探頭和被測(cè)鋼筋軸線不平行引起的誤差)；鋼筋定位精到準(zhǔn)確；精到準(zhǔn)確檢測(cè)鋼筋的保衛(wèi)層厚度；顯示界面形象直觀，操作簡(jiǎn)單；檢測(cè)速度快。用處：檢測(cè)混凝土的中鋼筋的保衛(wèi)厚度、位置、數(shù)量。2、回彈法。特點(diǎn)直接在原狀混凝土外表上測(cè)試；儀器操作簡(jiǎn)便，測(cè)試結(jié)果直觀，檢測(cè)部位無(wú)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(cè)。用處：檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。如今回彈法已成為我們國(guó)家應(yīng)用最廣泛的無(wú)損檢測(cè)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(qiáng)度的檢測(cè)提供了一種操作方便、價(jià)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(guó)家自2050年代中期開始采取回彈法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)混凝土抗壓強(qiáng)度，并先后推出此85、92、2001規(guī)程。由于回彈法屬于間接檢測(cè)，影響因素許多，所測(cè)定的參數(shù)〔回彈值〕對(duì)混凝土強(qiáng)度來(lái)說(shuō)并不很敏感，產(chǎn)生了較大的不確定性，造成檢測(cè)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(cè)。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(shí)，就不能直接采取回彈法檢測(cè)。3、超聲－回彈綜合法。特點(diǎn)：屬綜合性檢測(cè)，測(cè)試精度較高；檢測(cè)部位無(wú)破損。不適用于遭遇凍害、化學(xué)侵蝕、火災(zāi)、高溫?fù)p傷或厚度小于100mm的構(gòu)件。用處檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。所測(cè)定的參數(shù)〔回彈值、聲速值〕對(duì)混凝土強(qiáng)度來(lái)說(shuō)并不很敏感，測(cè)試結(jié)果精度不高。但該方法是對(duì)回彈法的有效補(bǔ)充，對(duì)混凝土的回彈值進(jìn)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(diǎn)：適用范圍廣，測(cè)試結(jié)果直觀、精確；檢測(cè)部位部分破損。用處：檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。該方法結(jié)果精確可靠，但會(huì)造成對(duì)構(gòu)造物部分的損壞，尤其是對(duì)主要的構(gòu)造部位，無(wú)法進(jìn)行大量的檢測(cè)。但能夠此為基礎(chǔ)對(duì)同類構(gòu)件的非破損法如回彈法地強(qiáng)度推算值進(jìn)行修正。由于對(duì)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(jìn)行進(jìn)一步修正。5、后裝拔出法。特點(diǎn)：測(cè)試精度高，使用方便，適用范圍廣；檢測(cè)部位微破損。用處：檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。它是一種介于鉆芯法和非破損檢測(cè)方法之間的混凝土強(qiáng)度微破損檢測(cè)方法，操作簡(jiǎn)便易行，對(duì)構(gòu)造物損傷極小，又有足夠檢測(cè)精度．尤其是近20年才出現(xiàn)的后裝拔出法無(wú)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(guò)鉆孔、擴(kuò)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(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果的可靠性也較高，十分是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造缺少混凝土強(qiáng)度的有關(guān)試驗(yàn)資料時(shí)，是非常有價(jià)值的一種檢驗(yàn)評(píng)定手段。6、超聲法。特點(diǎn)：屬無(wú)損檢測(cè)，使用方便，適用范圍廣；測(cè)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(cè)混凝土內(nèi)部空洞、不密實(shí)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(wú)損檢測(cè)方法1、軸壓法。特點(diǎn)：屬原位檢測(cè)，直接在墻體上測(cè)試，測(cè)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(qiáng)；設(shè)備較重；檢測(cè)部位部分破損。用處檢測(cè)普通磚砌體的抗壓強(qiáng)度。2、扁頂法。特點(diǎn)：屬原位檢測(cè)，直接在墻體上測(cè)試，測(cè)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(qiáng)；扁頂反復(fù)使用率較低；砌體強(qiáng)度較高或軸向變形較大時(shí)難以測(cè)出抗壓強(qiáng)度；設(shè)備較輕；檢測(cè)部位部分破損。用處：檢測(cè)普通磚砌體的抗壓強(qiáng)度；測(cè)試古建筑和主要建筑的實(shí)際應(yīng)力；測(cè)試詳細(xì)工程的砌體彈性模量。3、原位單剪法。特點(diǎn)：屬原位檢測(cè)，直接在墻體上測(cè)試，測(cè)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(qiáng)；檢測(cè)部位部分破損。用處：檢測(cè)各種砌體的抗剪強(qiáng)度。4、原位雙剪法。特點(diǎn)：屬原位檢測(cè)，直接在墻體上測(cè)試，測(cè)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(qiáng)；設(shè)備較輕便；檢測(cè)部位部分破損。用處：檢測(cè)燒結(jié)普通砌體的抗剪強(qiáng)度，其它墻體應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定有關(guān)換算系數(shù)。5、推出法。特點(diǎn)：屬原位檢測(cè)，直接在墻體上測(cè)試，測(cè)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(cè)部位部分破損。用處：檢測(cè)普通磚砌體的砂漿強(qiáng)度。6、簡(jiǎn)壓法。特點(diǎn)：屬取樣檢測(cè)；僅需利用一般混凝土試驗(yàn)室的常用設(shè)備；取樣部位部分損傷。用處：檢測(cè)燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強(qiáng)度。7、砂漿片剪切法。特點(diǎn)：屬取樣檢測(cè)；專用的砂漿測(cè)強(qiáng)儀和其標(biāo)定儀，較為輕便；試驗(yàn)工作較簡(jiǎn)便；取樣部位部分損傷。用處：檢測(cè)燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強(qiáng)度。8、點(diǎn)荷法。特點(diǎn)：屬取樣檢測(cè)；試驗(yàn)工作較簡(jiǎn)便；取樣部位部分損傷。用處檢測(cè)燒結(jié)普通磚墻體中的砂漿強(qiáng)度。9、射釘法。特點(diǎn)：屬原位無(wú)損檢測(cè)，測(cè)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(qiáng)度均質(zhì)性普查。這些檢測(cè)方法大致可分為兩類：直接法和間接法，前者為檢測(cè)砌體抗壓強(qiáng)度和砌體抗剪強(qiáng)度的方法，后者為測(cè)試砂漿強(qiáng)度的方法。直接法的優(yōu)點(diǎn)是直接測(cè)試砌體的強(qiáng)度參數(shù)，反映被測(cè)試工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，其缺點(diǎn)是試驗(yàn)工作量較大，對(duì)砌體有一定的損傷；間接法是測(cè)試與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的物理參數(shù)，進(jìn)而推定其強(qiáng)度，“推定〞時(shí)難免增大測(cè)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(shí)具有一定的局限性，其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試工作較為簡(jiǎn)便，對(duì)砌體工程損傷較少或無(wú)損傷。檢測(cè)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(lái)考慮，我們發(fā)現(xiàn)所有這些檢測(cè)方法有一個(gè)共同的不足，就是檢測(cè)的對(duì)象都是構(gòu)件，只能測(cè)知房屋的部分材質(zhì)情況。如要整體分析，必需增長(zhǎng)檢測(cè)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(cè)到。所以，光憑現(xiàn)有的檢測(cè)方法來(lái)對(duì)既有房屋完成健康診斷，實(shí)際施行起來(lái)一件很困難的事情。對(duì)既有建筑物的診斷，除了需要精到準(zhǔn)確估計(jì)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(shí)用方法，對(duì)構(gòu)造整體可靠性進(jìn)行評(píng)定，能力對(duì)構(gòu)造和構(gòu)件的維修、加固或拆換