某大型國(guó)際會(huì)展中心綜合檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用綜述

余加坤 亓 濤
　?。ㄉ虾氁奔瘓F(tuán)有限公司，上海 200941）
　　摘 要：通過(guò)對(duì)某大型國(guó)際會(huì)展中心綜合檢測(cè)的工程實(shí)踐，簡(jiǎn)要介紹了多種檢測(cè)技術(shù)在大型既有房屋檢測(cè)中的運(yùn)用。
　　關(guān)鍵詞：會(huì)展中心；綜合檢測(cè)；計(jì)算分析

　　0 引言
　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市建設(shè)的快速發(fā)展，大型公共建筑的數(shù)量越來(lái)越多，但隨著時(shí)間的推移，這些“龐然大物”的建筑壽命和使用過(guò)程中的安全性也越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，近些年來(lái)，公共建筑的工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題引起了有關(guān)主管部門的高度重視。
　　公共建筑使用環(huán)境往往比較特殊，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生混凝土腐蝕、鋼材銹蝕等耐久性問(wèn)題從而引發(fā)結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。因此，房屋質(zhì)量綜合檢測(cè)對(duì)大型既有建筑使用中的安全性起到監(jiān)測(cè)把脈的作用。本文以某國(guó)際會(huì)展中心綜合檢測(cè)為例，介紹了多種檢測(cè)技術(shù)在大型既有公共建筑檢測(cè)中的應(yīng)用。
　　1 概述
　　該國(guó)際會(huì)展中心位于某市發(fā)展迅速的新城區(qū)中心地帶，由主建筑、會(huì)展廣場(chǎng)、行政綜合樓等組成。會(huì)展中心主建筑由會(huì)議、展覽和大型宴會(huì)廳三部分組成，會(huì)議部分包括會(huì)議中心、多功能廳、辦公場(chǎng)所等，擁有十四個(gè)大小不同的會(huì)議廳；展覽部分有兩層展廳，共有十五個(gè)不同規(guī)格的展廳，可容納3360個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)展位。
　　其主建筑展廳主體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屋頂為鋼結(jié)構(gòu)，多功能廳上空的穹頂為旋轉(zhuǎn)雙曲面網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)，該穹頂為旋轉(zhuǎn)雙曲面網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)外均采用PTFE張拉膜封閉，展廳屋面均為大跨度空間鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
　　2 結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
　　結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是對(duì)結(jié)構(gòu)安全評(píng)定的最重要的環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算提供真實(shí)可靠的依據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目包括：主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系復(fù)核、變形檢測(cè)、材料性能檢測(cè)、結(jié)構(gòu)損傷檢查等。
　　2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查
　　該國(guó)際會(huì)展中心自建成投入使用已近10年，主建筑的建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與原設(shè)計(jì)圖紙相符，使用功能未發(fā)生改變，使用荷載情況未發(fā)生改變。對(duì)該建筑主要鋼結(jié)構(gòu)桿件、支座節(jié)點(diǎn)、螺栓及屋面板的破損、變形、銹蝕、歪閃等進(jìn)行了復(fù)核檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)有異常情況，但部分鋼結(jié)構(gòu)桿件及連接處積水，在干濕交替影響部位以及隱蔽部位進(jìn)行防腐涂層有損傷。
　　2.2 結(jié)構(gòu)主要幾何尺寸復(fù)核
　　對(duì)主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系布置、截面尺寸、軸網(wǎng)尺寸、支座位置等進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)管壁厚、鋼板厚度等采用超聲波測(cè)厚儀檢測(cè)。通過(guò)檢查，支座墊板未發(fā)現(xiàn)有滑移現(xiàn)象，螺栓連接可靠，所測(cè)構(gòu)件尺寸與原設(shè)計(jì)偏差基本滿足規(guī)范要求。
　　2.3 變形檢測(cè)
　　變形檢測(cè)通常包括混凝土柱傾斜值、相對(duì)不均勻沉降值、鋼結(jié)構(gòu)屋架撓度、鋼梁撓度值，本工程采用全站儀對(duì)主要受力桿件的撓度進(jìn)行測(cè)量，并檢查支座底板是否有滑移、變形及螺栓連接情況，其撓度值變形在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，支座底板未發(fā)現(xiàn)有滑移現(xiàn)象，螺栓連接良好。
　　因豎向構(gòu)件的垂直度是衡量構(gòu)件使用性能的重要指標(biāo)，同時(shí)還會(huì)影響構(gòu)件的承載力，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)柱的垂直度進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)構(gòu)大部分構(gòu)件屬于BS級(jí)以上，滿足規(guī)范評(píng)定要求，且結(jié)構(gòu)受力柱的不均勻沉降滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求。
　　2.4 材料性能檢測(cè)
　　材料性能檢測(cè)主要包括對(duì)混凝土和鋼筋、鋼材等主要材料抗壓/拉強(qiáng)度、硬度、配置情況等的檢測(cè)，本工程對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度主要采用超聲回彈綜合法檢測(cè)，綜合法在一定程度上克服了單一檢測(cè)指標(biāo)的局限性，將聲速和回彈值進(jìn)行合理綜合后，根據(jù)計(jì)算的回彈平均值及超聲聲速平均值換算測(cè)區(qū)的強(qiáng)度值，并按照相關(guān)要求推定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度值滿足規(guī)范要求。
　　對(duì)主要混凝土柱中鋼筋位置、直徑采用鋼筋探測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，并與圖紙進(jìn)行復(fù)核，結(jié)果表明，混凝土柱主要配筋情況和保護(hù)層厚度與原設(shè)計(jì)圖紙相符。
　　2.5 鋼結(jié)構(gòu)防火涂裝檢測(cè)
　　鋼結(jié)構(gòu)屬于不耐高溫的建筑材料，其機(jī)械性能如屈服點(diǎn)、彈性模量、抗壓強(qiáng)度、荷載能力等均會(huì)應(yīng)溫度的升高而急劇下降，因此，防火涂料對(duì)其保護(hù)作用也相當(dāng)重要?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件表面涂裝出現(xiàn)松散脫落，局部出現(xiàn)脫層起皮，較為嚴(yán)重的構(gòu)件已出現(xiàn)銹蝕。抽取了展廳內(nèi)部方鋼管及展廳室外部分軸線鋼管進(jìn)行防火涂裝附著力檢測(cè)，結(jié)果表明，鋼構(gòu)件表面涂裝附著力破壞模式符合《色漆和清漆拉開(kāi)法附著力試驗(yàn)》的要求。
　　而鋼結(jié)構(gòu)涂層厚度由于屋面鋼構(gòu)件局部表面涂裝脫落，多數(shù)構(gòu)件表面涂裝漆膜厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求。其鋼構(gòu)件防火涂裝也出現(xiàn)不同程度的粉化、老化及脫落現(xiàn)象，尤其主建筑一期展廳竣工較早，涂裝粉化脫落更為嚴(yán)重。
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，將截取的小鋼梁送實(shí)驗(yàn)室耐火試驗(yàn)爐內(nèi)進(jìn)行耐火試驗(yàn)，主要是以測(cè)定小鋼梁內(nèi)部達(dá)到臨界溫度的時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)確定耐火極限。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的測(cè)試時(shí)間，小鋼梁的耐火極限大致為50~60min，與設(shè)計(jì)要求的1.5h相比，其防火性能已有較大程度的降低。2.6結(jié)構(gòu)損傷情況檢測(cè)
　　主建筑展廳方鋼管局部油漆脫落，出現(xiàn)不同程度銹蝕現(xiàn)象，在連接焊縫處銹蝕較為普遍，梁柱節(jié)點(diǎn)、屋面鋼梁及支撐節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)板、檁條連接處、連接鋼梁、展廳拉結(jié)處、螺栓連接等局部出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象；鋼結(jié)構(gòu)主要連接節(jié)點(diǎn)首先采用目測(cè)法進(jìn)行焊縫外觀質(zhì)量普查，并采用無(wú)損探傷法抽查檢測(cè)焊縫缺陷，檢測(cè)結(jié)果顯示，焊縫外觀完好，無(wú)表面夾渣和表面氣孔；局部粉刷層脫落，個(gè)別玻璃幕墻鋼立柱出現(xiàn)油漆脫落。
　　混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件未見(jiàn)大面積損傷情況。
　　3.結(jié)構(gòu)計(jì)算及評(píng)定
　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)及原設(shè)計(jì)圖紙，（一般有限元分析軟件包括PKPM，sap2000，midas，ansys等）本工程采用MidasGEN軟件對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模計(jì)算分析，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在正常使用條件下是否滿足規(guī)范要求。
　　3.1 主要計(jì)算內(nèi)容
　?、?驗(yàn)算各荷載組合下，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；
　?、?驗(yàn)算各荷載組合下，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的變形；
　?、?驗(yàn)算各荷載組合下，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
　　④ 實(shí)際荷載施加位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況確定。
　　3.2 計(jì)算模型
　?、?建立計(jì)算模型時(shí)，考慮材料的實(shí)際力學(xué)性能；
　?、?構(gòu)件采用實(shí)測(cè)截面尺寸，并考慮構(gòu)件實(shí)測(cè)變形情況；
　?、?定義支座及節(jié)點(diǎn)約束時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及設(shè)計(jì)圖紙確定；
　　會(huì)展中心一期、二期主建筑展廳結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型以委托方提供的圖紙為基礎(chǔ)，并輔以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，采用MidasGEN軟件建立。
　　3.3 計(jì)算分析
　　結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的頂點(diǎn)位移與建筑高度比值、層間位移角均滿足規(guī)范要求。主建筑展廳下部混凝土結(jié)構(gòu)在最不利荷載組合下所有混凝土構(gòu)件截面驗(yàn)算均合理，混凝土結(jié)構(gòu)承載安全性滿足要求；主建筑展廳上部屋蓋鋼結(jié)構(gòu)在各種荷載組合下驗(yàn)算結(jié)果滿足使用要求。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)該國(guó)際會(huì)展中心現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與安全性計(jì)算，其主建筑展廳混凝土柱傾斜值、相對(duì)不均勻沉降值、鋼結(jié)構(gòu)屋架撓度、鋼梁撓度值滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；主建筑展廳網(wǎng)架方鋼管對(duì)接焊縫超聲波探傷檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)缺陷，焊縫質(zhì)量符合規(guī)范要求；主建筑展廳屋面鋼結(jié)構(gòu)桿件、柱頂支座、焊縫連接處、高強(qiáng)螺栓連接、排水槽等表面涂裝脫落部位存在一定程度的銹蝕，局部影響建筑物的耐久性和安全性。結(jié)構(gòu)計(jì)算表明，整體結(jié)構(gòu)的振型分布合理、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較??；整體結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和地震作用下的變形滿足規(guī)范要求。
　　建議屋面鋼構(gòu)件、連接節(jié)點(diǎn)螺栓和焊縫銹蝕部位采取除銹措施，涂刷防銹漆并加強(qiáng)維護(hù)，為達(dá)到防火設(shè)計(jì)要求，對(duì)屋面鋼構(gòu)件表面重新涂刷防火涂料并采取加強(qiáng)維護(hù)措施并縮短此處的構(gòu)件維護(hù)周期。
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　　鄭州賽諾建材有限公司是由具有豐富大型跨國(guó)公司工程服務(wù)背景的技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建,是近年來(lái)建材領(lǐng)域迅速崛起的一支新軍。自成立之日起就一直致力于研發(fā)高端工程材料，提供混凝土、磚石結(jié)構(gòu)建筑物的防火、保溫、隔熱、防水、防腐、滲水、滲漏檢測(cè)、加固及工業(yè)地坪的咨詢、施工、維護(hù)等一體化服務(wù)，以其較高的性價(jià)比，創(chuàng)造性地解決了很多工程難題，受到工程界的普遍歡迎和好評(píng)。
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