DB36/T 937-2017 钢结构石油化工塔安全检测技术规程

ICS75.020

P71

DB36

江西省地方标准

DB36/T937—2017

钢结构石油化工塔安全检测技术规程

Safetytestingtechnologyproceduresforsteelpetrochemicalindustrytower

2017-04-06发布2017-07-01实施

江西省质量技术监督局发布

DB36/T937—2017

目次

前言................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................2

4基本要求...........................................................................4

5石油化工塔所用材料检测内容及方法...................................................5

6钢结构石油化工塔现场检测内容及方法.................................................6

7钢结构石油化工塔结构验算..........................................................10

8钢结构石油化工塔在线监测内容及方法................................................21

9钢结构石油化工塔整改加固及维护保养................................................25

附录A（资料性附录）焊缝及螺栓连接的强度设计值.................................28

附录B（资料性附录）钢结构石油化工塔设施检验用仪器设备表.......................30

附录C（资料性附录）部分市（县）基本风压.......................................31

附录D（资料性附录）检测报告...................................................32

I

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由江西省质量技术监督局提出并归口。

本标准起草单位：国家塔架质量监督检验中心、江西飞尚科技有限公司、上海国塔技术服务有限

公司。

本标准主要起草人：胡国华、刘文峰、蒋演德、郭凯宁、喻海荣、汪海峰、周敏、王莉、邢静忠、

李乐、蒋丰军、杨承春、刘军、黄斌斌。

II

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钢结构石油化工塔安全检测技术规程

1范围

本标准规定了钢结构石油化工塔所用原材料检测、现场检测、结构验算、在线监测、检测报告、

整改加固及维护保养的要求。

本标准适用于钢结构石油化工塔。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T700碳素结构钢

GB/T1172黑色金属硬度及强度换算值

GB/T1228钢结构用大六角头螺栓

GB/T1229钢结构用高强度大六角型式与尺寸

GB/T1230钢结构用高强度垫圈型式与尺寸

GB/T1231钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

GB/T13452.2色漆和清漆膜厚度的测定

GB/T13912金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T17394.1金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T17394.4金属材料里氏硬度试验第4部分：硬度值换算表

GB1720漆膜附着力测定法

GB/T21431建筑物防雷装置检测技术规范

GB/T2970厚钢板超声波检验方法

GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备

GB/T29712焊缝无损检测超声检测验收等级

GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB/T3098.2紧固件机械性能螺母粗牙螺纹

GB/T3323金属熔化焊焊接接头射线照相

GB/T3482电子设备雷击试验方法

GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸

GB/T3633钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件

GB50205钢结构工程施工质量验收规范

GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

GB/T50621钢结构现场检测技术标准

1

GB/T5313厚度方向性能钢板

GB/T5117碳钢焊条

GB/T5118低合金钢焊条

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50009建筑结构荷载规范

GB50010混凝土结构设计规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB50017钢结构设计规范

GB50026工程测量规范

GB50046工业建筑防腐蚀设计规范

GB50135高耸结构设计规范

GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

GB50205钢结构工程施工质量验收规范

GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范

GB50453石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准

JB/T6061无损检测焊缝磁粉检测

JB/T9281无损检测渗透检测方法

JGJ16民用建筑电气设计规范

JGJ/T23回弹法检测混凝土抗压强度技术规程

JG/T203钢结构超声波探伤及质量分级法

JGJ/T251建筑钢结构防腐蚀技术规程

SH/T3406石油化工钢制管法兰

SH/T3507石油化工钢结构工程施工质量验收规范

DG/TJ08-003建筑锚栓抗拉拔、抗剪性能试验方法

DG/TJ08-2011钢结构检测与鉴定技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

检测inspection

对检测项目的性能进行量测、检查、试验等，并将结果与标准规定的要求进行比较，以确定每项

性能是否合格的活动。

3.2

构件element

由零件、部件紧固联结组成的铁塔基本单元。

3.3

锈蚀rust

金属材料由于水分和氧气等的化学或电化学作用而产生的腐蚀现象。

3.4

腐蚀corrosion

构件与环境中有害介质接触而产生化学变化，从而导致该材料性能的退化或材料的破坏。

2

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3.5

里氏硬度leebhandness

用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距离试样表面1mm处的回弹

速度与冲击速度之比计算出的数值。

3.6

风荷载windload

风对构建物或建筑物产生的作用力。

3.7

监测monitoringmeasurements

采用仪器量测、现场巡查或远程视频监控等手段和方法，长期、连续地采集和收集反映塔的安全

状况、变化特征及其发展趋势的信息，并进行分析、反馈的活动。

3.8

监测点monitoringpoint

监测仪器布置的位置。

3.9

在线监测onlinemonitoring

应用现代电子、信息、通信及计算机技术，实现数据实时采集、传输、分析、管理的监测技术。

3.10

风及风致响应thewindandwind-inducedresponse

在外界风压、风速、风向等因素影响下导致结构产生的振动等现象。

3.11

结构应变structuralstrain

户外广告牌结构受到应力的变化。

3.12

结构监测structuralmonitoring

频繁或连续观察或量测结构的状态。

3.13

监测系统monitoringsystem

由监测设备组成实现一定监测功能的软件及硬件集成。

3.14

监测设备monitoringequipment

监测系统中，传感器、采集仪等硬件的统称。

3.15

3

传感器transducersensor

能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转

换元件组成。

3.16

窗函数windowfunction

为了减少频谱能量泄漏，可采用不同的截取函数对信号进行截断频谱分析，使用的截断函数称为

窗函数。

3.17

可靠性reliability

结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。

4基本要求

4.1一般规定

4.1.1钢结构石油化工塔安全检测是指依据本标准进行的检测、监测、可靠性校验和整改加固及维护

保养活动，应由具备相应检测资质的机构进行。

4.1.2检测所用仪器、设备及测量工具都应在计量检定或校准的有效期内。

4.1.3检测人员必须经过培训合格才能上岗，对于特殊检测项目，还应具有相应的资格。

4.1.4钢结构石油化工塔的安全检测应依据本标准的要求和相关标准规定，结合实际情况编制检测方

案。当发现检测、试验数据的数量不足或者结果出现异常时，应进行补充检测或试验。

4.1.5结构在受荷载状态，对构件取样时应不影响结构的安全使用，必要时可采用卸荷或加固等临时

安全措施。

4.1.6现场检测结束后，应修补检测所造成的结构或构件的局部损伤，并应保证修补后结构或构件的

承载能力不降低。

4.1.7为确保钢结构石油化工塔正常运行，应按本标准进行定期安全检测。对于出现下列情况之一时，

应按本标准对石油化工塔进行检测:

a)拟改变钢结构石油化工塔用途、使用条件或使用要求；

b)拟对钢结构石油化工塔进行较大规模维修或其他形式结构改造；

c)拟对钢结构石油化工塔进行整体移位；

d)钢结构石油化工塔本身出现明显的结构功能退化现象或有明显的变形；

e)钢结构石油化工塔受到灾害、事故等作用影响，并产生明显损伤；

f)钢结构石油化工塔超过设计使用年限，拟延长其使用年限；

g)对钢结构石油化工塔的抗力产生有根据的怀疑；

h)在既有钢结构石油化工塔附近进行有关活动而可能对结构产生损伤。

4.2基本工作程序和内容

4.2.1石油化工塔安全检测的程序，应按图1进行。

项目立项

确定检测铁塔

类型及数量

出具报告

确定检测机构

4

数据汇总、分析

编制检测方案

实施检测

N

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图1钢结构石油化工塔安全检测程序

4.2.2在检测过程中，应按下列具体要求对钢结构石油化工塔进行建档：

a)收集相关图纸资料，如设计施工图和计算书、设计变更、沉降观测记录、材料质保书、材料

检测文件、竣工图及竣工验收文件、历年安全检测资料等；

b)现场基本情况调查及资料核对。当有施工图时，应进行现场校核；若无施工图，应根据结构

实际状态绘制钢结构石油化工塔立面图，并标明塔高、根开、分段分节状况、主要杆件几何

尺寸、规格材质，并且绘制钢结构石油化工塔所在位置的地形方位图，标明塔所在地形位置

（坐标位置）、邻近道路、河浜、村庄、山脉及建筑物的相对位置（平面图）；

c)本次安全检测报告。

5石油化工塔所用材料检测内容及方法

5.1材料检测

5.1.1塔架结构及其紧固螺栓的材料采用平炉或氧化转化炉碳素结构钢Q235钢,低合金结构钢Q345

钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合GB/T700,GB/T1591的规定。并应保证抗拉强度、伸长

率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性的合格和硫、磷含量符合限值。

5.1.2焊接塔架宜采用低氢型焊条(例如E4315,E4316和E5015,E5016等)，其质量应符合GB/T

5117和GB/T5118的规定。

5.1.3塔架采用螺栓连接时，应采用高强螺栓连接，其质量应分别符合GB/T1228、GB/T1229、

GB/T1230、GB/T1231、GB/T3632或GB/T3633的规定。

5.1.4采用焊接连接的节点，当板厚等于或大于40mm，且沿板厚度方向受拉时，应按现行标准GB/T

5313的规定。

5.1.5抗震设防的塔架结构，其钢材的强屈比(fu/fy)不应小于1.2，且应有明显的屈服台阶;伸长率

应大于20%。

5.1.6对所检测材料材质不能确定时，应取样进行材质化学分析，分析结果如发现与应用材质不符时，

必须更换相符材质的材料或通过验算降级使用。

检测数量：选取代表性位置，按各类构件总数的3%取样。

检测方法：按照GB/T4336的规定执行。

5.2力学性能检测

5

5.2.1钢材力学性能检测应优先采用在结构中切取试样直接试验的方法，取样方法应按照GB/T2975

的规定执行，试验方法应按照GB/T228.1的规定执行。当检测结构不适宜或无法取样，则可以采用表

面硬度法等非破损或微破损方法进行检测。

检测数量：按各类构件总数的3%数量，选取代表性位置，每一个位置取3个测区。以3个测区中

的最小值作为材料硬度的代表值，由专用测强曲线或按GB/T1172的规定换算钢材的抗拉强度，钢材的

屈服强度可按屈强比推定。

检测方法：常用里氏硬度计法，按GB/T17394.1、GB/T17394.4的规定进行。其检测过程为：首

先测出里氏硬度值(HLD)，然后换算成布氏硬度(HB),再推算出强度，即HLD→→HBfb，根据

公式1计算强度：

fb=0.952×HLD+167.................................(1)

式中：

fb一一抗拉强度

HLD一一里氏硬度值。。

5.2.2新建钢结构石油化工塔连接用高强度螺栓、普通螺栓及螺母应进行检测。

检测数量：按各种规格每批次抽取8套。

检测方法：按照GB/T3098.1、GB/T3098.2的规定执行。

5.3缺陷和损伤检测

对于钢材缺陷检测，厚度小于6mm的钢板可采用表面检测方法检测；厚度不小于6mm的钢板可按

GB/T2970的规定检测；抽样部位应根据结构重要性及对构件缺陷的敏感性确定。

检测数量：主要承重构件（节点）和损伤部位的构件进行100%的检测，其余部位应进行不小于20%

的抽样检测。

检测方法：表面检测宜采用低倍放大镜观察、磁粉探伤或渗透探伤方法，按照JB/T6061、JB/T9218

的规定执行。

6钢结构石油化工塔现场检测内容及方法

6.1一般规定

6.1.1钢结构石油化工塔构件的检测内容应包括构件的几何尺寸、构造、连接、偏差与变形、缺陷与

损伤、材料性能等。如有工程施工图，应复核设计图纸和现场检测的一致性。

6.1.2钢结构构件的检测采用观察、测量和常规仪器检测及无损检测方法，必要时可进行取样检验及

构件（节点）试验检验。

6.1.3钢结构构件应根据现状检测结果、结构验算分析结果和工作形态表现进行综合评定。

6.1.4进行结构构件可靠性分析验算时，应遵守下列规定：

a)结构构件验算采用的结构分析方法，应符合现行国家设计规范的规定；

b)结构构件验算采用的计算模型应符合其实际受力与构造状况；

c)结构构件荷载和作用应在调查或检测核实后，按GB50009的规定确定。

6.1.5石油化工塔的焊缝强度试验和负荷试验应按设计要求和相应标准规定的方法进行。

6.1.6垂直度测定应在风力小于2级、阴天或阳光未照射到的构件上进行。

6.1.7登高检测人员必须持证上岗，并做好安全防护措施。在风力6级及以上、雨、雪天和低温下

（-10°C以下），不得进行高空作业。在雷雨季节应采取可靠的防雷措施。

6.1.8在有高压线等不良环境条件下，检测时应采取安全防护措施。

6.2构件现状检测

6

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6.2.1结构构件的现状检测宜在结构整体调查之后进行。

6.2.2构件试验应选择制作、安装、使用条件有代表性的构件进行。

6.2.3构件的长细比，应以实测尺寸按相关设计规范进行计算与评定。

6.2.4构件的几何尺寸包括构件轴线（或中心线）尺寸、塔架的柱杆、横杆、斜杆，单管塔为筒体直

径、筒壁厚度及附件尺寸。

6.2.5构件损伤与缺陷检测应包括构件裂缝、拼接变形及损伤、表面缺陷、构件锈蚀程度与表面涂装

质量等内容。对构件是否有损伤与缺陷，应做好记录。

检测数量：对既有石油化工塔，因生产或生活使用可能发生表观显性损伤的结构构件，应全数检

查，必要时可进行损伤程度的定量检测。在通过整体调查检测后，若目测未见明显损伤，可按照各类

构件总数的20%样本数量进行抽样检测。对结构构件的几何尺寸、制作安装偏差、正常使用变形等可

按照各类构件总数的20%样本数量进行抽样检测。

检测方法：目测构件现状，用超声波测厚仪和游标卡尺等检测构件规格等。

6.3垂直度检测

6.3.1钢结构石油化工塔相邻两层中心垂直度不得大于相邻两层塔高度的1/750。

检测数量:正交双向。

检测方法：经纬仪测量。

6.3.2钢结构石油化工塔整体扭转度不大于0.5°,对于出现交变扭转，整体扭转度和分段扭转度都

不大于0.5°。

检测数量:顺时针或逆时针。

检测方法：经纬仪测量。

6.4构件平直度检测

6.4.1单根构件平直度不大于被测构件长度1/750。

6.4.2单根构件扭曲度不大于0.5°。

检测数量:按各类构件总数的20%检测。

检测方法：用拉线及钢卷尺测量构件的中间最大变形量。

6.5法兰及节点板贴合率检测

6.5.1法兰应紧密贴合。贴合后用0.4mm塞尺进行检测。插入率（插入面积）不大于总贴合面积的

25%。

6.5.2节点板连接亦应紧密贴合。贴合后用0.4mm塞尺进行检测。插入面积应小于总贴合面积的25%。

检测数量：法兰及节点板总数的10%检测，重要法兰及节点板应100%检测。

检测方法：塞尺检测

6.6螺栓连接检测

6.6.1铁塔法兰及节点板连接螺栓穿孔率应达到100%。

6.6.2严禁以小直径螺栓取代大直径螺栓虚假穿孔现象。

6.6.3螺栓拧紧率应以GB50205的标准执行。

6.6.4当普通螺栓和高强度螺栓连接出现松动、脱落、螺杆弯曲、连接板翘曲、连接板螺孔破坏等损

伤时，承载能力分析应考虑损伤对节点的不利影响。

6.6.5既有钢结构石油化工塔普通螺栓和高强度螺栓连接检测的内容应包括：螺栓断裂、松动、脱落、

螺杆弯曲、螺纹外露丝口、连接零件是否齐全和锈蚀程度，并做好记录。

7

检测数量：既有钢结构石油化工塔普通螺栓连接检测的抽样，对于常规性检测，抽检比例不应少

于节点总数的10%，且不应小于3个节点；对于有损伤的节点和指定要检测的节点，必须100%检测。

抽查位置应为结构的不同部分区域以及不同连接形式的区域。

检测方法：目测、扭力扳手、锤击等方法，并按照GB50205、DL/T284的标准执行。

6.7焊缝连接检测

6.7.1钢结构石油化工塔焊缝质量按GB50205的标准中的一级焊缝Ⅱ级和二级焊缝Ⅲ级执行，焊缝

缺陷按JG/T203确定。

6.7.2焊缝强度按焊缝高度及焊缝长度来决定，应确保焊缝与母材等强度。

6.7.3铁塔焊缝主要检测铁塔底脚焊缝和挂线板焊缝，如发现上部焊缝有缺陷，则应设法对缺陷部位

进行检测。

6.7.4对于严重腐蚀的焊缝，应检查焊缝截面的腐蚀程度、剩余焊缝的长度和高度。

6.7.5焊缝质量检测结论为不合格或不满足规定时，焊缝承载能力分析应考虑缺陷影响。

6.7.6当焊缝截面严重腐蚀削弱时，除考虑截面损失对承载能力的影响之外，还应考虑焊缝受力条件

可能产生的不利影响。

6.7.7对接及角焊缝的检测内容应包括焊缝外观质量、焊缝内部质量、焊缝尺寸。焊缝的外观质量包

括裂纹、咬边、根部收缩、弧坑、电弧擦伤、接头不良、表面夹渣、焊缝饱满程度、表面气孔和腐蚀

程度等。焊缝尺寸包括焊缝长度、焊缝余高。

检测数量：全数检测。

检测方法：角焊缝外观质量检测宜用目测，裂纹检查应辅以低倍放大镜，必要时可采用磁粉探伤

或渗透探伤；焊缝尺寸检查可采用量具卡规及焊缝量角器进行测量。设计要求达到一、二级焊缝的内

部质量宜采用超声波无损检测方法，按照GB/T11345、GB/T29712的标准评定。当超声波探伤不能对

焊缝性质做出判断或有专门要求时，可采用射线探伤进行，按照GB/T3323的标准评定。

6.8腐蚀检测

6.8.1钢结构石油化工塔腐蚀检测的内容应包括腐蚀环境调查、腐蚀现状检测、腐蚀程度等级评定、

腐蚀趋势判断。在检测过程中，发现腐蚀的构件部位应做好记录。

6.8.2构件腐蚀环境，宜根据建筑物所处区域的生产或生活环境结合构件腐蚀（或防腐涂层老化剥落）

程度确定。

6.8.3检测腐蚀损伤程度，应先清除待测表面积灰、油污、锈皮等。对需要测量的部位，可采用钢丝

刷、砂轮等工具进行清理，直到露出金属光泽。

6.8.4构件腐蚀损伤量为初始厚度减去去除锈斑后的实测厚度（初始厚度为构件腐蚀部分实际厚度）。

6.8.5构件腐蚀后的承载能力应按GB50017中的规定计算，其截面积和抵抗矩的取值应考虑腐蚀损

伤对截面的削弱，稳定系数可不考虑腐蚀损伤的影响。

6.8.6腐蚀程度按JGJ/T251的规定执行。确定腐蚀等级，并把腐蚀量测量出来。腐蚀量t等于原材

料厚度b减去锈后的实际厚度δ，并以此进行实际厚度验算。

6.8.7锈蚀量应取锈蚀后的最大锈蚀量，尤其应考虑锈蚀的锈斑、麻点、凹坑、锈壳程度进行定性、

定量分析。

检测数量：对腐蚀的构件100%检测。

检测方法：对局部腐蚀情况，测量腐蚀损伤板件的厚度时，应沿其长度方向至少选取3个腐蚀较

严重的区段，每个区段选取8～10个测点，采用测厚仪测量构件厚度。腐蚀严重时，测点数应适当增

加。取各区段算术平均量测厚度的最小值作为该板件实际厚度。

对角焊缝腐蚀情况，测量焊缝焊脚高度时，应根据焊缝的腐蚀状况，沿焊缝长度均匀布点3～10

个，逐点测量焊缝厚度，取算术平均测量厚度作为焊缝实际厚度，并记录焊缝长度。按照GB50205

的规定执行。

腐蚀情况应做好记录。

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6.9涂装检测

6.9.1涂装检测的取样部位应选择具有代表性的部位，以整个钢结构石油化工塔为对象，并划分为若

干独立的结构单元。对每个结构单元应采用全数普查、重点抽查的原则。

6.9.2涂装的检测应包括外观质量、涂层附着力、涂层厚度、涂层漏点、涂层老化、涂层局部损坏。

a)钢构件表面涂层不应脱皮和返锈，涂层应均匀、无明显缺陷和损坏等。

检测数量：全数检查。

检测方法：目测检查。

b)当钢结构石油化工塔处在有腐蚀介质环境或外露且设计有要求时，应进行涂层附着力测试。

在检测范围内，当涂层完整程度达到70%以上时，则涂层附着力合格。

检测数量：按构件数1%检测，且不小于3件，每件测3处。

检测方法：按照GB1720、GB9286执行。

c)镀锌的锌层厚度应按下列标准要求：镀件厚度小于5mm时，镀锌厚度平均值不小于65μm，

镀件厚度不小于5mm时，镀锌厚度平均值不小于86μm。

检测数量：按构件数10%检测，且不应少于3件。

检测方法：用涂层测厚仪检测。每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层厚度的

平均值。热浸镀锌涂层按照GB/T13912执行。

d)采用油漆防腐时，干漆膜总厚度平均值不小于150μm，允许偏差-25μm。

检测数量：按构件数抽查10%，且不应少于3件。

检测方法：用涂层测厚仪。每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层厚度的平均

值。应按照GB/T13452.2执行。

6.9.3石油化工塔防腐涂层一般采用热浸锌、热喷涂（包括热喷涂锌及热喷涂锌铝复合涂层）、漆膜

涂层进行防腐保护。

6.9.4热浸锌涂层的质量应确保在浸锌前构件处理严密彻底，即构件需除污除锈，严密酸洗、清洗、

烘干，浸锌后防止滴挂、锌瘤，并进行钝化处理。

6.10拉拔检测

6.10.1检查露出基础顶面的螺栓是否有锈蚀、松动等，并做好记录。

6.10.2预埋及后置螺栓抗拉拔检测主要测定材料抗拉拔强度和埋置握固力，预埋及后置螺栓在混凝

土中的埋置深度应为30d~40d（d为螺栓直径）。

6.10.3运行中的螺栓和后置钢筋，一般不做破坏性试验，只按母材强度的60%~70%加载测定该材料

是否符合要求。

检测数量：全数检测。

检测方法：用拉拔仪检测，按DG/TJ08-003的规定执行。

6.11基础检测

6.11.1基础混凝土强度检测

基础混凝土强度检测采用回弹法检测。

检测数量：全数检测。

检测方法：用回弹仪测量回弹值、碳化深度测量仪测量碳化深度，推算混凝土强度，回弹法的取

样和测试应符合JGJ/T23的要求。

6.11.2基础变形检测

9

a)测量基础的外形几何尺寸；

b)检测基础面有无塌陷、开裂、空洞、松散等缺陷情况，检测混凝土构件是否完整，混凝土保

护层是否破损等。

检测数量：全数检测。