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进行锚栓检测时常用的检测方法有哪些,各有什么适用场景

三方检测机构-蒋工 2022-10-06

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锚栓是建筑结构中连接构件与基材的关键部件,其锚固质量直接关系到幕墙、保温层、钢结构等构件的安全性。无论是新建工程的质量验收,还是既有建筑的加固改造,锚栓检测都是保障结构安全的重要环节。不同类型的锚栓(如机械锚栓、化学锚栓)和应用场景(如混凝土、砌体基材),需匹配针对性的检测方法。本文梳理了锚栓检测的6种常用方法,详细说明每种方法的原理、操作要点及适用场景,为工程实践提供参考。

拉拔试验——锚栓锚固力的核心检测方法

拉拔试验是锚栓检测中最直接、最常用的方法,原理是通过外力加载测量锚栓能承受的最大拉力或保持荷载的能力,直接反映锚固安全性。根据是否破坏锚栓,分为破坏性与非破坏性两类。

破坏性拉拔要把锚栓拉至破坏(比如杆体断裂、基材开裂或锚栓拔出),获取极限锚固承载力。这种方法适合新建工程验收,尤其是核电站、大型桥梁等重要结构的抽样检测,能精准验证设计承载力是否达标。比如混凝土结构中,破坏性试验要保证锚栓间距足够(一般不小于直径10倍),避免相邻锚栓互相影响;还要记录破坏形式——如果是杆体断裂,说明材质没问题;如果是基材破坏,就得复核混凝土强度。

非破坏性拉拔是加载到设计荷载的1.2~1.5倍,保持1~5分钟后卸载,锚栓不破坏。这种方法适合既有建筑检测,比如老旧建筑加固前的锚栓评估,或幕墙已安装锚栓的复核。非破坏性试验的好处是不影响结构使用,但要控制加载速率——太快会让结果偏高,一般1~5kN/s,具体看锚栓规格。

不管哪种拉拔试验,都得用校准过的拉拔试验机,检测人员要有专业资质。另外基材状态(比如混凝土裂缝、强度)会影响结果,检测前得先查基材有没有严重损伤。

扭矩系数检测——机械锚栓的安装质量控制

机械锚栓(比如膨胀锚栓、扩底锚栓)的锚固力靠安装扭矩产生的膨胀力或锁结力,扭矩系数是衡量安装质量的关键——指扭矩和轴向拉力的比值,公式是扭矩系数=扭矩/(轴向拉力×锚栓公称直径)。

扭矩系数检测主要测安装时的扭矩值,常用工具是扭矩扳手(手动或电动)。新建工程里,这方法用于机械锚栓的安装控制——施工人员按设计扭矩拧紧,检测人员用扭矩扳手复核。比如幕墙常用的M10膨胀锚栓,推荐扭矩30~40N·m,如果实际只有20N·m,膨胀力不够易拔出;超过50N·m,可能让杆体变形或基材开裂。

既有机械锚栓的扭矩检测,能复核锚固性能。比如老旧膨胀锚栓用久了,锈蚀会让螺纹摩擦力变大,就算扭矩达标,轴向拉力也可能不够。所以既有锚栓的扭矩检测要结合拉拔试验,综合评估。

要注意不同机械锚栓的扭矩系数不一样——膨胀锚栓一般0.15~0.25,扩底锚栓因锁结方式不同可能更高。检测前得查产品说明书,明确系数范围,避免误判。

超声波探伤检测——锚栓内部缺陷与埋深的无损检测

超声波探伤用超声波在介质中的传播特性(反射、折射),检测锚栓内部缺陷和埋深。原理是探头发超声波穿过基材(比如混凝土)到锚栓,有缺陷(裂纹、空洞)就会反射,通过反射波的时间和幅值判断缺陷位置和大小;测埋深的话,用超声波往返时间乘传播速度算埋深。

这方法适合两类场景:一是化学锚栓埋深检测——化学锚栓要植入至少10倍直径的深度,埋深不够会降低锚固力,超声波能无损验证;二是锚栓内部缺陷检测——比如杆体裂纹、化学胶层空洞(搅拌不均或孔内有杂物导致)。

操作要点:选对探头——测埋深用直探头,测缺陷用斜探头;探头和基材间涂耦合剂(机油、甘油),保证超声波传输;校准传播速度——混凝土一般3500~4500m/s,用已知厚度的试块校准。

超声波检测的好处是无损、高效,但对人员技术要求高——得会看波形图(反射波幅值越高缺陷越大,位置越早缺陷越浅)。另外基材里钢筋多或有管线,会干扰超声波,检测前要了解配筋情况。

外观质量检测——锚栓表面状态的初步筛查

外观检测是锚栓检测的第一步,用目视、放大镜或简单工具(卡尺、测厚仪)查表面状态和外露长度,初步判断性能。

检测内容包括:表面腐蚀——轻度是淡红锈迹,中度是锈层>0.1mm且部分剥落,重度是杆体变细、锈层大面积掉;表面缺陷——杆体裂缝、弯曲、螺纹损坏(机械锚栓);外露长度——设计一般要求1~3倍直径,太长易碰撞变形,太短没法固定构件。

外观检测适合所有锚栓的初步筛查,尤其是既有建筑——比如外墙保温锚栓,经多年风雨易锈蚀,通过外观能快速找出锈蚀严重的,为后续拉拔或替换做准备。新建工程里,外观检测用于锚栓进场验收——查材质(不锈钢或热镀锌钢)、尺寸(直径、长度)是否符合设计,避免用不合格产品。

要注意外观检测只能初步判断,没法反映内部缺陷或锚固力,得和其他方法结合。比如某锚栓表面轻度锈蚀,但内部可能因氢脆有裂纹,这时候得用超声波进一步查。

内窥镜检测——隐蔽部位锚栓的内部检查

有些锚栓装在隐蔽处(结构内部、装饰层后或孔洞深),没法直接看,内窥镜能解决——通过细长探头深入,把内部图像传至显示器,直观查锚栓状态和基材内部。

适用场景:隐蔽工程锚栓安装检查——比如地铁隧道衬砌锚栓,装在混凝土内部,用内窥镜查是否完全植入孔内,孔内有没有碎石、灰尘影响锚固;化学锚栓孔内情况检测——化学锚栓要清理孔内,否则影响胶的粘结力,内窥镜能查有没有残留杂物或积水;既有建筑隐蔽锚栓状态检查——比如吊顶内的锚栓,用内窥镜查有没有锈蚀、变形或松动。

操作要点:选合适直径的探头——要比锚栓孔小(一般是锚栓直径1.5~2倍),不然进不去;调光源亮度——太亮图像过曝,太暗看不清;记录图像或视频——方便后续分析存档。

内窥镜检测的好处是直观精准,但受探头长度和柔韧性限制,深度超过1米或弯道多的地方不好测。另外分辨率也影响结果——高清(>1080P)能看清小缺陷,低分辨率可能漏细节。

化学锚栓固化度检测——化学锚固体系的性能验证

化学锚栓的锚固力靠胶粘剂固化——胶和杆体、基材粘结,把锚栓固定住。如果胶固化不完全,粘结力会大幅下降,导致锚栓失效。所以固化度检测很重要。

常用方法有两种:邵氏硬度检测——用硬度计测胶层硬度,固化完全的环氧树脂胶一般邵氏D80以上,低于D60说明没固化好;初期拉拔试验——常温下固化24小时后,用小荷载测初期锚固力,低于设计值50%说明固化不足。

适用场景主要是新建工程化学锚栓验收:冬季施工时的固化检测——环氧树脂胶固化速度受温度影响大,低于10℃时固化时间延长到72小时以上,得用硬度或初期拉拔确认;大直径锚栓(>20mm)固化检测——胶层厚,固化时间长,要加强检测;特殊环境锚栓——水下或潮湿环境的化学锚栓,得查胶层有没有因水分影响固化。

要注意固化度检测得等胶完全固化后做(常温一般7天),提前测结果不准。另外不同品牌胶的固化速度和硬度要求不一样,检测前得查产品说明书,明确参数。

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