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1、1,建筑结构检测鉴定技术（概述）彭 立 新,国家建筑工程质量监督检验中心,2,几点体会工程中各种问题一而再、再而三地出现，究其原因，并不是研究的深度不够，而是没有应用或没有正确应用已有的经验和成果。纷繁现象背后的道理往往很简单，道生一、一生二、二生三、三生万物。当下是一个忙碌和浮躁的世代，能够安静地坐下来，都是一件奢侈的事了。基于上述体会，向各位同仁汇报一下自己的学习和工作心得，期望对大家有所借鉴和帮助。,3,出现工程事故后的常见场景甲方：我们是出资方，前期程序是合法的、手续是完备的。设计:我们是按规范设计的，有些参数是按检测单位提供的数据取值的。施工：我们是按规范施工的，检测单位提供的数据可
2、以证明我们是合格的。材料供应商：我们的产品都是检验合格才出厂的。监理：我们已要求按规范进行检测，并审查了检测报告。监管：我们只是履行市场监管职责，服从检测机构的结论。检测：我们承接的是委托检测，检测也只是抽样检测。标准：标准规范只是最低要求.,4,工作的一般程式任何工作都明显或隐含地包括以下内容：谁干为谁干针对什么样的对象出于什么样的目的在什么时候在什么地方依据什么采用什么样的方式、方法做了什么样的事得出什么样的结果作出什么样的结论和建议,5,检测鉴定的关注点委托关系目的参数人员机具对象方法与标准环境与条件结果结论意见与建议,前期、内外,中期、内部,后期、内外,6,一 谁干？一般情况由第三方检
3、测鉴定机构从事检测鉴定工作。有时以下单位或机构也从事这些工作施工单位业主设计单位咨询机构科研机构监理单位监督部门管理单位,7,二 为谁干？检测鉴定工作监督部门施工单位业主管理单位设计单位咨询机构科研机构,8,三 针对什么样的对象？检测鉴定工作的对象包括：结构结构所处的场地条件结构所处的环境条件,9,3.1 认识结构（以混凝土结构为例）,10,3.2 混凝土结构分类分类按配置的钢筋类别分类素混凝土结构：无筋或不配置受力钢筋；钢筋混凝土结构；预应力混凝土结构；钢骨混凝土结构；钢管混凝土结构。,11,混凝土结构分类以结构体系分类框架结构剪力墙结构框剪结构筒体结构框筒结构板柱结构其他构筑物,12,混凝
4、土结构分类以混凝土材料分类普通混凝土结构轻骨料混凝土结构特种混凝土结构,13,3.3 构件分类 结构的基本单位：构件按受力特点混凝土构件可分为以下几类梁板柱墙桩承台独立基础大体积混凝土,14,3.4 结构组成要素混凝土原材料（水泥、砂、石）、钢筋等基本构件（梁、板、柱、墙）连接（刚接、铰接）结构单元结构单体,建造,检测,15,出于什么目的？检测鉴定工作的根本目的是保证结构的可靠性,结构可靠性,安全性,适用性,耐久性,抗偶然作用性,技术经济性,施工便利性,16,3.5 决定结构可靠性的因素 结构可靠性是一种综合性能，或者说是多种性能的综合，一个结构是否可靠，取决于以下几个方面：设计质量：不能通过
5、检测，需要通过审查施工质量：可检测原材料及预制构件质量：可检测使用中的管理,17,结构性能的形成,18,混凝土结构性能的形成是种子重要，还是土地重要？晏子说:桔生于南为桔，生于北为枳，齐人固偷，生于齐不偷，入楚则偷，水土不服也。,19,3.8 结构设计原理时空转换时间转化：过去表现将来表现空间转换：此地表现彼地表现条件的转换：试件表现实体表现普遍与特殊的转换：统计值实际值,20,结构设计原理设计的状态与实际状态必然不完全一致设计的结构参数基于统计值和经验估计值；实际结构参数是确定值；设计时结构分析条件基于假设，实际结构条件是确定值。,21,3.9 可靠度性度量对于一个结构而言，只要抗力大于作用
6、效应，结构就是可靠的，看起来似乎很简单，其实不然，作用效应S和抗力R都是随机变量，无法准确知道其精确值，只能采用统计值，按概率统计的方法进行处理。结构可靠性是用可靠度来度量的，结构可靠度定义为在规定的时间内和规定的条件下结构完成预定功能的概率。相反，如果结构不能成预定功能，则称相应的概率为失效概率。很明显，结构的可靠和失效是两个互不相容的事件。,22,对于一个结构而言，只要抗力大于作用效应，结构就是可靠的，看起来似乎很简单，其实不然，作用效应S和抗力R都是随机变量，无法准确知道其精确值，只能采用统计值，按概率统计的方法进行处理。,可靠指标,23,3.9 结构状态的特点不存在绝对可靠状态，但存在
7、绝对失效的状态：随机变量、随机过程、计算模式的不确定。正如人的健康如何定义和评价一样（绝对健康）。生与死是由明确界限的，出现极限状态标志，失效也就出现。状态是可以转化的：从状态方程可以看出，状态是由作用效应S和抗力相互关系决定的。减小作用效应和增大抗力就可以实现状态的转化。失效状态的结构经加固、修复可恢复到可靠状态。处于污染环境下的结构，一旦环境得到治理或污染源得到清除。,24,以概率理论为基础的极限状态设计方法以可靠指标度量结构的可靠度采用分项系数的设计表达式,混凝土结构设计方法,25,设计可靠度与实际可靠度设计可靠度不等于实际可靠度。有利的一面设计中的钢筋归并混凝土强度后期增长截面尺寸的正
8、偏差实际荷载减小等；不利的一面施工中偷工减料、粗制滥造，环境条件的恶化、材料性能的自然劣化等。,26,可靠（安全、适用、耐久）失效（不安全、不适用、不耐久）结构呈现什么状态归根结底是由作用与抗力的相互关系决定的。结构的状态方程:,既有结构的状态,27,既有结构所处的状态判定基于推测正常设计、正常施工、正常使用、正常维护,28,混凝土结构全寿命过程（检测过程）,29,混凝土结构全寿命过程,性能孕育和形成过程,性能保持和提高过程,性能衰减过程,性能丧失过程,30,实现结构性能的质量保证体系,成品验收过程控制,31,结构性能的质量控制基本假设好的面粉+好的和面工艺+好的模具+好的烘烤工艺=色香味俱佳
9、的面包质量控制面粉 和面工艺 模具 烘烤 面包质量标准检测方法评价标准,32,基本假设引申的两个问题顺序通过过程控制保证成品质量倒序针对坏的成品分析原因,33,现场检测和实验室检测的区别现场针对结构实体，实验室针对样品或试件；现场涉及抽样问题，实验室不涉及抽样；现场要根据实际情况选择检测项目，实验室针对指定项目；现场一般不具备标准试验条件，实验室一般规定标准试验条件；现场具备再现性，实验室不具备再现性；现场对受检结构负责，实验室检测对样品负责。,34,新建结构和既有结构的区别新建结构特别是在建结构相关资料比较齐全或较易收集，既有结构相关资料可能缺失或难以收集；新建结构特别是在建结构现场抽样较为
10、容易，既有结构现场抽样难度较大；新建结构特别是在建结构的原材料、构配件、施工质量受时效影响小，可对其原始质量状况进行追溯，既有结构的原材料、构配件、施工质量受时效影响大，难对其原始质量状况进行追溯；新建结构特别是在建结构未受荷载验证，存在较多的不确定，既有结构经受荷载验证，存在较少的不确定。,35,四 检测的目的质量控制与验收质量控制保证结构获得设计要求的性能指标。施工单位自检，过程控制；监督抽查；质量验收确认结构是否处在规定的条件，从而判定是否处于设计要求的可靠状态。实体检验,36,现场检测的目的参数估值与性能评价确认结构的实际参数，从而判定结构性能状态，为进一步处理提供依据。加固改造前。确
11、认结构的实际参数，与理论计算值或经验估计值比较；研究。,37,4.1 检测类别工程质量检测为评定结构工程质量与设计要求或施工质量验收规范规定的符合性所实施的现场检测。结构性能检测为评估结构安全性、适用性、耐久性或抗灾害能力提供数据所实施的现场检测。,38,如果不倒，一定是个合格工程,39,如果不烧，一定是个优质工程,40,分类检测的必要性背景原则上所有在役工程都是经过验收的，经过验收的工程都是合格工程，合格工程也会出现各种质量问题和质量投诉（包括获得各种质量杯的工程）。推论：工程质量检测、评定为合格结构性能满足要求。,41,原因静态与动态：质量合格评定静态，结构性能评估动态；清晰与模糊：质量合
12、格评定指标明确，性能要求模糊；质量合格评定项目有限，无法包揽一切；结构性能的多样性，性能与要求不匹配；对性能的期待过高；对结构无害的控制指标：截面尺寸、保护层厚度的处理难度；设计、施工中的不确定性（有利、不利）；质量合格指标的合理性；质量合格评定过程中的诚信问题。,42,工程质量检测的特点凡是要求进行工程质量检测的项目，其争议的焦点似乎主要在于经济问题，不在于技术问题；或者说表面上看是质量问题，实质是经济问题；工程质量检测后争议得不到解决，会转化为质量问题的司法鉴定或行政仲裁；有些工程质量问题在争议的问题得到解决之后也会转化为结构性能的评定（让步验收）；工程质量检测隐含着责任划分的问题。,43
13、,工程质量检测评定的范围工程质量检测工作的主要对象是正在施工的结构工程和竣工时间不长的结构工程，但既有结构有时也会遇到工程质量的评定问题。工程质量检测不仅涉及到施工质量也要包括设计质量和原材料质量。这里所隐含的意义是，工程质量出现问题的责任方不一定就是施工企业，有时设计单位、建设方或材料的供应商也有责任。,44,工程质量检测的依据施工质量评定以设计的要求为基准，允许误差按相应的验收规范衡量；当结构设计对允许偏差有特殊要求且其要求严于验收规范的要求时，允许误差按设计要求衡量；当设计的要求低于验收规范的要求时，一般应该按验收规范的规定衡量。对于验收不合格的问题，当设计方确定结构的性能没有受到明显影
14、响时，建设方可以让步验收。但是，在工程质量检测时不能用结构的性能没有受到影响来掩饰工程质量存在的问题。,45,工程质量检测的特点公正、公开的程序；标准的抽样方法；标准的检测方法；明确的合格判定指标和结论。,46,结构性能检测的特点结构性能检测一般只涉及技术层面，具有如下特点：协商的程序；一般采用标准的抽样方法，有时根据实际需要，在协商的基础上可出现偏离；一般采用标准的检测方法，必要时可采取非标准检测方法；具体的检测数据和可靠的推定结果。,47,工程质量的转化工程质量存在问题，结构的性能不一定会受到明显的影响。工程质量检测后，有些项目会转化为结构性能的评定。这种评定中掌握的原则是：确保结构的性能
15、，尽量减少工程的处置量，体现可持续发展的政策。有关当事方的权益问题已经得到解决；所谓确保结构的性能，就是以现行规范对结构性能要求为基准对结构的实际状况进行评定，其性能不能低于国家现行规范的规定。,48,五 什么时间设计阶段施工阶段使用阶段,49,六 什么地点试验室主要针对试件或试样现场主要针对结构或构件,50,6.1 现场检测的必要性现场检测的必要性源于以下几个方面：工程结构可靠性设计统一标准GB50153要求；施工中的检测属于过程控制，是材料质量验收，不是工程质量验收；混凝土结构性能随时间变化存在衰减过程；有些结构性能参数既不能试验室检测，也不能通过模型分析；设计状态与实际状态的差别。,51
16、,工程结构可靠性设计统一标准GB50153要求 结构的设计、施工和维护应使结构在规定的设计使用年限内以适当的可靠度且经济的方式满足规定的各项功能要求。为了实现上述目标，必须保证正常设计、正常施工、正常维护和正常使用。,52,现场检测的必要性结构工程质量是材料、施工和设计质量的综合体现，施工中的检测属于过程控制；施工中的检测大部分涉及材料性能检测，不是结构质量和性能检测；材料性能检测依赖于标准条件，只是提供相对比较。结构性能随时间变化存在衰减过程自然劣化过程损伤过程,53,有些结构性能参数既不能试验室检测，也不能通过模型分析阻尼填充墙对基频影响连接状态：刚接、铰接、弹性支座,54,什么情况下要进
17、行现场检测当遇到下列情况之一时，应进行工程质量的检测：涉及结构工程质量的试块、试件以及有关材料检验数量不足；对结构实体质量的抽测结果达不到设计要求；对结构实体质量有怀疑或争议；发生工程质量事故，需要分析事故原因、确认事故责任；相关标准要求进行的工程质量第三方检测；相关行政主管部门要求进行的工程质量第三方检测。,55,什么情况下要进行现场检测当遇到下列情况之一时，应进行结构性能检测：混凝土结构改变用途、改造、加层或扩建；混凝土结构达到设计使用年限要继续使用；混凝土结构使用环境改变或受到环境侵蚀；混凝土结构的可靠性鉴定；灾害后的鉴定或应急检查；相关标准规定的结构运行期间的性能鉴定。,56,现场检测
18、的特点 涉及面广，各方利益的聚焦点知识面宽，涉及结构、材料甚至环境条件等现场情况变化大，根据具体情况，修改检测方案关联性强，检测时要考虑相邻构件或结构的影响检测条件受限,信息不够充分现场检测责任重，检测数据是工程质量检测、评定和结构性能评估的基础，现场检测终生牵挂，责任与结构同在。现场检测可再现性好，检测工作的质量可以通过仲裁确认。,57,七 依据什么委托书标准规范（后面专题介绍）设计图纸及其他技术资料,58,八 采用什么样的方式、方法随机抽样约定抽样批量检测构件检测部位检测,方法,标准检测方法,非标准检测方法,59,九 做了什么事全面检查专项检查取样实体检测,60,9.1 现场检测项目现场检
19、测的根本目的是保证结构的可靠性，与结构可靠性相关的项目都应该进行检测。结构可靠性分析过程中，需要考虑的各种参数只有两大类：作用和抗力（必须定量描述）。作用：施加在结构上的直接作用或引起结构外加变形或约束变形的间接作用。由这些作用引起的结构或构件的内力、变形称为作用效应。设计时，作用按荷载规范取值，作用效应按一定假设前提下的结构模型通过结构分析确定，对一个具体结构，作用有时需要现场检测，如一个结构是否超载使用。,61,现场检测项目结构或构件及其材料承受作用效应的能力，称为抗力，如刚度、强度、抗裂度等。设计时，抗力按混凝土结构设计规范确定。结构抗力取决于结构形式、连接条件、材料强度、截面尺寸等，构
20、件中的缺陷和损伤最终落实到抗力的折减问题。对一个具体结构，抗力需要现场检测，如混凝土强度、截面尺寸等。抗力是现场检测的主要内容。,62,现场检测项目抗力是现场检测的主要内容,截面尺寸,材料性能,连接构造,变形,缺陷损伤,截面抗力,计算模式,抗力折减,63,混凝土结构现场检测项目混凝土力学性能；混凝土长期耐久性能；混凝土有害物质含量及其效应分析；构件缺陷的检查与检测；构件尺寸的检验与偏差检测；构件中钢筋的检测；位移与变形的检测；构件损伤的识别与检测；混凝土性能劣化的快速检验；结构构件力学性能的检验。,64,选择检测项目检测项目要根据检测目的而定足够：检测项目要能实现检测目的，该检的要检。够用：检
21、测项目要与检测目的有关，不该检的不要检。无关检测、过度检测在可以选择的情况下，尽可能选择能有直观、明确检测结论的检测项目。简单、经济：检测方法，直观、明确：检测结果。故弄玄虚，一目了然的事情，搞得很复杂，显示水平。协商做不到或没必要：通过其他方法或资料可以解决。不是无条件：检测项目最终应由检测方确定，不可无限让步。,65,十 得出什么样的结果试样或测试部位的描叙检测方法测试数据检测机构的工作,66,十一 作出什么样的结论或建议试样或测试部位的描叙检测方法测试数据符合性评价后续取值或处理方法的建议 检查结构的工作,67,检测的一般流程,68,报告的主要内容（上述工作成果的表达）委托方名称；工程概
22、况；设计单位、施工单位及监理单位名称；检测原因、检测目的及以往相关检测情况概述；检测项目、检测方法及依据的标准；检验方式、抽样方案、方法、检测数量与检测的位置；检测项目的主要分类检测数据和汇总结果、检测结果、检测结论；检测日期，报告完成日期；主检、审核和批准人员的签名；检测机构的有效印章。,69,报告的基本要求结论明确用词规范文字简练对于容易混淆的术语和概念应以文字解释或图例、图像说明。,70,小结,以事实为根据，以法律为准绳。以数据为根据，以标准为准绳。如何得到准确的数据？如何正确理解和应用标准？,71,体会和建议,72,道、器、技,形而上者谓之道，形而下者谓之器。,73,器、技、道,客观存
23、在,人为实现,器：工具、软件,道：原理,技：应用,探索、发现,发明、创造,器利而道钝,熟能生巧,知其然知其所以然,失真,74,道,作用力与反作用力作用与作用效应力的平衡,道：客观规律，上帝制定的；正确性无容置疑；循道而为,道：原理,75,器,仪器设备分析软件标准规范技术文献,器：客观规律的应用，人制定的；正确性可以置疑；如何利用循道而为,器：工具,76,技,仪器设备的操作能力分析软件的应用能力标准规范的理解能力经验：综合判断能力,技：人对道和器的应用；后天培养，长期积累；因人而异，规范化，可比较,技：人的能力,77,1 和 谐协商：相关利益方尊重：相关利益方珍惜资源自然物产是几亿年造化的结果，
24、人造产品是自然物产和人类智慧 的结晶。结构的检测评定应尽可能减少结构不必要的处置量和处置费用。,78,2 忠于检测目的穷则修身养性，达则兼济天下知识分子好评说、喜打抱不平。现场检测时会有各种干扰工程（产品质量是干出来的，不是检验出来的）技术不是万能的，有时是无奈的合理未必合法，合法未必合理（技术法规自身的不完善）,79,3 组织纪律检测工作靠数据评判，有完整的报告形成和审批程序，有一个组织检测机构。现场检测时应指定项目负责人，负责：外部协调内部管理统一发布消息。个人是没有能力独立承担检测风险的,80,既有信息可靠性检测都是在一定的既有信息基础上进行的现场检测通常都是小样本抽样检测，而仅对来样负
25、责或仅对受检部位负责又往往不能满意地解决问题；既有信息的充分可靠性决定了检测结论的可靠性。现场检测的背后往往有更复杂的背景。既有信息的获取多听、多问。既有信息的确认程序上保证，书面申明，共同确认。,81,样本的代表性相信样本不能随意更换样本。样本应随机抽取。不能随机抽取样本时，应按约定方法抽样。记录样本抽取经过，最好共同确认不应根据样本数据推定总体质量。试件（试样）的符合性检查,82,5 没有免费的午餐抽样检测可以节省费用，必然存在生产方风险和用户方风险，即漏判或错判的可能性；检测方法快捷、简便，检测精度会降低。检验批容量大可减少抽检量，但一旦出现不合格，增大处理费用。检测费用低，必然出现大批
26、量检测（检验批范围大）、低评价（数据量不足，保守估计），增大处理费用。材料强度等结构潜力的利用：检测评定工作量大，处置费用降低。检测评定工作量不足，处置费用增大。,83,6 原因与责任有果必有因：结构上的各种缺陷必然有原因的，原因能否确认取决于必要性、愿望和代价。有因未必有果：氯离子超标未见钢筋锈蚀。原因不一定就是责任：认识的局限性、模糊性。原因是客观存在的，事物的自然属性，责任是人为定义的，事物的社会属性。,84,责任主体,建设工程质量管理条例,建设单位,勘察单位,设计单位,施工单位,监理单位,使用维护单位,检测鉴定单位,政府监督部门,标准规范编制,85,7 现象未必反映本质辩证一病多症：承
27、载能力不足裂缝、挠度、混凝土压碎等多病一症：裂缝收缩、承载能力不足、钢筋锈蚀、碱骨料反应等。有病无症：抗震设防的结构尽管抗震承载能力严重不足，无地震时不表现。有症无病：结构无事，室外回填土下沉。同病不同症：个体差别,86,8 推理与推断推理严格的逻辑，不存在错判的可能性。推断在一定置信水平上的结论，存在错判可能性。对于总体是一个概率问题 对于个体是一个确定性问题,87,9 相对正确性客观存在的随机性混凝土强度分布等；未确知性信息不完备造成的模糊性评定的标准和事物本身的定义没有明确的边界，定性评价。由于检测对象的随机分布和检测误差的存在以及手段和认识的局限性，存在不确定性。不确定的存在，必然导致检测、评定结果只具有相对正确性。相对正确应有一定的容忍度，或者说检测结果之间应存在可比性。尊重和重视其他检测单位的检测工作。,88,君子爱财，取之有道 指甲盖碰坏了，要检查心、肝、脾、肾、肺吗？,89,11 对能力的正确评价 除非确有必要，不做无关的解释和说明导致质量问题的原因是综合的；专业分工细，未必均能胜任。,90,12 事实胜于雄辩 当检测结论与实际严重不符时，赶快补救吧,91,谢谢！,
