殷巍巍

淺談建筑結構鑒定與加固改造

殷巍巍

（中國水利水電科學研究院，北京，100038）

在分析建筑結構鑒定與加固意義的基礎上，圍繞建筑物可靠性鑒定方法，混凝土鉆芯取樣檢測方法、統(tǒng)一回彈檢測方法，進行深入探討分析，提出了對混凝土、砌體、鋼、木等一系列結構進行優(yōu)化的具體措施，探討了實現(xiàn)檢測加固處理的高效化、規(guī)范化方法。對建筑結構鑒定與加固有借鑒作用。

建筑結構；加固；鑒定；改造

引言

建筑物建成后，在投產(chǎn)應用過程中，由于受人為設計、施工以及環(huán)境因素的影響，其自身可靠及安全性能會隨著應用年限的增加而逐漸降低，建筑物自身結構也易產(chǎn)生形變，承載能力下降，甚至發(fā)生結構上的位移、形變等，嚴重危及人身財產(chǎn)安全。需考慮對于建筑物進行相關鑒定以及安全加固處理[1]，以恢復或提升建筑物的應用安全可靠性能。

建筑加固技術基于有效的建筑物性能鑒定檢測后實施。結構加固對于提升建筑物結構質量、應用穩(wěn)定安全性能以及提高應用年限具有重大意義。然而，現(xiàn)有的建筑結構鑒定及加固工作尚未形成統(tǒng)一化方案，相關的檢測鑒定規(guī)范尚未形成，建筑鑒定未引起相關施工技術人員的足夠重視，從而嚴重影響后期的建筑加固過程，使得加固過程存在較大盲目性。因此，建筑結構的鑒定及加固有著重要的現(xiàn)實意義[2]。

1　建筑物可靠性鑒定基本方法

建筑物可靠性鑒定要根據(jù)現(xiàn)有結構質量規(guī)范要求，按照規(guī)程對建筑物結構、質量進行安全可靠性能檢測，并給出鑒定報告，以有效指導后期的建筑物加固過程。鑒定包括對建筑物自身結構承載能力進行結構檢測、分析等。

我國現(xiàn)階段建筑物結構鑒定主要包括經(jīng)驗鑒定法、實用鑒定法以及可靠度檢測法三大類。目前，應用手段大多介于經(jīng)驗以及實用性檢測手段，我國對于建筑物可靠性能鑒定已出臺《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》；同時，圖1也給出對于工業(yè)建筑物可靠性鑒定評定等級的劃分，予以參考。依據(jù)現(xiàn)有標準，再結合信息化時代數(shù)據(jù)存儲應用的便捷性使得高難度復雜化的建筑物可靠性能鑒定工作易于實現(xiàn)，本文重點對于混凝土鉆芯取樣檢測、統(tǒng)一回彈檢測兩種方法進行分析研究[3]。

1.1混凝土鉆芯取樣檢測

混凝土鉆芯取樣檢測即在混凝土建筑物結構中進行鉆取混凝土，獲得分析樣本，通過標準化加工，使得取芯樣本符合現(xiàn)有建筑檢測規(guī)定（直徑不宜小于3倍骨料最大粒徑，保證其公稱直徑大于70mm），對于符合實驗要求的混凝土樣件進行加壓測試，檢測其強度性能。

但對于混凝土直接施加外部荷載進行強度測試尚有較大的偏差和不確定性，導致可靠程度以及精確度較低。基于鉆芯法的混凝土強度測試能夠有效降低此類不確定性，使得檢測結果較為精確，但尚存在標準差較大的問題，此時間接測量的方式能夠有效避免實驗測試與實際情況偏差較大的缺陷。因此，實際檢測過程中，將混凝土鉆芯取樣檢測方式與間接測量方法結合，能夠在提升測量精度的同時，盡可能使得實驗檢測數(shù)據(jù)接近于實際情況，并極大程度上提升檢測的可靠程度[4]。

圖1　建筑可靠性鑒定一般流程

1.2統(tǒng)一回彈檢測

為提升檢測精度，還可應用統(tǒng)一回彈設備來檢測混凝土結構性能?；貜棛z測手段作為一種普遍性的檢測方法，具有操作靈活便捷等特點，同時伴隨著時代發(fā)展，該手段也逐漸克服了自身檢測精度低等特點，逐漸得到廣泛實際應用。而實踐過程中，尚存在設備未能得到高效應用、檢測狀態(tài)的評估未形成統(tǒng)一標準等缺陷，因此若要使得檢測精度進一步提升，需對現(xiàn)有的檢測方式以及評估標準進行統(tǒng)一化解決。

2　建筑結構加固技術與改造

建筑結構的加固處理為提升建筑物結構穩(wěn)定性、可靠性以及應用安全性能考慮，旨在恢復或提升建筑物承載能力，提升建筑物應用年限，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。

2.1加固技術基本原則

建筑物結構加固改造技術是建立在前期有效的建筑物性能鑒定的基礎之上的，其主要工作內容為：首先，遵循一定的加固改造原則作為指導，致力于結構剛度以及承載能力的提升，以防外界荷載作用于結構，使之發(fā)生形變，避免降低結構穩(wěn)定性及耐久性能；其次，結構加固改造過程需綜合考慮施工技術的經(jīng)濟效果，在確保加固后效果的前提下，最大程度減少施工成本，盡量保障人員財產(chǎn)安全，對具體有修復和保存價值的結構的加固工作也需做到有條不紊。

施工前統(tǒng)籌好各方設計施工以及后期處理的工作，考慮到施工過程中易出現(xiàn)的各方面突發(fā)事件，如加固過程中可能會出現(xiàn)的傾斜、坍塌、斷裂等事故，提前做好應急預案，并明確要求施工單位一定要嚴格安全要求進行施工操作，確保萬無一失。再次，加固設計完成之后，應有序開展加固施工作業(yè)，避免對加固施工方案進行臨時隨意更改。對于例外情況，需更改前期設計，在得到技術鑒定亦或設計變更許可的基礎之上，由建筑、設計、施工等各方人員共同商討決定設計更改事宜，并且實際的加固施工須嚴格遵循設計圖紙進行[5]。

2.2檢測加固技術改造實施

由于傳統(tǒng)的加固技術存在的弊端缺陷，已逐漸不能滿足建筑居住的舒適性、安全性等高效要求，需對現(xiàn)有的建筑加固進行一系列技術改進措施，逐漸替代傳統(tǒng)加固技術，優(yōu)化處理，以極大提升建筑結構的質量和適用性。對此，筆者在下文深入分析了混凝土結構、砌體結構、鋼結構以及木結構的檢測實施策略。

（1）混凝土結構

混凝土結構的缺陷及損傷主要包括以下幾個方面：整體外觀結構缺陷（即易出現(xiàn)外形裂縫、較大混凝土澆筑間隔造成結合面）、疏松多孔等質量缺陷，環(huán)境災害腐蝕、凍裂、堿骨料、氯離子等浸蝕損傷，以及碰撞等人為損傷。對于混凝土結構的檢測，需依據(jù)實際結構及質量缺陷，采取實際外觀質量的一系列優(yōu)化檢測手段，例如，通過目測與尺量、超聲等方法檢測外觀質量；通過超聲、取樣、剔鑿等方法進行損傷的檢測；通過超聲、尺量等方法進行裂縫缺陷的檢測，并基于檢測結果采取一系列結構加固措施。

（2）砌體結構

砌體結構的缺陷及損傷主要包括以下幾個方面：砌筑組砌質量缺陷、砌體受環(huán)境以及人為的損傷（如環(huán)境災害影響、凍融損傷、風化、日曬引起的結構承載能力下降），以及人為碰撞損傷等。解決方法為通過目測法對于砌筑質量進行有效監(jiān)測，同時通過超聲、尺量等方法對砌體損傷進行有效檢測，并基于檢測結果采取一系列結構加固措施。

（3）鋼結構

鋼結構的缺陷和損傷主要包括以下幾個方面：鋼結構自身質量特性，如均勻性、裂紋金屬材質純度等；受環(huán)境以及人為因素影響造成的損傷，如局部強度差引起的形變、裂縫等。此時，可依托于觀察法和投射法對鋼結構外觀質量可靠性進行檢測，對于局部強度差異引起的裂縫以及銹蝕，可分別通過觀察尺量法、電位差法進行檢測，最后可基于檢測結果采取一系列結構加固措施[6]。

（4）木結構

木材缺陷主要包括以下幾個方面：圓木和方木的裂縫、扭斜紋等質量缺陷；膠合木結構的翹曲等缺陷；輕型木結構的彎折、扭曲等缺陷。對于木結構的檢測技術包括目測、尺量、靠尺、探針等手段，并基于檢測結果采取一系列結構加固措施。

3　結語

我國建筑行業(yè)的檢測及加固技術尚有很大的研究發(fā)展空間。針對我國建筑結構及特征，需在傳統(tǒng)檢測加固技術的基礎上，充分考慮當前建筑物應用強度、可靠性、安全性等方面的需求，從而實現(xiàn)檢測、加固處理、再檢測的高效化、規(guī)范化發(fā)展。

[1]陳婷婷. 現(xiàn)有建筑結構抗震鑒定及加固設計研究[D]. 北京: 北京工業(yè)大學, 2012.

[2]成龍. 建筑結構的加固與鑒定[J]. 科技傳播, 2013, 20(11): 163-167.

[3]楊曉光. 火災后鋼筋混凝土結構的受損鑒定與修復加固[D].天津: 天津大學, 2006.

[4]錢曉旭, 韓曉健, 彭陽. 校舍抗震鑒定與加固處理[J]. 施工技術, 2012(S1): 141-143.

[5]李海龍. 關于抗震鑒定的初步探討及實例應用[J]. 山西建筑, 2012, 38(18): 44-45.

[6]程紹革, 史鐵花, 戴國瑩. 現(xiàn)有建筑抗震鑒定的基本規(guī)定[J]. 建筑結構, 2010(05): 1-3.

Identification and Reinforcement Measures of Building Structure

YIN Wei-wei
(China Institute of Water Conservancy and Hydropower Research, Beijing, 100038, China)

Based on the full understanding of significance of building structure identification and reinforcement, two basic methods, namely, concrete drill core sampling detection, and uniform rebound detection, of reliability identification are deeply discussed and analyzed. Also, put forward measures for optimization of a series of structures, such as concrete, masonry, steel and wood, providing theoretical guidance for development of high efficiency and standardization of reinforcement identification and reinforcement.

Building Structure; Reinforcement; Identification; Reconstruction

TU201.1

A

2095-8412 (2016) 05-879-03工業(yè)技術創(chuàng)新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.013

殷巍巍（1983-），女，工程師，學士學位，建筑與土木工程。E-mail: yinww@iwhr.com