建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固

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)的檢測與加固

劉宏敏

（湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，430070）

評定建筑物施工質(zhì)量，需要對建筑物整體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的某一部分或某些構(gòu)建進(jìn)行檢測；舊有建筑服役時間較長，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，延長建筑使用壽命，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)抗力的檢測與鑒定。當(dāng)判定被檢結(jié)構(gòu)存在安全隱患，就應(yīng)對其進(jìn)行加固處理。本文結(jié)合工程實例對既有建筑結(jié)構(gòu)的檢測及加固進(jìn)行系統(tǒng)研究，僅供參考。

建筑結(jié)構(gòu)；檢測；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)的檢測與加固技術(shù)得到快速發(fā)展，其應(yīng)用對象從開始階段的單層的破舊民居擴展到建設(shè)工程的各類結(jié)構(gòu)，對于提高建設(shè)工程質(zhì)量起著積極作用。當(dāng)需要評定建筑物施工質(zhì)量，或是由于某種原因建筑物不能滿足某項功能要求，或是對結(jié)構(gòu)的某項功能產(chǎn)生懷疑時，就需要對建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，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)行檢測及加固的建筑物

一般來說，在以下情況下需要對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和加固：①超過設(shè)計的使用基準(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，需對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。②原有設(shè)計不周，造成對結(jié)構(gòu)實際承受荷載設(shè)計不足，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算失誤，或是在施工過程中施工人員未能完全理解設(shè)計意圖出現(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，必須對其進(jìn)行檢測，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，比如混凝土強度等級低于設(shè)計要求，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)計要求等，需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和加固。④發(fā)生自燃災(zāi)害對建筑物造成破壞，要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和加固，另外，結(jié)構(gòu)長期受高溫、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)行檢測和加固。

二、建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固

混凝土結(jié)構(gòu)常用檢測方法包括結(jié)構(gòu)性能實荷檢測法、砼強度回彈法、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)檢測方法包括軸壓法、原位單剪法、原位單磚雙剪法、點荷法、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)檢測方法包括結(jié)構(gòu)性能實荷檢測與動測法、超聲波無損焊縫檢測法、射線探傷檢測法、滲透檢測法、鋼材銹蝕檢測法等，加固方法包括變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固、增大構(gòu)件截面的加固、加強連接的加固。實際操作中，應(yīng)根據(jù)具體建筑工程項目或既有建筑物特點采用針對性的檢測和加固技術(shù)，以達(dá)到延緩結(jié)構(gòu)損傷程度、延長結(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，框架和剪力墻抗震等級均為二級。采用取樣試驗法測定鋼筋屈服強度、極限抗拉強度和延伸率，以檢測建筑結(jié)構(gòu)強度，檢測過程中，選取具有代表性的試樣，由于現(xiàn)場鋼筋取樣可能會對結(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，在結(jié)構(gòu)受力較小部位取樣，盡可能減小取樣對結(jié)構(gòu)帶來的損傷，但這樣取樣后仍要采取補強措施。另采用回彈法對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，結(jié)果判定設(shè)計C30的87%因碳化深度超標(biāo)，導(dǎo)致混凝土推定值未達(dá)到驗收規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，為查清問題，決定對4號樓3層 42軸/D-E軸剪力墻部位進(jìn)行鉆芯取樣，進(jìn)一步檢測剪力墻結(jié)構(gòu)強度。前后對二十多個部位進(jìn)行了抽樣取芯，結(jié)果表明混凝土最小換算強度和最大換算強度分別為17.5MPa和35.4MPa，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計要求。決定對混凝土結(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。對于梁柱節(jié)點處的加固，做好節(jié)點處鋼箍后，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，這樣不僅能填實空隙處，還能避免焊接高溫對結(jié)構(gòu)膠的影響。

某臨時輕型鋼結(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

加通長系桿，以減小拱桁架下弦平面外計算長度；在原設(shè)有柱間支撐的柱間增設(shè)一道剪刀撐，增強柱間支撐強度。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、人民生命財產(chǎn)安全的重要手段。實際操作中，我們必須嚴(yán)格遵循工程檢測和加固的規(guī)范要求，針對具體建筑工程項目或既有建筑物特點采用針對性的檢測和加固技術(shù)，以達(dá)到延緩結(jié)構(gòu)損傷程度、延長結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。另外，在加固處理過程中，應(yīng)考慮整個結(jié)構(gòu)體系的性能和安全，加大施工監(jiān)測力度，處理好單個結(jié)構(gòu)加固、節(jié)點加固與整體結(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、鑒定與加固設(shè)計研究[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)的檢測與加固[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012,23：52.

TU714

B

1007-6344（2015）08-0343-01