劉宏敏

（湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，430070）

建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固

劉宏敏

（湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，430070）

評(píng)定建筑物施工質(zhì)量，需要對(duì)建筑物整體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的某一部分或某些構(gòu)建進(jìn)行檢測(cè)；舊有建筑服役時(shí)間較長(zhǎng)，致使結(jié)構(gòu)功能逐漸減弱，為了揭示現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)潛在危險(xiǎn)，延長(zhǎng)建筑使用壽命，避免事故發(fā)生，需要重視建筑結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力的檢測(cè)與鑒定。當(dāng)判定被檢結(jié)構(gòu)存在安全隱患，就應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固處理。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)及加固進(jìn)行系統(tǒng)研究，僅供參考。

建筑結(jié)構(gòu)；檢測(cè)；加固

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，各種建筑工程不斷涌現(xiàn)。建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠是建筑工程的頭等大事，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下，建筑應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性要求。近二十年來，結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固技術(shù)得到快速發(fā)展，其應(yīng)用對(duì)象從開始階段的單層的破舊民居擴(kuò)展到建設(shè)工程的各類結(jié)構(gòu)，對(duì)于提高建設(shè)工程質(zhì)量起著積極作用。當(dāng)需要評(píng)定建筑物施工質(zhì)量，或是由于某種原因建筑物不能滿足某項(xiàng)功能要求，或是對(duì)結(jié)構(gòu)的某項(xiàng)功能產(chǎn)生懷疑時(shí)，就需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)被判定存在安全隱患，就要進(jìn)行加固處理，而受損程度比較嚴(yán)重則要拆掉重建。

一、需要進(jìn)行檢測(cè)及加固的建筑物

一般來說，在以下情況下需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和加固：①超過設(shè)計(jì)的使用基準(zhǔn)，但由于結(jié)構(gòu)功能性基本完好，如果決定要繼續(xù)使用，為保證其安全性和功能性，需對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。②原有設(shè)計(jì)不周，造成對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載設(shè)計(jì)不足，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算失誤，或是在施工過程中施工人員未能完全理解設(shè)計(jì)意圖出現(xiàn)盲目施工現(xiàn)象，亦或是在建筑物使用過程中，未經(jīng)核算就在原建筑物上加層或?qū)ζ涓脑?，造成原有結(jié)構(gòu)承載力不足，這些都可能致使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全問題，必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題，采取加固處理措施，之后才能繼續(xù)使用。③施工質(zhì)量低劣，比如混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在蜂窩、孔洞、漏筋等缺陷，鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量、焊縫高度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和加固。④發(fā)生自燃災(zāi)害對(duì)建筑物造成破壞，要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和加固，另外，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受高溫、酸堿鹽、雜散電流等不利因素作用，易引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件腐蝕和損傷，也要進(jìn)行檢測(cè)和加固。

二、建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固

混凝土結(jié)構(gòu)常用檢測(cè)方法包括結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)法、砼強(qiáng)度回彈法、超聲波法、超聲波回彈法、鉆芯法、拔出法等，加固方法包括加大截面法、置換混凝土加固法、外包鋼法、預(yù)應(yīng)力法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑法等。砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法包括軸壓法、原位單剪法、原位單磚雙剪法、點(diǎn)荷法、筒壓法、射釘法等，加固方法包括扶壁柱加固法、鋼筋水泥砂漿加固法、加大截面加固法、外包鋼加固法。鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法包括結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)與動(dòng)測(cè)法、超聲波無損焊縫檢測(cè)法、射線探傷檢測(cè)法、滲透檢測(cè)法、鋼材銹蝕檢測(cè)法等，加固方法包括變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的加固、增大構(gòu)件截面的加固、加強(qiáng)連接的加固。實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)具體建筑工程項(xiàng)目或既有建筑物特點(diǎn)采用針對(duì)性的檢測(cè)和加固技術(shù)，以達(dá)到延緩結(jié)構(gòu)損傷程度、延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。

某綜合性大樓，地下1層，地面以下25層，總高度99.5m，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，按抗震設(shè)防烈度為七度進(jìn)行設(shè)計(jì)，框架和剪力墻抗震等級(jí)均為二級(jí)。采用取樣試驗(yàn)法測(cè)定鋼筋屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度和延伸率，以檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，檢測(cè)過程中，選取具有代表性的試樣，由于現(xiàn)場(chǎng)鋼筋取樣可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力帶來影響，主要在非重要構(gòu)件或構(gòu)件非重要部位取樣，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)受力較小部位取樣，盡可能減小取樣對(duì)結(jié)構(gòu)帶來的損傷，但這樣取樣后仍要采取補(bǔ)強(qiáng)措施。另采用回彈法對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果判定設(shè)計(jì)C30的87%因碳化深度超標(biāo)，導(dǎo)致混凝土推定值未達(dá)到驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，為查清問題，決定對(duì)4號(hào)樓3層 42軸/D-E軸剪力墻部位進(jìn)行鉆芯取樣，進(jìn)一步檢測(cè)剪力墻結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。前后對(duì)二十多個(gè)部位進(jìn)行了抽樣取芯，結(jié)果表明混凝土最小換算強(qiáng)度和最大換算強(qiáng)度分別為17.5MPa和35.4MPa，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。決定對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和剪力墻采取加固措施。采用預(yù)應(yīng)力加固方法加固混凝土結(jié)構(gòu)，即外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿，不斷增加預(yù)應(yīng)力，從而使鋼拉桿和其他鋼撐桿受到壓力，降低原有建筑物應(yīng)力水平，考慮到防腐蝕和防火性能方面的要求，本工程采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包裹高密度防火布，之后噴防火涂料，采用化學(xué)錨固鋼托件將預(yù)應(yīng)力筋端部固定在梁上表面。雙面加固法加固不合格剪力墻，采用C60細(xì)石混凝土，噴射法施工。對(duì)于梁柱節(jié)點(diǎn)處的加固，做好節(jié)點(diǎn)處鋼箍后，壓力灌縫法將結(jié)構(gòu)膠注入鋼板與混凝土表面未完全貼近處，這樣不僅能填實(shí)空隙處，還能避免焊接高溫對(duì)結(jié)構(gòu)膠的影響。

某臨時(shí)輕型鋼結(jié)構(gòu)展覽大廳，采用柱距6m的鋼管柱，壓型鋼板墻面，柱頂標(biāo)高5.2m，屋頂有壓型鋼板、槽鋼檁條和拱桁架組成，大廳為兩跨結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)90m。該工程存在問題是支撐桿件過于柔弱且體系不完備，拱桁架支座傳力路徑不明確，拱桁架拉桿截面偏小，少數(shù)焊縫外觀質(zhì)量較差，經(jīng)過檢測(cè)和鑒定，發(fā)現(xiàn)跨拱架拉桿、拱桁架端部受壓斜腹桿和拱桁架上弦部分節(jié)間承載力不滿足規(guī)范要求，拱拉桿截面尺寸過小，無法有效承擔(dān)拱桁架推力。決定采用以下加固方案：在柱端架設(shè)截面尺寸與拱桁架下弦一致的隅撐；在原有結(jié)構(gòu)中增設(shè) 1Φ22的拱拉桿以降低桿件應(yīng)力；增

加通長(zhǎng)系桿，以減小拱桁架下弦平面外計(jì)算長(zhǎng)度；在原設(shè)有柱間支撐的柱間增設(shè)一道剪刀撐，增強(qiáng)柱間支撐強(qiáng)度。加固后的拱架立面圖見圖1。

圖1 加固后的拱架立面圖

三、結(jié)語

總之，建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中非常重要的組成部分，是保證工程質(zhì)量安全、企業(yè)生產(chǎn)安全、人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要手段。實(shí)際操作中，我們必須嚴(yán)格遵循工程檢測(cè)和加固的規(guī)范要求，針對(duì)具體建筑工程項(xiàng)目或既有建筑物特點(diǎn)采用針對(duì)性的檢測(cè)和加固技術(shù)，以達(dá)到延緩結(jié)構(gòu)損傷程度、延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。另外，在加固處理過程中，應(yīng)考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的性能和安全，加大施工監(jiān)測(cè)力度，處理好單個(gè)結(jié)構(gòu)加固、節(jié)點(diǎn)加固與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及新老材料、新老構(gòu)件、新老結(jié)構(gòu)受力和特性關(guān)系，切實(shí)保證加固施工質(zhì)量和安全。

[1]宇文興偉.既有磚混結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固設(shè)計(jì)研究[D].河北工程大學(xué),2014.

[2]龔南屏.淺談現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固施工技術(shù)[J].中華民居(下旬刊),2013,04：114-115.

[3]張桂霞.淺談建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012,23：52.

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1007-6344（2015）08-0343-01