李其廉 張慧玲
(河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院 河北 石家莊 050018)
淺談結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固方法
李其廉 張慧玲
(河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院 河北 石家莊 050018)
現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)會(huì)不可避免地出現(xiàn)耐久性、穩(wěn)定性問(wèn)題,有些建筑甚至可能會(huì)遭遇地震和火災(zāi),這些問(wèn)題會(huì)在很大程度上損害大家的生命、財(cái)產(chǎn)以及安全,所以,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)加固設(shè)計(jì)必須得到足夠的加強(qiáng)和重視。本文對(duì)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固方法進(jìn)行了總結(jié),并分析了火災(zāi)后建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和加固方法和注意事項(xiàng),希望為相關(guān)人士提出建議。
建筑結(jié)構(gòu);檢測(cè);加固;安全;火災(zāi)
隨著裝配式建筑和住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,大量新建工程也在進(jìn)行之中,其中一些工程,會(huì)因?yàn)榻ㄔO(shè)中一些避免不了的問(wèn)題而使這些新工程出現(xiàn)無(wú)法預(yù)知的安全隱患,此時(shí)如果不對(duì)這些建筑物的隱患問(wèn)題加以處理,安全事故必定會(huì)在將來(lái)某一天出現(xiàn)。而對(duì)于多年以前的老舊建筑物,如果不及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和加固,更會(huì)發(fā)展成無(wú)法想象的安全事故。因此,要著力發(fā)展建筑物檢測(cè)技術(shù)。
檢測(cè)加固技術(shù)可以提高結(jié)構(gòu)安全和耐久性,可以用少量的資金獲得較大的效益,并且現(xiàn)在一些結(jié)構(gòu)檢測(cè)新方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響很小。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平逐步提高,建筑檢測(cè)加固行業(yè)發(fā)展迅猛。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在傳統(tǒng)檢測(cè)加固技術(shù)的基礎(chǔ)上又研發(fā)出一些新技術(shù),為建筑檢測(cè)加固行業(yè)提供了極大方便。
對(duì)于檢測(cè)方法,我們較為熟悉的有回彈法、鉆芯法。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)可以檢測(cè)強(qiáng)度、變形、表觀和耐久性。鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)要檢測(cè)變形、強(qiáng)度和焊接質(zhì)量,檢測(cè)中要使用比較先進(jìn)的檢測(cè)儀器。
1.1超聲波脈沖反射法
超聲波檢測(cè)是利用一個(gè)發(fā)射探頭,檢測(cè)時(shí),此探頭將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,同時(shí),探頭發(fā)出的超聲波可以穿透該結(jié)構(gòu),然后接收探頭發(fā)出的超聲波并把它還原成電信號(hào),可以將這種信息放大,使其在示波器上顯示出來(lái)。超聲波檢測(cè)可以高效地檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的完整與否,同時(shí)可以做到保證其質(zhì)量安全,是一種較為完整、穩(wěn)妥的檢測(cè)方式。
1.2磁粉檢測(cè)技術(shù)
磁粉檢測(cè)屬于無(wú)損檢測(cè)。磁粉檢測(cè)先把鋼結(jié)構(gòu)磁化,通過(guò)磁化后的磁力線分布來(lái)判斷鋼結(jié)構(gòu)的缺陷及程度。磁力線會(huì)由于鋼結(jié)構(gòu)的破損而扭曲和變形。檢測(cè)人員通過(guò)扭曲和變形的程度就能精確判斷出鋼結(jié)構(gòu)的明顯缺陷在哪里,結(jié)構(gòu)的損害程度與磁力線的扭曲程度成正比,整齊的磁力線則說(shuō)明結(jié)構(gòu)不存在損害問(wèn)題。
磁粉檢測(cè)效率高,卻存在局限,它只用于檢測(cè)鐵或磁類的材料,對(duì)施工人員的視力有很高的要求。
對(duì)于加固方法,有預(yù)應(yīng)力、改變受力體系、增大截面、粘鋼、外包鋼等方法;建筑結(jié)構(gòu)加固方法按其加固對(duì)象可分為:砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)。具體方法有碳纖維布加固法、植筋技術(shù)、鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿技術(shù)
2.1碳纖維布加固方法
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)作為一種新型高性能結(jié)構(gòu)材料而受到廣泛關(guān)注。FRP有很多優(yōu)點(diǎn),它強(qiáng)度高、剛度大、質(zhì)量輕、成本低、抗腐蝕性能和抗疲勞性能都很優(yōu)越、現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、工期較短、不會(huì)損傷原來(lái)結(jié)構(gòu),不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中和殘余應(yīng)力。
FRP加固法是在結(jié)構(gòu)損傷表面粘貼相應(yīng)的有機(jī)復(fù)合材料,從而修復(fù)原損傷結(jié)構(gòu)表面,此法的粘貼步驟為卸掉荷載、處理基底、涂抹結(jié)構(gòu)膠、找平結(jié)構(gòu)膠表面、添加保護(hù)層等。
2.2植筋技術(shù)
植筋技術(shù)比較簡(jiǎn)單,此技術(shù)主要是在原有結(jié)構(gòu)的混凝土里植入鋼筋來(lái)提高結(jié)構(gòu)承載力。根據(jù)使用的膠粘劑不同分為一般性植筋和高性能植筋。程序?yàn)榻Y(jié)構(gòu)表面鉆孔及處理、配筋及處理鋼筋、注入粘結(jié)膠、植入鋼筋、養(yǎng)護(hù)。
2.3鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿技術(shù)
此種技術(shù)施工工藝比較簡(jiǎn)單,直將鋼筋鋼絲網(wǎng)綁定以后,只需要通過(guò)小型機(jī)械直接將已經(jīng)調(diào)拌均勻的復(fù)合砂漿壓抹到混凝土構(gòu)件的外表面,在澆筑混凝土?xí)r不需支模。
2.4托換技術(shù)
托換技術(shù)是一種綜合技術(shù),主要用于加固已有建筑。它操作起來(lái)節(jié)省時(shí)間、節(jié)省費(fèi)用,只會(huì)輕微地影響人們的生產(chǎn)生活,但是對(duì)操作人員的技術(shù)要求很高,操作人員必須技藝精湛,熟練掌握方法的每一步,才能保證過(guò)程順利和安全。由于要求太高,因此不太容易實(shí)現(xiàn)。
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求建筑結(jié)構(gòu)有良好的防火性能。然而,火災(zāi)經(jīng)常在難以預(yù)料的情況下發(fā)生,它會(huì)影響無(wú)數(shù)健康的建筑使用,破壞性巨大。這些建筑如果不經(jīng)檢測(cè)加固保持原樣或者作廢處理將會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。因此必須要進(jìn)行檢測(cè)加固并且修復(fù),這樣才能恢復(fù)其正常使用功能。
一般火災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)影響較大,災(zāi)后的首要工作是對(duì)建筑的綜合檢查,檢查主要內(nèi)容包括:①火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的所有情況。情況包括火災(zāi)范圍、接觸火的面積、物品堆積位置等;②根據(jù)實(shí)際情況判斷出火災(zāi)發(fā)生時(shí)的溫度;③將接觸火的地方分區(qū),分為較輕、一般和嚴(yán)重等。
現(xiàn)場(chǎng)情況全部掌握后要開(kāi)始對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分項(xiàng)檢測(cè)。災(zāi)后要檢測(cè)的項(xiàng)目有鋼筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度和變形、灼傷溫度、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷、抗震承載力。檢測(cè)完要對(duì)結(jié)構(gòu)受損程度進(jìn)行鑒定和評(píng)定等級(jí)。目前為止,國(guó)家及相關(guān)部門關(guān)于火災(zāi)后受損程度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。查閱大量文獻(xiàn)歸納可知,可根據(jù)結(jié)構(gòu)的溫度、變形、露筋裂縫程度等分為四個(gè)等級(jí):一級(jí)輕度、二級(jí)中度、三級(jí)嚴(yán)重、四級(jí)危險(xiǎn)。
火災(zāi)后的加固設(shè)計(jì)比普通結(jié)構(gòu)工程困難得多,施工質(zhì)量是能否加固成功的關(guān)鍵。加固工程師可以根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果制定加固修復(fù)方案。加固修復(fù)的目的是能夠恢復(fù)結(jié)構(gòu)的承載能力和正常使用功能,使其剩余的結(jié)構(gòu)在剩余年限內(nèi)仍然具有原來(lái)的安全性和可靠性,并能與未受損部分形成原有整體。加固的同時(shí)必須符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求。加固修復(fù)造成過(guò)大的浪費(fèi)。加固方法包括那些我們知曉的加固方法,施工人員必須嚴(yán)格控制施工順序把握施工質(zhì)量,保證加固修復(fù)的成功。
雖然社會(huì)在進(jìn)步,但是建筑結(jié)構(gòu)的損傷仍然在不知不覺(jué)地出現(xiàn),我們既要保證新建建筑的正常完工,也要保證已有建筑受到火災(zāi)等損害后能及時(shí)修復(fù)。相關(guān)人員在檢測(cè)和加固工程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)章制度,結(jié)合實(shí)際情況合理選擇檢測(cè)加固方式,加大建筑工作監(jiān)管力度,保證建筑物的安全及穩(wěn)定。除此之外,相關(guān)單位要嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié),禁止偷工減料,同時(shí)做好災(zāi)前預(yù)防,防患未然。
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G322
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1007-6344(2017)05-0310-01
李其廉( 1965-),男,河北臨西人,高級(jí)工程師,副教授,主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、檢測(cè)及加固方面的研究;張慧玲( 1990-),女,在讀碩士研究生