厂房检测主要是为了评估厂房结构的安全性、适用性和耐久性,确保厂房能够正常使用,保障厂房内人员的生命安全和生产设备的正常运行。同时,检测结果也可以为厂房的维护、改造、扩建或者买卖等提供科学依据。
设计规范
《混凝土结构设计规范》(GB 50010 - 2010)(2015 年版):用于混凝土结构厂房的设计依据,包括混凝土构件的强度计算、配筋设计、构造要求等内容。
《砌体结构设计规范》(GB 50003 - 2011):针对砌体结构厂房,规定了砌体材料的强度等级、墙体厚度、构造柱和圈梁的设置等设计要求。
《钢结构设计标准》(GB 50017 - 2017):如果厂房是钢结构,此规范用于钢结构的设计,涵盖材料选用、构件设计、连接设计等方面。
《建筑抗震设计规范》(GB 50011 - 2010)(2016 年版):在地震设防区,该规范用于确定厂房的抗震设防要求,包括地震作用计算和抗震构造措施。
施工验收规范
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300 - 2013):明确了建筑工程施工质量验收的基本规定、程序和组织,是厂房施工质量验收的总体规范。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204 - 2015):用于混凝土结构厂房施工质量验收,包括模板、钢筋、混凝土等分项工程的验收标准。
《砌体结构工程施工质量验收规范》(GB 50203 - 2011):规定了砌体结构厂房施工过程中的质量控制和验收要求,如砖或砌块的质量、砌筑砂浆强度、墙体砌筑质量等。
《钢结构工程施工质量验收标准》(GB 50205 - 2020):针对钢结构厂房施工质量验收,涵盖钢结构制作、安装、焊接、螺栓连接等环节的验收。
荷载规范
《建筑结构荷载规范》(GB 50009 - 2012):用于确定厂房所承受的各种荷载,如恒荷载(结构自重、设备自重等)、活荷载(人员活动、吊车荷载等)、风荷载、雪荷载等的取值和计算方法。
整体外观检查
从厂房外部观察建筑的整体形态,查看是否有明显的倾斜、变形或裂缝。对于较高的厂房,可以使用全站仪或经纬仪初步测量建筑的垂直度,判断其整体稳定性。同时,观察建筑外立面的装饰材料(如瓷砖、幕墙等)是否有脱落、松动等情况。
基础检查
外观检查:查看基础的外露部分是否有裂缝、剥落、腐蚀等现象。对于有地下室的厂房,检查地下室的墙体是否有渗水、裂缝,因为这些情况可能暗示基础存在问题。检查基础周边的土壤是否有松动、流失等现象。
尺寸和位置检查:用全站仪、钢尺等工具检查基础的尺寸(长度、宽度、高度)和位置(平面位置、标高)是否符合设计要求。基础尺寸偏差一般应控制在规定范围内,如基础中心线对定位轴线的偏移允许值为 10mm。
主体结构检查
钢构件检查:查看构件是否有扭曲、损伤、锈蚀等情况,检查焊缝质量和螺栓连接是否松动。检查钢柱、钢梁的垂直度和水平度。对于钢楼梯,检查楼梯踏步、扶手、栏杆等是否牢固。
连接节点检查:检查钢结构的连接节点,包括焊接节点和螺栓连接节点。对于焊接节点,检查焊缝质量,查看是否有气孔、夹渣、裂纹等缺陷;对于螺栓连接节点,检查螺栓是否松动、缺失,垫圈和螺母是否齐全,螺栓头和螺母是否有锈蚀。
墙体检查:观察墙体是否有倾斜、裂缝。用靠尺检查墙体的平整度,若墙体不平整可能是由于不均匀沉降或墙体变形引起的。查看门窗洞口周边的墙体是否有裂缝,因为洞口会削弱墙体的承载能力,这些部位容易出现应力集中。检查墙体的砖与砂浆的粘结情况,用小锤轻击墙体,听声音判断是否有空鼓现象。
构造柱和圈梁检查:检查构造柱和圈梁的设置是否符合设计和规范要求,包括其位置、截面尺寸、配筋等。查看构造柱与墙体的连接是否牢固,圈梁是否闭合。
柱检查:观察柱的外观是否有变形、裂缝。检查混凝土表面是否有蜂窝麻面、露筋等质量问题。对于有装饰层的柱子,需要局部剥开装饰层进行检查。同时,查看柱与梁、板的连接部位是否有裂缝、变形等情况。
梁检查:查看梁是否有变形、弯曲、裂缝等情况。检查梁的跨中、支座处以及梁与柱的连接部位。对于预应力梁,还要检查预应力筋的锚固情况和是否有预应力损失的迹象。
板检查:检查楼板是否有下挠、裂缝,尤其是在板的跨中、四角以及与梁、墙的交接处。查看板的厚度是否符合设计要求,可以通过钻孔或超声测厚仪进行测量。
混凝土结构(如果有):
砌体结构(如果有):
钢结构(如果有):
混凝土结构材料性能检测(如果有)
强度检测:采用回弹法或钻芯法检测混凝土强度。回弹法操作简便,通过回弹仪在混凝土表面测试回弹值来估算强度;钻芯法是在混凝土构件中钻取芯样进行抗压强度试验,结果更准确。
钢筋检测:使用钢筋扫描仪检测混凝土中钢筋的位置、间距和直径,确保钢筋配置符合设计要求。同时,还可以采用半电池电位法等方法检测钢筋的锈蚀情况。
砌体结构材料性能检测(如果有)
砂浆强度检测:砂浆回弹仪可以用于检测砌体砂浆强度,通过在墙体表面测试回弹值,结合相应的曲线来估算砂浆强度。砌体原位压力机可以直接对砌体进行抗压强度试验,检测砌体的实际抗压能力。
砖或砌块检测:从墙体上选取有代表性的砖或砌块样本,带回实验室进行抗压强度试验,确保其强度符合设计要求。
钢结构材料性能检测(如果有)
钢材厚度检测:使用卡尺或千分尺在钢材构件的不同位置进行测量,确保钢材的实际厚度不小于设计要求,同时检查厚度的均匀性。
内部缺陷检测:利用超声波探伤仪对钢材内部进行探伤,检查是否有裂缝、夹渣等缺陷。对于表面和近表面缺陷,可采用磁粉探伤或渗透探伤方法。
沉降测量
在厂房基础周围设置水准点,使用水准仪定期测量厂房基础的沉降情况。记录不同时期的高程数据,计算沉降量和沉降速率。如果沉降速率超过一定范围(如连续两个月沉降超过 5mm / 月),可能表明基础存在问题。
倾斜测量
利用全站仪或者经纬仪在厂房两个相互垂直的方向上进行倾斜测量。在厂房顶部和底部设置观测点,测量其相对位移,计算厂房的倾斜度。一般要求厂房的倾斜度不应超过高度的 1/1000 - 1/2000。
构件变形测量
混凝土结构构件(如果有):对于梁和板,重点检测其挠度。在梁的跨中及支座处、板的中心和边缘设置测量点,使用全站仪或水准仪测量在荷载作用下的竖向变形。对于柱,测量其弯曲变形量,可在柱的侧面设置测量点,通过全站仪或水准仪测量各点的位移,计算柱的弯曲度。
砌体结构构件(如果有):检查墙体的变形情况,一般通过观察和简单的量具测量其倾斜度和弯曲程度。对于有裂缝的墙体,监测裂缝的宽度变化,可以使用裂缝宽度测试仪。
钢结构构件(如果有):测量钢柱的垂直度和钢梁的挠度。钢柱垂直度偏差一般不应超过高度的 1/1000,钢梁挠度一般不应超过跨度的 1/400(根据不同的使用要求和设计标准)。
荷载调查与计算
恒荷载:计算厂房结构自身重量,包括柱、梁、板、墙体、屋面等的重量。根据材料的密度和构件的尺寸计算其自重,如混凝土密度约为 2400kg/m³,根据混凝土构件体积可以计算出其自重。同时,还要考虑装修材料(如地板、吊顶等)、设备(如空调、吊车等)的重量。
活荷载:根据厂房的使用功能确定活荷载。例如,生产车间的活荷载一般取值为 3.0kN/m² - 5.0kN/m²,仓库的活荷载可能更高。对于有特殊设备(如重型机床)的厂房,要根据设备重量和分布情况单独计算活荷载。
风荷载:按照《建筑结构荷载规范》(GB 50009 - 2012)的规定计算风荷载。根据当地的基本风压、厂房的体型系数(与厂房的形状、高度、屋面坡度等有关)、高度变化系数等因素确定风荷载大小。对于形状不规则的厂房,可能需要通过风洞试验或数值模拟来确定更准确的体型系数。
地震荷载(如有需要):如果厂房位于地震设防区,需要按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011 - 2010)(2016 年版)计算地震作用。根据厂房的结构形式、高度、场地类别等因素确定地震影响系数,进而计算地震作用。
承载能力分析
建立力学模型:根据厂房的实际结构形式(如框架结构、砌体结构、混合结构等),利用结构力学软件(如 SAP2000、ANSYS 等)或手算方法建立力学计算模型。在模型中输入构件的几何尺寸、材料特性(如钢材的弹性模量、屈服强度;混凝土的抗压强度等)、边界条件(如柱的固定方式、梁的支撑条件)等参数。
荷载组合与内力分析:按照设计规范规定的荷载组合方式(如承载能力极限状态下的基本组合、正常使用极限状态下的标准组合),将计算得到的各种荷载施加到力学模型上,进行内力分析。得到构件(如柱、梁、墙体)在不同荷载组合下的内力(弯矩、剪力、轴力)结果。
承载能力验算:根据相应的结构设计规范(如混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范、钢结构设计标准),结合构件的截面形式(如工字形、矩形、圆形)和尺寸,计算构件的承载能力(如抗弯承载能力、抗剪承载能力、轴心受压承载能力)。将构件的计算内力与承载能力进行对比,如果计算内力小于承载能力,且构件的变形量在允许范围内,则构件在该荷载组合下是安全的;反之,则需要采取加固措施或对厂房进行整改。
收集资料
设计图纸和文件:收集厂房的原始设计图纸,包括建筑图、结构图、给排水图、电气图等。了解厂房的结构形式、构件尺寸、材料强度等级、建筑布局等信息。
施工记录:查阅施工过程中的质量控制文件,如混凝土试块抗压强度试验报告、钢材质量检验报告、隐蔽工程验收记录(如钢筋隐蔽验收记录、基础隐蔽验收记录)等。这些文件可以帮助了解厂房实际施工质量与设计要求的符合程度。
使用和维护记录:掌握厂房的使用年限、用途变更情况、经历的维修改造情况(维修时间、部位、原因和维修方式)以及是否遭受过自然灾害(如地震、台风、暴雨)或意外事故(如火灾、爆炸)等信息。这些记录有助于分析厂房可能存在的安全隐患。
确定检测范围和重点区域
基础与主体结构连接部位:这是传递上部结构荷载的关键部位,容易出现不均匀沉降、裂缝等问题。检查基础混凝土是否有裂缝、主体结构底部构件是否有损坏。
楼梯和电梯间:楼梯是人员疏散的重要通道,电梯是垂直运输设备,这些区域的结构安全至关重要。检查楼梯的踏步、扶手、栏杆是否牢固,电梯井道的结构是否安全。
屋面和外墙边缘及角落:这些区域在风荷载和温度变化作用下容易出现变形、漏水等问题。检查屋面防水层是否完好,外墙装饰材料是否牢固。
检测范围:涵盖厂房的基础、主体结构(包括柱、梁、板、墙体)、屋面、楼梯、电梯(如有)以及附属设施(如地下室、车库、空调机房等)。
重点区域:
准备检测设备和工具
混凝土结构检测设备(如果有):回弹仪用于检测混凝土表面强度,钻芯机用于钻取混凝土芯样进行更准确的强度检测,钢筋扫描仪用于检测混凝土中钢筋的位置、间距和直径。
砌体结构检测设备(如果有):砂浆回弹仪用于检测砌体砂浆强度,砌体原位压力机用于检测砌体抗压强度。
钢结构检测设备(如果有):超声波探伤仪用于检测钢材内部缺陷,卡尺或千分尺用于测量钢材构件尺寸,涂层测厚仪用于检测钢结构防腐涂层厚度。
结构检测设备:
变形测量设备:全站仪用于测量厂房各构件的空间位置,通过多次测量对比可以确定构件的变形情况(如挠度、位移和倾斜度);水准仪用于测量构件的高程差,判断构件是否发生沉降或不均匀变形;应变片贴在关键构件表面,通过应变仪测量构件在荷载作用下的应变,结合材料的弹性模量可以计算构件的应力。
其他工具:钢尺、靠尺用于测量构件尺寸和墙体平整度;小锤用于检查墙体、构件的空鼓情况;标记工具用于标记检测位置和发现的问题。
外观检查
混凝土结构(如果有):
砌体结构(如果有):
钢结构(如果有):
柱检查:观察柱的外观是否有变形、裂缝。检查混凝土表面是否有蜂窝麻面、露筋等质量问题。对于有装饰层的柱子,需要局部剥开装饰层进行检查。同时,查看柱与梁、板的连接部位是否有裂缝、变形等情况。
梁检查:查看梁是否有变形、弯曲、裂缝等情况。检查梁的跨中、支座处以及梁与柱的连接部位。对于预应力梁,还要检查预应力筋的锚固情况和是否有预应力损失的迹象。
板检查:检查楼板是否有下挠、裂缝,尤其是在板的跨中、四角以及与梁、墙的交接处。查看板的厚度是否符合设计要求,可以通过钻孔或超声测厚仪进行测量。
墙体检查:观察墙体是否有倾斜、裂缝。用靠尺检查墙体的平整度,若墙体不平整可能是由于不均匀沉降或墙体变形引起的。查看门窗洞口周边的墙体是否有裂缝,因为洞口会削弱墙体的承载能力,这些部位容易出现应力集中。检查墙体的砖与砂浆的粘结情况,用小锤轻击墙体,听声音判断是否有空鼓现象。
构造柱和圈梁检查:检查构造柱和圈梁的设置是否符合设计和规范要求,包括其位置、截面尺寸、配筋等。查看构造柱与墙体的连接是否牢固,圈梁是否闭合。
钢构件检查:查看构件是否有扭曲、损伤、锈蚀等情况,检查焊缝质量和螺栓连接是否松动。检查钢柱、钢梁的垂直度和水平度。对于钢楼梯,检查楼梯踏步、扶手、栏杆等是否牢固。
连接节点检查:检查钢结构的连接节点,包括焊接节点和螺栓连接节点。对于焊接节点,检查焊缝质量,查看是否有气孔、夹渣、裂纹等缺陷;对于螺栓连接节点,检查螺栓是否松动、缺失,垫圈和螺母是否齐全,螺栓头和螺母是否有锈蚀。
整体外观检查:在厂房周围不同位置和距离观察建筑的整体形态,判断是否有倾斜、扭曲等情况。使用全站仪或者经纬仪在厂房底部和顶部设置观测点,初步测量厂房的垂直度。
基础检查:查看基础的外露部分是否有裂缝、剥落、腐蚀等情况。对于独立基础,检查基础周围的土壤是否有冲刷、塌陷等迹象;对于桩基础,检查桩头是否有破损、桩身是否有位移或倾斜。
主体结构检查:
材料性能检测
强度检测:如果采用回弹法检测混凝土强度,按照回弹仪的操作规范,在混凝土构件的不同位置进行回弹测试,记录回弹值,结合相应的强度换算曲线估算混凝土强度。如果采用钻芯法,使用钻芯机在混凝土构件上钻取芯样,将芯样加工成标准试件后在实验室进行抗压强度试验。
钢筋检测:使用钢筋扫描仪在混凝土构件表面检测钢筋的位置、间距和直径。在检测钢筋锈蚀情况时,可以采用半电池电位法,通过测量钢筋与混凝土表面之间的电位差来判断钢筋是否锈蚀
混凝土结构材料性能检测(如果有):