丁宗華

摘 要：嚴(yán)格遵循規(guī)范要求是建筑工程檢測、加固工作的前提。加固施工重視施工監(jiān)測，可以保證施工質(zhì)量和施工安全。建筑結(jié)構(gòu)檢測、加固的設(shè)備在日益發(fā)展，同時，結(jié)構(gòu)的問題也經(jīng)常表現(xiàn)出個性特征，因而檢測、加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新。靈活的運用檢測、加固方法，可以取得事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)檢測；結(jié)構(gòu)加固

一、概述

近20年來，我國的結(jié)構(gòu)檢測與加固技術(shù)得到快速的發(fā)展，其應(yīng)用對象已從開始階段的單層的破舊民居擴展到建設(shè)工程中的各類結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)檢測與加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對于提高建設(shè)工程的質(zhì)量起到了積極的作用，在節(jié)省國家與企業(yè)的資金、保障企業(yè)生產(chǎn)安全和人民生命財產(chǎn)的安全方面也起到了一定的作用。

二、檢驗與測試技術(shù)

結(jié)構(gòu)的檢驗測試與建設(shè)工程施工階段的送樣和質(zhì)量檢查有明顯的區(qū)別，它通常為事后的檢驗與測試，如：在澆注好混凝土后，測定鋼筋的配置情況等。因此其工作難度大，技術(shù)含量高。檢驗與測試技術(shù)一般為材料科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)與計算機科學(xué)等多學(xué)科緊密結(jié)合的技術(shù)。

我國的結(jié)構(gòu)檢驗測試技術(shù)走的是“引進—消化—提高”和“借鑒—獨創(chuàng)”相結(jié)合的發(fā)展之路。

1、混凝土結(jié)構(gòu)

建國初期，我國基本上沒有什么現(xiàn)代的檢測手段。直到六十年代中期才開始進行混凝土強度的非破損檢測方法的研究。七十年代中期，原國家建委把混凝土非破損檢測技術(shù)列入了建筑科學(xué)研究發(fā)展計劃，組織力量進行攻關(guān)。到八十年代中期，第一本全國性檢測規(guī)程《回彈法評定混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JGJ23—85）問世。此后，關(guān)于混凝土強度及缺陷的檢測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和持續(xù)的發(fā)展。到目前為止，關(guān)于混凝土強度的檢測已有回彈法、超聲法、鉆芯法、拔出法和灌入法等，以及由上述基本方法組合而成的超聲回彈綜合法、鉆芯回彈綜合法等。

混凝土強度的檢測技術(shù)已基本成熟，成熟的標(biāo)志在于測試?yán)碚摰耐晟坪蜏y試儀器性能，如：“回彈值—碳化深度—強度”關(guān)系，反映了回彈值與混凝土強度之間的基本規(guī)律。回彈、超聲、鉆芯和拔出等方法雖然都是舶來之法，但都具有了中國特色，且各種檢測儀器和設(shè)備已完全國產(chǎn)化。一些儀器的性能已達到了國際先進水平，如北京市政工程研究院研制生產(chǎn)的NM-3B型非金屬超聲波檢測儀等。應(yīng)該說，在混凝土強度的檢測方面，我國與經(jīng)濟發(fā)達國家已沒有明顯的差距。

混凝土構(gòu)件鋼筋配置情況的檢測開始于七十年代。開始階段使用的是進口的儀器。目前我國已經(jīng)有了第二代鋼筋測定儀，該儀器可測定120mm厚混凝土層下的鋼筋，并可測定鋼筋直徑，其測試原理為電磁感應(yīng)。國產(chǎn)儀器可基本上滿足建筑結(jié)構(gòu)檢測的需要。經(jīng)濟發(fā)達的國家的同類儀器性能略好一些。我國引進的混凝土雷達儀采用電磁波法測試，測試速度快得多，其測試數(shù)據(jù)既可以在屏幕上顯示又可打印輸出，大大提高了檢測速度。

2、砌筑結(jié)構(gòu)

如果說混凝土結(jié)構(gòu)的檢驗與測試走的是“引進—消化—提高”之路，則砌筑結(jié)構(gòu)的檢驗與測試的發(fā)展則走的是“借鑒—獨創(chuàng)”之路。

砌筑結(jié)構(gòu)檢驗測試技術(shù)起步比混凝土結(jié)構(gòu)略晚一些，技術(shù)成熟程度比混凝土強度檢測技術(shù)略差，但該項技術(shù)的發(fā)展勢頭猛，在國內(nèi)形成了百家爭鳴的可喜局面?？梢哉f，按“借鑒—獨創(chuàng)”之路發(fā)展起來的砌筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)已經(jīng)達到了經(jīng)濟發(fā)達國家的技術(shù)水平。

3、鋼結(jié)構(gòu)

與混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)相比，工程建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)的數(shù)量相對較少，加之冶金、機械、交通、航空、石油、化工等工業(yè)部門對鋼材物理力學(xué)性能、內(nèi)部缺陷、焊縫探傷等檢驗方法比較完善，因而其檢驗測試技術(shù)發(fā)展之路基本是借鑒學(xué)習(xí)國內(nèi)其他行業(yè)的先進方法，如焊縫和鋼材的超聲波探傷方法、射線探傷方法、磁粉探傷方法和滲透探傷方法等。

鋼結(jié)構(gòu)的檢驗測試技術(shù)在學(xué)習(xí)借鑒的基礎(chǔ)上已經(jīng)可以有效地解決實際問題，應(yīng)該說，該技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，需要繼續(xù)研究與開發(fā)。

4、檢驗測試技術(shù)的發(fā)展前景

更加準(zhǔn)確、減少損傷、快捷方便無疑是已有檢驗測試技術(shù)改善和提高的發(fā)展目標(biāo)。開發(fā)新的檢驗項目，使檢驗測試技術(shù)更加完善則是這項技術(shù)發(fā)展的方向。

檢驗儀器和設(shè)備在結(jié)構(gòu)的檢驗與測試技術(shù)中扮演著重要的角色。沒有儀器設(shè)備就無法進行檢測，而質(zhì)量好、操作方便的儀器設(shè)備是高質(zhì)量檢測工作的保障。與經(jīng)濟發(fā)達國家相比，我們的檢測儀器設(shè)備在總體上存在著明顯的差距，主要體現(xiàn)在性能不穩(wěn)定、功能少、壽命短、體積大等方面。

檢測方法改善和提高的第二個方面是檢測理論提高和檢測數(shù)據(jù)分析方法的改善。合理確定檢測數(shù)量、合理布置檢測位置、減小檢測結(jié)果的不確定性、充分利用檢測數(shù)據(jù)等，是所有結(jié)構(gòu)檢驗與測試工作面對的問題。

隨著工程技術(shù)的發(fā)展和檢測要求的提高，一些新的問題又擺在我們面前，如高強混凝土的強度檢測、混凝土缺陷的準(zhǔn)確判定、預(yù)應(yīng)力筋管道灌漿飽滿度測試、新型墻體材料的強度測試方法及質(zhì)量評定方法等。

鋼結(jié)構(gòu)的檢驗與測試是最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。在對鋼結(jié)構(gòu)進行鑒定時，鋼構(gòu)件材料物理力學(xué)性能的現(xiàn)場無損驗測技術(shù)、鋼構(gòu)件應(yīng)力的現(xiàn)場無損測定技術(shù)和結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位應(yīng)力及損傷現(xiàn)場測試技術(shù)等是目前亟待發(fā)展的技術(shù)。

三、結(jié)構(gòu)的鑒定與評估技術(shù)

結(jié)構(gòu)鑒定與評估技術(shù)的發(fā)展與建筑市場和社會的需求有直接的關(guān)系，與國家的經(jīng)濟狀況有密切的關(guān)系，同時又受到檢測技術(shù)發(fā)展的影響。

經(jīng)過20多年的發(fā)展，建筑物和構(gòu)筑物的抗震鑒定與抗震加固技術(shù)已日臻完善，形成了自己的體系，成為結(jié)構(gòu)鑒定與加固技術(shù)不可缺少的重要分支。建筑物和構(gòu)筑物抗震鑒定與加固技術(shù)的發(fā)展與成熟，為結(jié)構(gòu)鑒定與加固技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

建設(shè)工程質(zhì)量的檢測與鑒定為治理工程質(zhì)量通病，如設(shè)計造成的多層磚房溫度裂縫問題，混凝土工程施工階段的開裂問題等起到了積極的作用，為設(shè)計規(guī)范和施工驗收規(guī)范的修編提供了依據(jù)。

經(jīng)過50年的發(fā)展，結(jié)構(gòu)的鑒定與評估技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為包括結(jié)構(gòu)安全性鑒定、結(jié)構(gòu)抗災(zāi)害能力鑒定與評估、工程質(zhì)量問題鑒定、災(zāi)后結(jié)構(gòu)的鑒定與評估和結(jié)構(gòu)耐久性鑒定和剩余壽命評估的綜合技術(shù)。

但鑒定與評估技術(shù)尚存在一些問題，如在對已有結(jié)構(gòu)的承載能力計算鑒定時一般都沿用結(jié)構(gòu)設(shè)計時的計算理論和計算方法。結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段采用失效概率的理論，考慮了作用的變異、材料強度變異、構(gòu)件尺寸的變異等；而已有結(jié)構(gòu)的承載能力鑒定時，除了可變作用存在變異外，永久作用、材料強度和構(gòu)件尺寸已確定，此外存在著軸線的實際偏差、基礎(chǔ)實際不均勻沉降、環(huán)境溫度的影響、結(jié)構(gòu)的實際損傷等；問題不同了，計算理論和計算方法也應(yīng)該有所區(qū)別。因此，關(guān)于已有結(jié)構(gòu)的承載能力的計算理論和計算方法有待發(fā)展。

在對建筑工程質(zhì)量問題鑒定時，鑒定工作受到結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的制約，如設(shè)計不考慮環(huán)境因素的影響，而實際工程質(zhì)量問題與環(huán)境溫度等有很大的關(guān)系，如何評定這類問題，也有待設(shè)計理論和鑒定理論的提高。

四、結(jié)構(gòu)的加固與改造技術(shù)

新的加固材料的研制是推動加固技術(shù)發(fā)展的動力。以往的經(jīng)驗告訴我們，檢測鑒定技術(shù)的發(fā)展依賴于檢驗測試儀器的發(fā)展，加固技術(shù)的發(fā)展依賴于新材料的發(fā)展。由輕質(zhì)、高強、抗腐蝕、耐高溫的新材料構(gòu)成的效果好、易施工的加固方法可推動加固材料的發(fā)展。加固改造技術(shù)的提高還體現(xiàn)在施工技術(shù)改善和提高及施工機具上，而在這方面的研究一直相對較少。

加固改造理論的提高是該項技術(shù)發(fā)展的另一個方面。目前的加固基本上是針對構(gòu)造和承載能力不足的構(gòu)件，缺乏從結(jié)構(gòu)總體上的把握與判別。在結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域則有相應(yīng)的理論，如建筑抗震設(shè)計中的概念設(shè)計，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的強柱弱梁強節(jié)點等。目前的加固有時會適得其反。例如：對多層磚混結(jié)構(gòu)的某一層墻體做夾板墻加固，使得該層墻體的鋼度大幅度增加，形成與相臨樓層的鋼度差，對結(jié)構(gòu)的抗震不利。此外還有加固后構(gòu)件的承載能力提高，防火等級大幅度下降等問題。這些問題需要從總體上把握，靠加固理論的提高來解決。

五、結(jié)束語

隨著結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)的改造技術(shù)也得到了發(fā)展，結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)在結(jié)構(gòu)的改造中發(fā)揮了作用。建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)檢測、加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個重要組成部分。嚴(yán)格遵循規(guī)范要求是建筑工程檢測、加固工作的前提。建筑結(jié)構(gòu)檢測、加固的設(shè)備在日益發(fā)展，同時，結(jié)構(gòu)的問題也經(jīng)常表現(xiàn)出個性特征，因而檢測、加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新。靈活的運用檢測、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，可以保證施工質(zhì)量和施工安全。此外，替代結(jié)構(gòu)技術(shù)、改變傳力途徑技術(shù)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)、托梁拔柱技術(shù)、結(jié)構(gòu)增層和加層技術(shù)，在結(jié)構(gòu)的改造中由廣大的科技人員和工程技術(shù)人員發(fā)明和創(chuàng)造出來。結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)有待進一步發(fā)展。