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摘要:工程检测是一个正在兴起的行业,势必存在许多漏洞和问题,本文通过对工程检测存在的问题进行了总结分析,并提出一些相应的措施和建议,以期对工程检测有所借鉴。
关键词:工程检测;人员配备;理论技术;工具手段;工程组织
引言
随着国家的建设和发展,许多工程建筑物已经使用多年,纷纷进入老年阶段,出现了各种各样的安全隐患问题。这就需要定期对它们进行安全鉴定,从而确保是否可以继续使用。工程检测拥有广阔的市场前景,许多私人检测单位或国家检测机构如雨后春笋般涌现,竞争激烈。对于一个正在兴起的行业,势必存在许多混乱和漏洞,不够规范和健全,存在许多先天不足引起的问题。对此笔者想对这些问题进行一下浅谈,希望对工程检测有所借鉴[1]。
建筑工程的质量安全检测并不同于一般的施工监理监督,它对人员和技术要求相对较高,能够准确检测出引起建筑病害的复杂原因,提供有效的处理措施。这必然存在如下问题:
1人员配备不够合理
在工程建设的整个流程中,首先是设计,然后是施工,最后是养护。而检测正是养护中的一部分,处于整个流程中的末梢。从理论上来讲,如果你没做过设计和施工,对它们无所了解,根本不知道所检测的建筑物是怎么来的,你又怎么能正确判断出该建筑结构的问题所在,该如何处理?
在设计院,他们的检测人员熟悉设计,对施工也可能有所了解,但对于养护检测这一块相对薄弱,他们的检测恐怕也只限于施工监控。既然设计了结构,就要确保结构能够安全的施工。然后能力再强一点,就做做旧危建筑的加固设计,而这也仅限于设计。对结构病害的诊断和分析,还欠缺技术力量和手段。
在施工单位,他们的检测人员熟悉施工,对设计却知之甚少,对检测也仅限于在施工时对材料的测试,比如对混凝土、钢筋的质量和性能测试。
而在高校等科研机构,虽然他们拥有大批高素质人才,但他们不是专门搞设计的,也不是专门搞施工的,更多的是教书育人和学习研究,以理论为主,对施工和设计还欠缺丰富的实践经验。他们的理论知识和经验教教书足够,但对实际工程中存在的具体问题知道的还不够多,这或多或少会影响他们对工程建筑物病害成因的准确判断和分析。
因此,设计院所知道的检测是施工监控,施工单位所知道的检测是材料检测,高校等科研单位所知道的检测偏于理论检测,整个检测行当的检测存在一定的局部片面性。真正的检测不是那么好弄的,他对人员素质的要求较高。如果将设计、施工、和理论研究有效的组合在一起,那就全面了。
检测人员要求全面的高素质人才,将许多不同专业的人才组织起来才算完整。但纵观目前许多检测单位,受于企业规模的影响,有的在某些方面有那么一两个专家,而剩下的就是一些青年赤卫军和体力劳工,这在人员匹配方面上是不够合理的。
为使工程检测的规范化,国家不仅制定了一些检测指导规范,还对检测人员进行了个人素质测试考核,提高检测水平。笔者也参加过这样的考核,对测试方法存在一些疑问。比如公路桥梁专业的检测考试,有大部分試题是关于材料的[2]。像混凝土强度的超声波检测,桩身的强度测试等,而关于桥梁结构承载能力方面的试题却少之又少。那么有些专门从事材料检测的占了个便宜,有些更多从事结构荷载测试方面的就要吃大亏了。有些从事多年检测的人,由于试题过于宽泛或片面,无法通过考试;有些背背复习资料就轻而易举的通过了,事后背的东西少用的大多又忘了。
我们无法要求一个人掌握所有知识,而个人也不能对其他知识无所了解。这就需要大力提高检测人员素质。
2理论技术支持不足
工程建筑的检测,更多的是病害的检查测试。就像老中医看病,为病人把脉,望、闻、观、切,找病理,梳理清楚,对症下药。而建筑结构的病害不是一日而成的,它涉及到环境(温度、湿度、酸碱性等)的影响、荷载(重力、风、车辆等)的作用、结构设计、施工质量等因素,成因复杂多样。建筑物一般多是混凝土结构,还有一些就是钢结构。而混凝土的开裂最为令人头痛。
混凝土的开裂破坏,是个非线性过程,要进行塑性分析。虽然科学家们对此做了大量的理论研究,还无法很好的进行理论数值模拟分析。比如用最好的有限元分析软件ANSYS,它只能建立简单的分析模型,从而模拟混凝土出现开裂的范围,但无法准确计算混凝土开裂的程度(裂缝宽度和深度)[3]。如果模型稍微复杂,那就连哪个部位会出现开裂都无法模拟了。既然无法准确模拟分析,那就较难准确有效的加固和修补。
一座带病害的建筑物,比如混凝土开裂得非常厉害,还能不能正常运营使用是个大问题,如何进行有效加固也是个较大的问题。首先就要进行检测,对病害进行检查,对结构承载能力和刚度进行测试。
在做试验之前,首先必须收集所有资料,比如结构的施工设计图纸、现场实勘资料。然后就是进行结构的数值模拟分析,制定检测方案。通常有些检测单位的计算人员,为了方便计算,对结构的计算模拟并不考虑开裂情况,也不检验结构在设计时是否真的合理,更无从得知在施工时有没有被偷工减料。他们只做结构在一定荷载下的线弹性分析,结构在荷载的作用下会产生多少变形和应力增量,现场测试的就是这个增量。如果实测下沉挠度和应力微应变符合理论计算要求,结构就可继续使用。撇开混凝土的开裂情况而测试结构的承载能力和刚度,是在偏于安全的情况下进行的。只要在测试过程中混凝土开裂没有进一步开展,试验就可逐级进行。但这样不能准确测试出结构的真正承载能力和刚度,试验测出的只能是一个在设计荷载作用下的理论计算值上打折扣的承载能力和刚度,而理论计算值也未必精确。
测出的结果虽然能够保证结构安全的运营,但无法保证结构有效率的充分使用。这样做出的理论计算分析,也只能是一种近似的估算分析。工程界的计算误差,在长度单位上甚至可以达到一两个厘米。有时受到现场环境因素的影响,理论计算资料与实际结构情况相差较大,根本无法测试出可用的数值。比如在城市桥梁上做试验,碰到刮风下雨的天气,一些车道又必须让车辆通过,这样更难测出正确值。
如果结构不能再继续安全使用,那就需要加固或者拆除。如何加固?没有精准的数值模拟分析,那就只能增加繁复的手工分析,还有依赖以往的工程经验。
3检测工具不够先进
在工程试验检测中,有些工具显得比较笨重和昂贵,这需要花费较大的成本。比如桥检车,体积庞大,价格数百万。当一两桥检车在桥上开过的时候,相当于一辆挂车的重量。梁体肯定会发生相应的变形,混凝土的裂缝会随之张开变大。这样在桥下测试出的裂缝宽度,是一个偏大的宽度。如果换用简单轻便的桥检车,就好多了。比如在一般的铁路高架桥,梁体下方会挂有一辆小车子,可以自由纵向滑移,方便养护工人使用。如果在一般的桥梁结构上也有这样一辆小车子,不仅可以挂在桥跨下方自由移动,还可以拆卸折叠,在其他桥跨重新组装使用,那就非常方便了。笔者也曾经构思和设计过,有待完善和改进。
在一些斜拉桥的拉索检测中,由于拉索较高,不太方便检测。因此人们想出了制造机器人的办法,用机器人来服务。这样便有了斜拉索机器人。机器人沿着拉索往上爬,一边拍摄病害图片,一边还可清洗垢物。只是现在制造出的拉索机器人还很笨重,一两百斤,需要强大的马达发动机作为动力,又要较高的减震技术。所以斜拉索机器人还不够理想和完善。笔者曾经构思,可否想电影中的一样,利用小型模型飞机进行改造,在上面安装摄相头,人在下方遥控,就可拍摄到拉索的病害图片了。而对于其他高架桥也适用,不用桥检车或升降机载人检测,确保人员的安全。
4工程组织困难
有些工程检测项目,由于检测的结构较多,有一大批,为赶进度,时间比较仓促。碰上刮风下雨天或者烈日曝晒,试验更加难以进行。在一些拥挤的城市桥梁结构,做试验时桥上还有车辆行人通过,影响测试结果。做工程检测,是一个辛苦的行当。许多设备条件还有待改进,减少人工负担。期望在不久的将来,能够更多的实现自动化。比如桥梁健康监测,有一整套的监测系统。而桥梁的病害,通过拍摄到的图片技术处理,便能进行定量分析[5]。
5结语
本文是个人在检测中的一些经验小结,纯属一家之言。希望对工程检测有所裨益。工程检测是一个正在兴起的行业,必然会出现许多问题。从人员配备、技术理论支持,到工具手段、工程组织,还需改进和大大提高。愿所有检测工程师共同努力!
参考文献:
[1] 李景业. 公路工程试验检测存在的问题及措施[J].中国科技纵横.2010.09
[2] 万于.混凝土裂缝模型的数值计算及模拟[J].山西建筑.2007.12
[3] 余朝阳. 利用机器人检查斜拉索初探[J].广东公路交通.2009.
关键词:工程检测;人员配备;理论技术;工具手段;工程组织
引言
随着国家的建设和发展,许多工程建筑物已经使用多年,纷纷进入老年阶段,出现了各种各样的安全隐患问题。这就需要定期对它们进行安全鉴定,从而确保是否可以继续使用。工程检测拥有广阔的市场前景,许多私人检测单位或国家检测机构如雨后春笋般涌现,竞争激烈。对于一个正在兴起的行业,势必存在许多混乱和漏洞,不够规范和健全,存在许多先天不足引起的问题。对此笔者想对这些问题进行一下浅谈,希望对工程检测有所借鉴[1]。
建筑工程的质量安全检测并不同于一般的施工监理监督,它对人员和技术要求相对较高,能够准确检测出引起建筑病害的复杂原因,提供有效的处理措施。这必然存在如下问题:
1人员配备不够合理
在工程建设的整个流程中,首先是设计,然后是施工,最后是养护。而检测正是养护中的一部分,处于整个流程中的末梢。从理论上来讲,如果你没做过设计和施工,对它们无所了解,根本不知道所检测的建筑物是怎么来的,你又怎么能正确判断出该建筑结构的问题所在,该如何处理?
在设计院,他们的检测人员熟悉设计,对施工也可能有所了解,但对于养护检测这一块相对薄弱,他们的检测恐怕也只限于施工监控。既然设计了结构,就要确保结构能够安全的施工。然后能力再强一点,就做做旧危建筑的加固设计,而这也仅限于设计。对结构病害的诊断和分析,还欠缺技术力量和手段。
在施工单位,他们的检测人员熟悉施工,对设计却知之甚少,对检测也仅限于在施工时对材料的测试,比如对混凝土、钢筋的质量和性能测试。
而在高校等科研机构,虽然他们拥有大批高素质人才,但他们不是专门搞设计的,也不是专门搞施工的,更多的是教书育人和学习研究,以理论为主,对施工和设计还欠缺丰富的实践经验。他们的理论知识和经验教教书足够,但对实际工程中存在的具体问题知道的还不够多,这或多或少会影响他们对工程建筑物病害成因的准确判断和分析。
因此,设计院所知道的检测是施工监控,施工单位所知道的检测是材料检测,高校等科研单位所知道的检测偏于理论检测,整个检测行当的检测存在一定的局部片面性。真正的检测不是那么好弄的,他对人员素质的要求较高。如果将设计、施工、和理论研究有效的组合在一起,那就全面了。
检测人员要求全面的高素质人才,将许多不同专业的人才组织起来才算完整。但纵观目前许多检测单位,受于企业规模的影响,有的在某些方面有那么一两个专家,而剩下的就是一些青年赤卫军和体力劳工,这在人员匹配方面上是不够合理的。
为使工程检测的规范化,国家不仅制定了一些检测指导规范,还对检测人员进行了个人素质测试考核,提高检测水平。笔者也参加过这样的考核,对测试方法存在一些疑问。比如公路桥梁专业的检测考试,有大部分試题是关于材料的[2]。像混凝土强度的超声波检测,桩身的强度测试等,而关于桥梁结构承载能力方面的试题却少之又少。那么有些专门从事材料检测的占了个便宜,有些更多从事结构荷载测试方面的就要吃大亏了。有些从事多年检测的人,由于试题过于宽泛或片面,无法通过考试;有些背背复习资料就轻而易举的通过了,事后背的东西少用的大多又忘了。
我们无法要求一个人掌握所有知识,而个人也不能对其他知识无所了解。这就需要大力提高检测人员素质。
2理论技术支持不足
工程建筑的检测,更多的是病害的检查测试。就像老中医看病,为病人把脉,望、闻、观、切,找病理,梳理清楚,对症下药。而建筑结构的病害不是一日而成的,它涉及到环境(温度、湿度、酸碱性等)的影响、荷载(重力、风、车辆等)的作用、结构设计、施工质量等因素,成因复杂多样。建筑物一般多是混凝土结构,还有一些就是钢结构。而混凝土的开裂最为令人头痛。
混凝土的开裂破坏,是个非线性过程,要进行塑性分析。虽然科学家们对此做了大量的理论研究,还无法很好的进行理论数值模拟分析。比如用最好的有限元分析软件ANSYS,它只能建立简单的分析模型,从而模拟混凝土出现开裂的范围,但无法准确计算混凝土开裂的程度(裂缝宽度和深度)[3]。如果模型稍微复杂,那就连哪个部位会出现开裂都无法模拟了。既然无法准确模拟分析,那就较难准确有效的加固和修补。
一座带病害的建筑物,比如混凝土开裂得非常厉害,还能不能正常运营使用是个大问题,如何进行有效加固也是个较大的问题。首先就要进行检测,对病害进行检查,对结构承载能力和刚度进行测试。
在做试验之前,首先必须收集所有资料,比如结构的施工设计图纸、现场实勘资料。然后就是进行结构的数值模拟分析,制定检测方案。通常有些检测单位的计算人员,为了方便计算,对结构的计算模拟并不考虑开裂情况,也不检验结构在设计时是否真的合理,更无从得知在施工时有没有被偷工减料。他们只做结构在一定荷载下的线弹性分析,结构在荷载的作用下会产生多少变形和应力增量,现场测试的就是这个增量。如果实测下沉挠度和应力微应变符合理论计算要求,结构就可继续使用。撇开混凝土的开裂情况而测试结构的承载能力和刚度,是在偏于安全的情况下进行的。只要在测试过程中混凝土开裂没有进一步开展,试验就可逐级进行。但这样不能准确测试出结构的真正承载能力和刚度,试验测出的只能是一个在设计荷载作用下的理论计算值上打折扣的承载能力和刚度,而理论计算值也未必精确。
测出的结果虽然能够保证结构安全的运营,但无法保证结构有效率的充分使用。这样做出的理论计算分析,也只能是一种近似的估算分析。工程界的计算误差,在长度单位上甚至可以达到一两个厘米。有时受到现场环境因素的影响,理论计算资料与实际结构情况相差较大,根本无法测试出可用的数值。比如在城市桥梁上做试验,碰到刮风下雨的天气,一些车道又必须让车辆通过,这样更难测出正确值。
如果结构不能再继续安全使用,那就需要加固或者拆除。如何加固?没有精准的数值模拟分析,那就只能增加繁复的手工分析,还有依赖以往的工程经验。
3检测工具不够先进
在工程试验检测中,有些工具显得比较笨重和昂贵,这需要花费较大的成本。比如桥检车,体积庞大,价格数百万。当一两桥检车在桥上开过的时候,相当于一辆挂车的重量。梁体肯定会发生相应的变形,混凝土的裂缝会随之张开变大。这样在桥下测试出的裂缝宽度,是一个偏大的宽度。如果换用简单轻便的桥检车,就好多了。比如在一般的铁路高架桥,梁体下方会挂有一辆小车子,可以自由纵向滑移,方便养护工人使用。如果在一般的桥梁结构上也有这样一辆小车子,不仅可以挂在桥跨下方自由移动,还可以拆卸折叠,在其他桥跨重新组装使用,那就非常方便了。笔者也曾经构思和设计过,有待完善和改进。
在一些斜拉桥的拉索检测中,由于拉索较高,不太方便检测。因此人们想出了制造机器人的办法,用机器人来服务。这样便有了斜拉索机器人。机器人沿着拉索往上爬,一边拍摄病害图片,一边还可清洗垢物。只是现在制造出的拉索机器人还很笨重,一两百斤,需要强大的马达发动机作为动力,又要较高的减震技术。所以斜拉索机器人还不够理想和完善。笔者曾经构思,可否想电影中的一样,利用小型模型飞机进行改造,在上面安装摄相头,人在下方遥控,就可拍摄到拉索的病害图片了。而对于其他高架桥也适用,不用桥检车或升降机载人检测,确保人员的安全。
4工程组织困难
有些工程检测项目,由于检测的结构较多,有一大批,为赶进度,时间比较仓促。碰上刮风下雨天或者烈日曝晒,试验更加难以进行。在一些拥挤的城市桥梁结构,做试验时桥上还有车辆行人通过,影响测试结果。做工程检测,是一个辛苦的行当。许多设备条件还有待改进,减少人工负担。期望在不久的将来,能够更多的实现自动化。比如桥梁健康监测,有一整套的监测系统。而桥梁的病害,通过拍摄到的图片技术处理,便能进行定量分析[5]。
5结语
本文是个人在检测中的一些经验小结,纯属一家之言。希望对工程检测有所裨益。工程检测是一个正在兴起的行业,必然会出现许多问题。从人员配备、技术理论支持,到工具手段、工程组织,还需改进和大大提高。愿所有检测工程师共同努力!
参考文献:
[1] 李景业. 公路工程试验检测存在的问题及措施[J].中国科技纵横.2010.09
[2] 万于.混凝土裂缝模型的数值计算及模拟[J].山西建筑.2007.12
[3] 余朝阳. 利用机器人检查斜拉索初探[J].广东公路交通.2009.