程阿青 涂開勝

(貴州大學(xué)土木工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

1 概述

近些年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，建筑業(yè)也迅速崛起。但中國(guó)是人口大國(guó)，建筑用地越來越少，老舊建筑拆遷成本卻越來越高，這些房屋普遍砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)因年久失修，又受自然環(huán)境和使用環(huán)境的雙重影響，建筑結(jié)構(gòu)的各方面性能有待檢測(cè)評(píng)估。如：安全性、耐久性、整體及局部穩(wěn)定性、可靠度分析等。目前在全球范圍內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)評(píng)估、改造加固可以分為三個(gè)階段：首先是新建，其次是新建與改造，最后是改造和加固。而我國(guó)正處于新建與改造的黃金期。研究建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固具有重要的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義。它響應(yīng)了國(guó)家政策《十三五規(guī)劃》節(jié)能減排，綠色經(jīng)濟(jì)；還有利于保護(hù)古建筑歷史遺產(chǎn)；更好的保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)及人身安全，加固還能提高建筑物的正常使用壽命。故建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)及加固改造將是我國(guó)建筑行業(yè)的趨勢(shì)，也是社會(huì)發(fā)展的需求[1]。

2 建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)

2.1 砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)

砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法很多，包括回彈法、軸壓法、原位單雙剪法、射釘法、推出法等。一般來說方法可分為兩類，直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接檢測(cè)法主要可檢測(cè)砌體的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度，根據(jù)檢測(cè)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，可以評(píng)估施工質(zhì)量及所用材料的質(zhì)量[2，3]。此方法會(huì)破壞一定面積的砌體結(jié)構(gòu)，有較大的工作量，會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間去檢測(cè)。間接法用于測(cè)試砂漿的實(shí)際強(qiáng)度，不會(huì)破壞結(jié)構(gòu)。但和直接法相比較而言誤差較大，準(zhǔn)確性較差。不過此法也有優(yōu)勢(shì)，不會(huì)破壞原有的建筑結(jié)構(gòu)。在實(shí)際操作過程中，我們需要適當(dāng)?shù)倪x擇檢測(cè)方法，以達(dá)到最佳的效果。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)

現(xiàn)代建筑中混凝土結(jié)構(gòu)被大量應(yīng)用，同時(shí)質(zhì)量問題出現(xiàn)的也最多。建筑結(jié)構(gòu)、材料性能等方面存在強(qiáng)度不足，構(gòu)件出現(xiàn)蜂窩麻面、裂縫孔洞、露筋銹蝕，幾何尺寸不足等一系列缺陷。也受施工環(huán)境影響及自然壞境的雙重影響[4]?；炷两Y(jié)構(gòu)檢測(cè)內(nèi)容一般有構(gòu)造、偏差及裂縫、變形(垂直度、撓度)、力學(xué)性能、缺陷損傷等。其中門窗洞口、連接點(diǎn)、支座處極容易發(fā)生破壞。力學(xué)性能測(cè)試包括荷載試驗(yàn)、工作應(yīng)力、鋼筋力學(xué)性能。仔細(xì)對(duì)比設(shè)計(jì)圖紙資料，驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度，鋼筋種類直徑、間距等?；炷翉?qiáng)度的測(cè)試方法有回彈法、取芯法、超聲波法、拉拔法等。取芯法直接取得樣本檢測(cè)，會(huì)損傷、破壞原有結(jié)構(gòu)。檢測(cè)強(qiáng)度回彈法，打回彈時(shí)選擇平整面，使回彈儀與接觸面垂直，但回彈法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高，使用者還需有一定的體力。拉拔法操作簡(jiǎn)單且吸取了回彈法和取芯法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)傷害不大也較為精確，在實(shí)際檢測(cè)中使用較多。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)的重點(diǎn)是鋼材的強(qiáng)度、韌性、可塑性等以此對(duì)結(jié)構(gòu)使用壽命作出合理的判斷。檢測(cè)方法一般采用滲透、超聲波、磁粉檢測(cè)和射線探傷檢測(cè)等方法。檢測(cè)時(shí)要檢驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸，主要連接部位是否生銹及程度。滲透優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、直觀、靈敏。檢測(cè)的區(qū)域需在構(gòu)件表面無覆蓋。但檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)視力的要求比較高。射線探傷檢測(cè)法適用于40 mm以下的焊縫檢測(cè)。磁粉檢測(cè)法既能檢測(cè)材料表面缺陷又能檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)具體情況合適的選擇檢測(cè)方法。

3 建筑結(jié)構(gòu)的加固

建筑結(jié)構(gòu)的加固一般原則要考慮到加固后的建筑物不能對(duì)原有建筑產(chǎn)生其他不利的影響，加固方案是否滿足現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的承載力、安全性、穩(wěn)定性、耐久性，是否會(huì)對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，受力性能是否發(fā)生改變，地基承載力是否滿足要求，抗震性能、構(gòu)造、連接方式是否符合現(xiàn)行規(guī)范。

3.1 砌體結(jié)構(gòu)的加固

加固方法比較多，一般有扶壁柱加固法、加大截面加固法、外裹鋼筋水泥砂漿加固法、預(yù)應(yīng)力撐桿加固法、增設(shè)圈梁加固法等。加大截面法常用于受彎力較大的柱子和墻壁，可以大幅度提升建筑結(jié)構(gòu)的承載力。外裹鋼筋水泥加固法適用于磚砌墻，施工簡(jiǎn)單，明顯提高結(jié)構(gòu)的承載力。但工程量較大，時(shí)間較長(zhǎng)。在實(shí)際工程中要依據(jù)具體情況選擇一種或多種合適的方法。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)的加固

加固方法一般有預(yù)應(yīng)力法、植筋法、置換混凝土加固法、托換技術(shù)、加大截面法、粘鋼法、增加支撐點(diǎn)數(shù)量的方法、外包鋼加固法、粘貼碳纖維法等。增大截面法中可以雙側(cè)加厚、單側(cè)加厚等不同形式的外包加固。該傳統(tǒng)加固方法因施工簡(jiǎn)單、工作量少、受力可靠、被廣泛應(yīng)用。外包鋼加固有干式、濕式兩種，應(yīng)根據(jù)具體情況應(yīng)用。外部粘鋼加固法是將鋼板通過結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土構(gòu)件的表面，使其共同受力來增加承載[5-7]?？焖?、簡(jiǎn)單且不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生其他影響，在施工過程中也不影響正常使用。因此被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁中?；炷翗?gòu)件開裂主要修補(bǔ)方法有用水泥、樹脂等作為原材料進(jìn)行表面處理、灌漿和填充。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)的加固

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度高，關(guān)鍵因素就是保證穩(wěn)定性(整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性)。一般方法有改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖、增大構(gòu)件截面、加強(qiáng)連接加固法。增大截面可以有效的提高焊接構(gòu)件的強(qiáng)度，一般用在鋼梁和鋼柱等構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)在加固時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇加固方法。在選擇加固方法時(shí)要充分考慮到構(gòu)件是否具有可焊性，焊接順序。重點(diǎn)注意構(gòu)件連接點(diǎn)和應(yīng)力集中的部位。

4 總結(jié)及展望

檢測(cè)及加固是現(xiàn)代建筑行業(yè)不可或缺的重要組成部分，能有效保障新老舊建筑的質(zhì)量安全，進(jìn)而保障人民生命及財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)結(jié)合國(guó)家現(xiàn)有規(guī)范及建筑業(yè)的實(shí)際情況，把握新舊材料的融合，減少新材料的應(yīng)力滯后現(xiàn)象。在施工中，實(shí)時(shí)注意對(duì)原結(jié)構(gòu)的保護(hù)，時(shí)刻注意構(gòu)件的受力性能是否發(fā)生改變，避免損傷破壞。檢測(cè)加固技術(shù)人員也要具有一定的創(chuàng)新精神，結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率學(xué)等多學(xué)科，發(fā)現(xiàn)新材料，改革新技術(shù)。根據(jù)建筑問題的特點(diǎn)提出安全、合理、經(jīng)濟(jì)的解決方案，推進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以下幾個(gè)方面需要完善：1)檢測(cè)儀器方面?？梢匝邪l(fā)自動(dòng)化儀器，盡量避免人工操作，以減少誤差。另外檢測(cè)儀器的便攜和使用。2)檢測(cè)方法方面。對(duì)既有建筑物一般情況下檢測(cè)都是靜態(tài)的，能否在將來有條件的前提下多做動(dòng)力檢測(cè)。如抗震、頻率等。3)改造加固技術(shù)方面。創(chuàng)新，可以引入新的技術(shù)工藝、新的材料。