王建，王永潔 （安徽建筑大學土木工程學院，安徽 合肥 230022）

0 前 言

近幾年來，我國已從大規(guī)模新建階段轉向新建與維修改造并重階段。由于勘察、設計、施工、使用不當及年久失修等多方面的原因，某些建筑物存在著不同程度的問題，不能滿足使用和安全需要。如果繼續(xù)使用就需要對這些病危建筑物進行檢測和加固，目的是改善使用功能，延長這些建筑物的使用年限，來滿足我國社會發(fā)展需要。

總體來說，需要檢測和加固的建筑物不外乎以下幾種情況：①超過設計使用年限，某些建筑物雖已超過設計使用年限但在當前經(jīng)濟能力條件下不能推到重建，只有對其進行加固處理后繼續(xù)使用；②勘察、設計失誤或施工不當?shù)纫鸬牟荒軡M足安全和使用功能需要的建筑物，必須對其進行加固處理；③使用功能發(fā)生變化，比如加層或加大空間等，使用功能發(fā)生變化后，原來建筑物的某些結構的承載力可能不滿足，這就需要對其進行加固處理；④某些工業(yè)建筑由于高溫和腐蝕等導致使用壽命縮短或者不能滿足安全生產(chǎn)需要，必須進行加固來滿足安全生產(chǎn)需要；⑤由于自然災害而受損的建筑物，比如火災、風災、地震等造成的受損建筑物，對這類建筑物進行加固處理也是一項重要的工程。目前，工程檢測與加固技術在實際工程中得到了廣泛的應用，也引起了學術界的重視。因此，對工程檢測與加固技術進行深入討論和研究是很有必要的，并且具有重要的科研價值和社會經(jīng)濟效益。

1 檢測方法

工程結構檢測是對建筑物質量進行評定,為解決問題提供有說服力的數(shù)據(jù)。檢測及評定工作主要包括：分析結構破損或發(fā)生事故的原因，評定結構的抗力或破損狀況，擬采取的處理措施等。工程結構檢測包括的內(nèi)容比較多，一般有原始資料的調查、結構或構件裂縫的檢測、施工偏差的檢測、變形和位移的檢測、結構性能實荷檢測等等。我們主要對混凝土的強度及耐久性和鋼筋進行檢測。現(xiàn)場測定構件的混凝土強度是工程中經(jīng)常要求檢測的項目,目前檢測方法主要有回彈法、超聲脈沖法、回彈超聲綜合法和鉆芯法等。本次混凝土強度檢測采用鉆芯法進行,鉆芯法檢測混凝土強度是近年來國內(nèi)外使用較多的一種局部破損檢測結構中混凝土強度的有效方法。此法是使用專用鉆芯取樣機直接從混凝土構件上鉆取一定規(guī)格的混凝土芯樣，然后將經(jīng)過加工的芯樣放置在壓力試驗機上，測取混凝土強度的測試方法。由于鉆芯法是直接從混凝土構件上取得試樣，因此其測試結構更能如實反應混凝土構件的實際情況；混凝土結構的耐久性檢測主要包括：構件所處環(huán)境的調查和測定，環(huán)境中特殊腐蝕性物質的種類的調查和測定，混凝土碳化深度的測定，混凝土腐蝕層深度的測定和特殊腐蝕物質侵入深度及含量的測定等。根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)來評定結構或構件的耐久性狀態(tài)和危險程度，并結合主要技術標準確定結構的應采取的措施和安全使用年限；鋼筋的檢測主要包括鋼筋位置和保護層厚度測定、鋼筋銹蝕的鑒別與檢測。鑒別和評定鋼筋銹蝕的方法可以分成兩類：判別法和現(xiàn)場實測法；若依據(jù)測試原理又可分為電化學方法和非電化學方法。鋼筋銹蝕的電化學方法有自然電位法、極化技術和交流阻抗法。其他的還有一些極為重要且易于被忽視的檢測內(nèi)容，如鋼筋的搭接、錨固、預埋件及焊縫的腐蝕情況等。

2 加固方法

結構或構件經(jīng)過檢驗和可靠性鑒定后，認為不滿足使用要求時，就要進行加固處理。結構加固改造的全過程包括結構可靠性鑒定、方案設計和施工三個階段。在結構加固方案的選擇和設計時，應根據(jù)可靠性鑒定結果、原有結構的實際情況、加固改造的目的和加固后的使用要求，在對加固后結構體系和結構構件受力狀況進行全面分析的基礎上，并充分考慮施工隊伍的技術水平和施工場地條件，選擇合理的加固方案。一般所需加固的結構大都存在承載能力不足的現(xiàn)象，所采用的加固方法多是從提高結構的有效受力面積出發(fā)（如增大載面法等）減小截面的應力，或者直接改變結構的受力體系，改變其傳力途徑（如增加支撐法等）從而降低結構構件的受力，最終達到加固的目的。

加固方法一般有：①增大截面法，用與原結構性能相同或更強的同種材料增大構件截面面積，以提高構件的正截面受彎承載力；②外包型鋼法，在原結構桿系構件的四周包以型鋼以提高構件的正截面受彎承載力；③粘貼鋼板或纖維材料法，在原結構受拉區(qū)粘貼鋼板或纖維材料，提高構件承載力；④錨釘粘貼鋼板加固法，在原結構受拉區(qū)用特制錨釘錨住并粘貼鋼板，同時粘貼鋼板有預應力效能，使混凝土構件的承載力有更大的提高；⑤托梁換柱、增設支點法，改變結構的受力傳遞路線，減小構件的跨度，以提高構件承載力、減小撓度變形；⑥預應力法，對原結構施加預應力，改變構件內(nèi)力分布，提高構件承載力和剛度；⑦其他方法，增加結構的承載力或剛度，增加結構的抗震能力等。

3 工程案例

3.1 工程概況

某廠房原設計為4層混凝土框架結構結構，但只建成了1層，建筑物高度為4.8m?，F(xiàn)根據(jù)發(fā)展需要，擬在已建成的1層結構上增建3層大空間辦公用房。加層采用鋼結構形式，建筑物高度增至19.8m。整體計算及構件驗算表明，原一樓的框架柱雖然是按原設計4層框架柱所建造的，但截面配筋及截面面積對于加到4層的新結構來說均偏小，故必須對一樓進行加固處理。由于活荷載加大，原設計梁板不滿足設計要求故梁采用常規(guī)的粘鋼處理，而板采用粘貼碳纖維布。

3.2 外包鋼加固法

一層框架柱的加固處理常采用的加固方法是加大截面法和外包鋼法。經(jīng)過反復計算核定比較，加大截面法雖然相對經(jīng)濟，但施工周期長影響一樓的正常使用，采用外包鋼法可以免去周期長、影響大的困擾。外包鋼法在對廠房框架梁柱加固時均有應用以環(huán)氧砂漿膠泥粘接，角鋼與框架梁柱用焊接鋼綴板，角鋼與箍板固定采用粘鋼與植筋錨固。其施工工藝為：混凝土表面劃線、確定角鋼及綴板安裝位置→混凝土表面處理→角鋼及綴板表面處理→配制環(huán)氧砂漿→粘接角鋼→焊接、粘接綴板→養(yǎng)護、固化→自檢→角鋼管架防護處理。

3.3 外粘鋼板法

框架梁與除氧器大梁加固采用外粘鋼板加固，其施工工藝流程為：混凝土表面劃線、確定角鋼及綴板安裝位置→混凝土、角鋼、鋼板表面加壓→粘接綴板及加壓→養(yǎng)護固化→鋼板表面防護。

3.4 增大截面法

除氧器大梁加固時，需要進行增大截面，要求對新老混凝土進行界面處理。其施工工藝流程為：新老混凝土表面打毛沖洗干凈，澆水充分濕潤老混凝土→按比例配制YZJ-5界面結構膠，人工將界面膠均勻涂刷在老混凝土表面，界面膠厚為1mm～1.5mm→在界面膠初凝之前，澆筑新混凝土，邊刷膠邊澆筑，并隨混凝土一起養(yǎng)護。

圖1 柱加固大樣圖

3.5 粘貼碳纖維布加固法

對主廠房樓板、次梁加固時采用碳纖維布進行加固，其施工工藝流程為：混凝土表面處理→涂抹底膠涂抹找平膠（混凝土表面修補整平）→涂抹浸漬膠→粘貼碳纖維布涂→抹浸漬膠→養(yǎng)護固化→表面防護。

4 小 結

本工程是現(xiàn)行檢測與加固技術綜合運用實例，在工程設計環(huán)節(jié)針對不同的部位及構件采用不同的加固方案，以取得最優(yōu)經(jīng)濟性。在加層結構選型與設計、底層加固方法、加層與底層的連接等重點環(huán)節(jié)都明確貫徹了施工實用設計原則，取得了良好的效果。

[1]袁文陽,陳尚建,阮永懷.工程結構補強加固[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]張家啟,李國勝,惠云玲.建筑結構檢測鑒定與加固設計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]王宏林,閏文斌,車朝紅.建筑結構加固工程施工技術資料范例[M].北京：中國建材出版社，2011.

[4]GB 50367-2013，混凝土結構加固設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.