淺析結(jié)構(gòu)建筑檢測(cè)與加固施工技術(shù)

吳建剛

【摘  要】結(jié)構(gòu)建筑物的安全性、適用性和耐久性都有很高的要求，為了達(dá)到規(guī)范要求，需要對(duì)結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行必要的檢測(cè)，并以此為依據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)建筑物的加固施工。試對(duì)此加以探討。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)  檢測(cè)  加固施工技術(shù)

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，建筑結(jié)構(gòu)的安全、可靠是建筑工程的頭等大事。建筑物在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性的要求。在需要對(duì)建筑物的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定時(shí)，或當(dāng)建筑物由于某種原因不能滿足某項(xiàng)功能的要求或?qū)�滿足某項(xiàng)功能的要求產(chǎn)生懷疑時(shí)，就需要對(duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)、

    結(jié)構(gòu)的某一部分或某些構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)判定被檢結(jié)構(gòu)存在安全隱患時(shí)，就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行加固處理，或者拆除。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)是以相應(yīng)現(xiàn)行規(guī)范為根據(jù)、以實(shí)驗(yàn)為技術(shù)手段，測(cè)量能反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件實(shí)際工作性能的有關(guān)參數(shù)，為判斷結(jié)構(gòu)的承載能力和安全儲(chǔ)備提供重要依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)檢測(cè)不僅對(duì)新建工程安全性能的評(píng)定起重要作用，而且對(duì)于危舊房屋的更新改造、古建筑和受損結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)等提供直接的技術(shù)參數(shù)。

一、結(jié)構(gòu)建筑的常用檢測(cè)方法

結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作包括的內(nèi)容比較多，一般有結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能檢測(cè)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施檢測(cè)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸檢測(cè)、鋼筋位置及直徑檢測(cè)、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的開(kāi)裂和變形情況檢測(cè)及結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)等。我們按所檢的結(jié)構(gòu)種類把建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法分為：混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)（如：結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)、混凝土強(qiáng)度回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法、取芯法、拉撥法）、砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)（如：軸壓法、扁頂法、原位單剪法、原位單磚雙剪法、推出法、筒壓法、砂漿片剪切法，回彈法、點(diǎn)荷法、射釘法）、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)（如：結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)與動(dòng)測(cè)、超聲波無(wú)損檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、涂層厚度檢測(cè)、鋼材銹蝕檢測(cè)）和鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)檢測(cè)（如：鋼管混凝土的強(qiáng)度與缺陷檢測(cè)）等。

對(duì)某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件為獲得其結(jié)構(gòu)承整體受力性能或構(gòu)件承載力、剛度或抗裂性能，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能的靜力實(shí)荷檢驗(yàn)。對(duì)某些重要建筑和大型的公共建筑還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力測(cè)試。其中靜力實(shí)荷檢驗(yàn)可分為使用性能檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。

使用性能的檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過(guò)大的變形和損壞，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)過(guò)檢測(cè)后還必須滿足正常使用要求；承載力檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力；破壞性檢驗(yàn)主要用于確定結(jié)構(gòu)或模型的實(shí)際承載力。

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土材料強(qiáng)度目前廣泛應(yīng)用的檢測(cè)方法是鉆芯法和回彈法。鉆芯法是在建筑構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣直接進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但會(huì)造成對(duì)結(jié)構(gòu)物扁部的損壞，尤其是對(duì)重要的結(jié)構(gòu)部位，無(wú)法進(jìn)行大量的檢測(cè)。非破損法中的回彈法、超聲法、超聲—回彈綜合法所測(cè)定的參數(shù)（回彈值、聲速值）對(duì)混凝土強(qiáng)度來(lái)說(shuō)并不很敏感，測(cè)試結(jié)果精度不高。拔出法是一種介于鉆芯法和非破損檢測(cè)方法之間的混凝土溫度微破損檢測(cè)方法，操作簡(jiǎn)便易行，對(duì)結(jié)構(gòu)物損傷極小，又有足夠檢測(cè)精度。尤其是近20 年才出現(xiàn)的后裝拔出法無(wú)需預(yù)先在混凝土中埋置錨固件，而是在已硬化的混凝土上通過(guò)鉆孔、擴(kuò)槽、嵌入的方法將錨固件置入并固定其中，因此，在已硬化的新舊混凝土的各種構(gòu)件上都可以使用，適應(yīng)性很強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果的可靠性也較高，特別是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)缺少混凝土強(qiáng)度的有關(guān)試驗(yàn)資料時(shí)，是非常有價(jià)值的一種檢驗(yàn)評(píng)定手段。但在我國(guó)，研究起步較晚，且受各種因素限制，其應(yīng)用卻不及回彈法和超聲法那么廣泛和普遍，仍有待于加強(qiáng)對(duì)拔出法的深入研究以及在工程實(shí)踐中的推廣與應(yīng)用。

對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)目前主要使用軸壓法、扁頂法、原位單剪法、原位單磚雙剪法、推出法、筒壓法、砂漿片剪切法、回彈法、點(diǎn)荷法、射釘法。這些檢測(cè)方法大致可分為兩類：直接法和間接法，前者為檢測(cè)砌體抗壓強(qiáng)度和砌體抗剪強(qiáng)度的方法，后者為測(cè)試砂漿強(qiáng)度的方法。直接法的優(yōu)點(diǎn)是直接測(cè)試砌體的強(qiáng)度參數(shù)，反映被測(cè)試工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，其缺點(diǎn)是試驗(yàn)工作量較大，對(duì)砌體有一定的損傷；間接法是測(cè)試與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的物理參數(shù)，進(jìn)而推定其強(qiáng)度“推定”時(shí)難免增大測(cè)試誤差，也不能綜合反應(yīng)工程的材料質(zhì)量和施工質(zhì)量，使用時(shí)具有一定的局限性，其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試工作較為簡(jiǎn)便，對(duì)砌體工程損傷較少或無(wú)損傷。檢測(cè)方法的選用應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)情況，選用直接或間接或兩者綜合。

由于鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻，因此具有強(qiáng)度、塑性與韌性均能較方便地進(jìn)行測(cè)試的優(yōu)勢(shì)。但其最大的缺點(diǎn)是：鋼材易腐蝕，耐火性差，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)是一類缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，所以鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)主要是針對(duì)材料與連接缺

    陷以及銹蝕程度與涂層厚度的檢測(cè)。通常所采用的方法有：超聲波無(wú)損檢測(cè)、滲透檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、鋼材銹蝕檢測(cè)及涂層厚度檢測(cè)等。

二、常用加固方法

一般所需加固的結(jié)構(gòu)大都存在由于結(jié)構(gòu)自身的承載能力因?yàn)?zāi)害（如火災(zāi)、腐蝕、凍害）或施工質(zhì)量不到位或功能改變等因素的影響而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力不足的現(xiàn)象，所采用的加固方法多是從提高結(jié)構(gòu)的有效受力面積出發(fā)（如加大載面法等）減小截面的應(yīng)力，或者直接改變結(jié)構(gòu)的受力體系，改變其傳力途徑（如增加支撐法等）從而降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力，最終達(dá)到加固的目的。a.混凝土結(jié)構(gòu)加固方法（如：加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法、粘鋼/碳纖維加固法、全焊接補(bǔ)筋法、套箍加固法、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固法、植筋法、局部修補(bǔ)加固法等）； 砌體結(jié)構(gòu)加固方法（如：扶壁柱加固法、鋼筋水泥砂漿加b.固法、加大截面加固法、外包鋼筋混凝土柱加固法、外包鋼加固法等）；c.鋼結(jié)構(gòu)加固方法（如：改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖、加大構(gòu)件截面、加強(qiáng)連接法等）。結(jié)構(gòu)加固中需根據(jù)實(shí)際條件以及使用要求選擇適宜的加固方法。

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，在選擇加固方法的同時(shí)還需選擇相應(yīng)的配套技術(shù)。其中施工技術(shù)一般有：

（1）托換技術(shù)。該技術(shù)系托梁（或桁架，以下同）拆柱（或墻，以下同）、托梁接社和托梁換柱等技術(shù)的概稱。托換技術(shù)屬于一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成，適用于已有建筑物的加固改造。與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時(shí)間短、費(fèi)用低、對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)技術(shù)要求比較高，需要由熟練工人來(lái)完成，才能確保安全。

（2）植筋技術(shù)。該技術(shù)系一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)，可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋，已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程。如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救，構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋，上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng)，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。

（3）裂縫修補(bǔ)技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ)，使結(jié)構(gòu)因開(kāi)裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)；主要適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對(duì)受力性裂縫，除修補(bǔ)外，尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。

（4）碳化混凝土修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)系指通過(guò)恢復(fù)混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)，目前這一技術(shù)還不夠成熟。

（5）混凝土表面處理技術(shù)。該技術(shù)是指采用化學(xué)方法、機(jī)械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘?jiān)�以及其它附著物的專門技術(shù)。

三、結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)檢測(cè)、加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個(gè)重要組成部分。嚴(yán)格遵循規(guī)范要求是建筑工程檢測(cè)、加固工作的前提。建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、加固的設(shè)備在日益發(fā)展，同時(shí)，結(jié)構(gòu)的問(wèn)題也經(jīng)常表現(xiàn)出個(gè)性特征，因而檢測(cè)、加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新。靈活的運(yùn)用檢測(cè)、加固方法，可以取得事半功倍的效果。加固施工重視施工監(jiān)測(cè)，可以保證施工質(zhì)量和施工安全。

參考文獻(xiàn)：

郭剛.建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)加固方法研究[J].科技信息（科學(xué)·教研），2008