建筑结构检测与加固施工技术的探讨宋二卫

建筑结构检测与加固施工技术的探讨宋二卫

宋二卫

河南中大建设工程有限公司河南驻马店463000

摘要：我国改革开放的不断深入，城市化的进程不断加快，各地高楼大厦瞬间拔地而起，这给我们房屋建筑技术提出了新的要求。对建筑物的施工质量进行评定，就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测；或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑结构进行检测。作者针对建筑结构检测与加固施工技术做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括常用的检测方法和常用加固方法，各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围，以及各种建筑加固方法的主要特点、适用范围和施工重点。

关键词：现代建筑；结构检测;施工技术

前言：在需要对建筑物的施工质量进行评定时，或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时，就应该对其进行加固处理，或者拆除。经过工程技术人员长期的努力，对建筑物原有结构、构件进行改造、加固补强，逐渐形成了一套较为完善的切实可行的工程加固方法，再加上科学技术的飞速发展，各种新型建材的出现也为加固技术和方法的不断创新、升级提供了有利的条件[1]。

1加强建筑结构检测与加固施工技术的意义

1.1地震作用影响严重

中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。如5.12汶川大地震造成汶川及周边地区破坏严重，给人民群众生命和财产造成严重损失。2009年国家审议通过了《全国中小学校舍安全工程实施案》，决定在全国范围内实施中小学校舍安全工程，即对全国中小学校舍进行检测鉴定及加固维修。

1.2城市建筑用地紧俏，经济建设要求高回报率

在我国许多大中型城市，为了延长既有建筑的使用寿命，改变建筑使用功能和增加建筑抗震能力，投资商也将目标转向建筑加固。建筑加固将比重新兴建或出现事故再建节省了大量人力、物力和财力。

1.3偶然作用影响（如火灾、自然灾害等）

通过加固技术对建筑物改造比重新修建能节省资本，且减少财产损失。一些古遗址、遗迹和重要建筑等日趋老化，需要加固措施使其延长寿命。

2建筑结构的检测的主要内容

建筑结构检测方法有很多，主要有结构材料的力学性能检测，对结构构造的

检测，对结构构件尺寸和钢筋位置、直径的检测等几个方面。按照结构的种类，能够把建筑结构的检测方法分为：

2.1混凝土强度检测

混凝土强度检测一般采用非破损或局部破损的方法进行，混凝土的现场强度检测方法包括回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法（后锚固法）、超声法和减压法。各种检测方法都有一定的适用范围，因此我们要根据检测环境和构件条件，选择合适的检测手段。在本次鉴定中，选择了钻芯法和回弹法检测混凝土强度。

（1）钻芯法检测混凝土强度

检测方法，根据CECS03∶207钻芯法检测混凝土强度技术规范标准，按照工程的现有结构和不同混凝土强度等级划分检验批，芯样试件的数量根据检验批的容量确定，从检验批的结构构件中随机取样，每个芯样取自一个构件，芯样试件内不宜含有钢筋，每个标准芯样试件内只允许有2根直径小于10mm的钢筋；现场取得芯样切割、补平后进行试压，通过现场检测数据计算，经统计分析，推出混凝土强度。

（2）回弹法检测混凝土强度，根据JGJ/T23—2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程标准，按照工程的适用范围和结构混凝土不同强度等级划分检验批，从检验批的结构构件中随机抽取检测构件，每一构件测区不应少于10个，对于某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数可适当减少，但不应少于5个。测点宜在测区范围内均匀分布，测点不应在气孔和外露石子上，同一测区只应弹击一次。回弹值测量完毕后，应在有代表性的位置上测量碳化深度值。现场测得的回弹值和碳化深度值，由“测区混凝土强度换算表”查得每个测区的强度值，通过现场实测数据，经统计分析，推算出龄期混凝土强度推定值。

2.2结构实体钢筋保护层厚度检测

根据GB50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范（2011年版）对梁类、板类构件各抽取构件总数的2%且不少于5个构件进行检验，有悬挑构件时，抽取的构件中悬挑梁类、板类构件所占比例均不宜小于50%。采用钢筋探测仪检测，检测面应清洁、平整，并应避开金属预埋件，钢筋接头和绑丝；在被测钢筋的同一位置应重复测1次，第2次检测的混凝土保护层厚度为检测值。

2.3砌体结构的检测

由于传统的影响，我国大部分建筑物的主要承载力都是砌体，它有很多优点一直沿用到现在，而且使用范围依旧广泛。但是它也有自重大、强度低、砂浆与块体之间的粘结力强度比较弱等的缺点，所以若有强烈的外力作用，很容易呈现损坏。砌体构造承载在大部分的荷载，所以在建筑物构造检查时，砌体构造的检查是不行短少的。砌体构造的检查可分为砌体筑块材、砌筑砂浆、砌体强度、砌筑质量与构造及损害与变形等项作业。依据检查办法的不一样，还能够分为静态检查与动态检查。对块材强度的检查办法首要采纳回弹法、取样联系回弹法或钻芯法。资料的不一样用于检查的办法也不一样，资料是砖体时，多选用回弹法和取样法联系。可是假如块体是石体，多选用钻芯法对块体强度进行检查。砂浆强度是评估工程构造质量的一个重要参数，在砌体构造检查中，对砌体中的砂浆强度进行检查通常采纳推出法和筒压法。推出法选用推出仪从墙体上水平推出单块丁砖，测得水平推力及推出砖下的砂浆丰满度，以此推定砌筑砂浆抗压强度的办法。筒压法是将取样砂浆破碎、烘干并筛分红契合必定等级配需求的颗粒，装入承筒并施加筒压荷载后。检查其破损度，用筒压比标明，以此推定其抗压强度。通常强度实验答应规模以内，筒压强度法可在现场任何点取，对样品的大小，形状无特殊需求，经机械破碎、筛分，实验的人为影响小。

3常用的建筑结构检测方法

建筑物的结构检测工作十分的复杂并具有一定的多样性，其主要包括对于建筑材料的质量及性能检测、建筑物的基本结构检测、结构构件规格的检测、钢筋的位置及尺寸检测、建筑的变形和开裂情况检测以及结构性能的实际承载力检测等等。可以按照所要进行监测的建筑物的类型来对检测方法进行系统的分类，主要包括:混凝土建筑的结构检测、砌体建筑的结构检测和钢建筑的结构检测以及刚混建筑的结构检测等。所谓的动力检测是针对一些重要的建筑物或者是比较大型的公共设施所进行的。

3.1建筑结构强度检测

本工程中，钢筋实际强度的检测常采用取样试验法，主要测定其钢筋的屈服强度、极限抗拉强度及延伸率等，从现场截取钢筋试样送实验室做拉伸试验。

3.2剪力墙检测

回弹法检测混凝土抗压强度单构件抽检评定结果为设计C30的86%因碳化深度超标以致混凝土强度推定值未达到验收规范规定的标准经请示建设单位、设计单位和主管部门确定对剪力墙部位进行钻芯取样作进一步强度检测以确保本工程主体结构实体质量安全。

3.3统一回弹检测方法

统一回弹仪检测方法的使用可以保证检测精度的要求，同时简化检测流程，统一回弹检测方法在我国使用己达四十余年，经过技术的革新和完善，已经可以深入到各类建筑中，对使用的建筑材料进行鉴定.国外在使用统一回弹检测方法时对检测精度的要求并不高，只需要明确建筑材料自身的稳定性即可，有的只能定性判断混凝土质量，不能定量给出具体的强度数值，建筑施工自然不会得到混凝土材料强度的详细数据，也不可能对建筑稳定性进行合理改善.通过对比可以发现，我国建筑工程对统一回弹检测方法应用的标准更高，首先，检测方法必须要在合理的规范下进行，然后根据建筑加固的标准，对混凝土材料的强度系数进行计算，最后，得出结论，对混凝土材料的稳定性进行评价.基于此，通过融合现代化科学技术，统一回弹检测方法使用的步骤越来越简便，并可以对多种建筑工程进行鉴定，灵活调整自身的检测模式，解决了统一回弹检测方法使用精度不高和不能普遍推广的关键问题.为了进一步体现出统一回弹检测方法的准确性和优势，要求使用者必须要按照国外进口仪器使用说明书进行操作，对回弹仪检定模式进行标准状态调制，针对各类建筑结构鉴定要求，使用者要统一检测方法，保证检测精度，使仪器可以在监督、检验结构工程和混凝土质量时发挥出应有的作用。

3.4混凝土建筑结构检测

钻芯法和回弹法是对混凝土建筑的材料质量和结构进行检测的主要方法。钻芯法是通过对建筑物外部钻取混凝土芯的方式进行建筑材料受力强度的检验，它的优点是对数据的测量准确，缺点是会对建筑物的外部造成较为严重的损坏，因此并不适合进行大规模的结构检验。而除此之外的回弹法、超声法等检测方式虽然不会对建筑物造成损坏，但相对的对于数据的测量并不是十分的灵敏，测验的准确性不高从而影响对最终的结果的分析和测评。拔出法是介于钻芯法和回弹法、超声法之间的现代建筑结构检测方法，其集合了这几种方法的优点，在保证数据精确度的同时，拔出法的操作更加简单方便，不具有局限性，同时也不会对建筑物造成太大的损伤，特别是在最近二十年才开始投入使用的后装型拔出法更是省去了前期的打孔、扩槽、嵌入等许多复杂的工作，直接对锚固件进行固定，这种方法可以在各类新旧混凝土的建筑物上进行使用，打破了传统检测方式的局限性和复杂性，避免了许多由于人为操作的不稳定的因素对最终数据所产生的影响，从而保证了检测结果的准确性，是一种十分值得推广的建筑结构检测方法。

3.5砌体建筑结构检测

对砌体建筑的结构检测方法有很多种，其中较为常见的主要包括回弹法、轴压法、推出法、扁顶法、原位单双剪法等。依据其自身的基本性质和施工特点可以把这些检测方法大致的分成直接检测法和间接检测法两种。直接检测法主要是检测砌体建筑结构的抗压能力，这种检测法的优点是能够较为直观的反应被测建筑物的建筑材料质量和结构的牢固性，其缺点是会在一定程度上对建筑物造成损坏，并且这种检测方式的实施难度较大，相应的会加大施工人员的工作量;间接检测法是对建筑结构的砂浆强度进行测试的方法，这种检测法的优点是检测过程中的操作比较简单，对于技术的要求不高，并且对建筑无本身基本上没有损坏，但是他的缺点是所测量数据的准确性不高，容易产生较大的误差，从而影响最终的判定。因此，选用哪种检测方法进行建筑结构的监测工作，应改切实的从实际情况出发，综合的考虑各方面的因素，并对各方因素进行分析，最终选择合适的测验方法和施工放大。

4常用加固方法

一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害（如火灾、腐蚀、冻害）或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象，所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发（如加大载面法等）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（如增加支撑法等）从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。a.混凝土结构加固方法，b.砌体结构加固方法，c.钢结构加固方法。结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。对于混凝土结构，在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有：

4.1裂痕修补式结构加固施工技术

所谓的裂痕式结构加固技术主要是指在加固中根据建筑结构裂痕的大小及发生裂痕的原因、性状等对结构进行堵塞式修补加固施工，从而延长建筑结构的使用年限以及提升建筑结构的稳固和安全性。裂痕式结构加固法主要应用于建筑结构出现不同程度的裂痕修补加固中。但是需要注意的是，对于因外界受力不均等问题所产生的建筑结构裂痕，单单只用裂痕式结构加固技术施工是不能达到加固结构稳定性的作用的，必须要在裂痕式结构加固技术施工的同时采用其它加固技术措施进行结构稳固，以保证建筑达到最佳的安全状态。

4.2外包钢加固法

外包刚加固法就是在混凝土的四周或者两面包上型钢的一种方法，目的就是提高了建筑物最初了承载力。在实际操作中，针对不同形状的截面要采用不同的包角方法。四周包角钢并在横向加缀板的方法适用于截面为矩形或方形。扁钢加套箍加固法适用于圆柱或者弧形体。无论采用何种方法，在实际操作中，在型钢和原柱之间出现缝隙时，就采用采用乳胶水泥浆或环氧砂浆或细石混凝土填充的湿式外包法;当型钢与原混凝土柱之间没有任何连接，采用无水泥砂浆的干式外包法。

4.3预应力加固法

该方法是采用外加预应力的钢拉杆(分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种)或撑杆对结构进行加固的方法。该方法适用于对提高承载力要求比较小，且加固后的刚度和裂痕加固后占空间较小的混凝土结构。但是运用此方法需要注意的是，不能用于高温环境下的混凝土结构，对于易变性的混凝土结构也不适用。

4.4碳纤维加固法

加固特点:利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维板粘贴于构件表面，从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便，适用面广要求环境温度不超过60℃，否则应采取有效防护措施，对棍凝土强度等级低于C15的构件不宜采用。试用范围:板、梁、墙、屋(桁)、架。

4.5增设支点技术

其主要根据增加支撑点的方法，减低结构的计算跨度，以把握结构内力，提升承载力。这种方法通常适用于桁架、网架、板和梁等水平结构的加固进行施工。应用支点法可以分为刚性支点与弹性支点两种。弹性支点是通过支撑结构之中的桁架或受弯力作用等，间接传送荷载力。因为支撑结构变形和被加固结构变形是同一个数量等级，所以支撑结构应当根据弹性支点来思考，牵扯到繁杂的内力分析技术；刚性支点主要通过轴心受压或者轴心受拉等荷载力，直接传送到基础构件部分或柱子。这种方法的内力计算比较简单。

4.6托换技术

该技术系托梁(或析架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短?费用低、对生活和生产影响小等优点?但对技术要求比较高,需要由熟练工人来完成,才能确保安全。

结束语

现代建筑结构中的一个重要组成部分，就是建筑工程质量安全保障体系的科学检测、加固。建筑工程检测、加固工作的前提，必须是严格遵循工程检测和加固的规范要求，也就是针对具体建筑工程项目，采用针对性的检测和加固技术。灵活的运用检测、加固方法，可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测，可以保证施工质量和施工安全。

参考文献

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