建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固方法

文/李猛猛、崔淑勤 青島泰昊工程測(cè)試有限公司 山東青島 266101

1、建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用原則

建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接影響著建筑的質(zhì)量安全。由于施工原因或者自然因素所導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載力的下降，極大的增加了建筑的安全隱患，采用有效的建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)辦法進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)是十分必要的。嚴(yán)格按照質(zhì)量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，有效的分析可能存在的安全隱患。針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可能存在問(wèn)題，明確需要結(jié)構(gòu)加固的位置，應(yīng)用加固施工技術(shù)，以有效提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

建筑安全做到“防患于未然”，不能等到問(wèn)題發(fā)生之后再去尋找解決的辦法，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與施工加固是預(yù)防建筑安全隱患的有效途徑，加強(qiáng)建筑工程項(xiàng)目的準(zhǔn)備階段和施工階段的質(zhì)量管理控制，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固施工技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的，以更好的保障建筑的安全。

1.1 先檢測(cè)后加固

建筑結(jié)構(gòu)加固盲目而為，并不會(huì)起到切實(shí)有效的作用。因此，在建筑建設(shè)中，應(yīng)用結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)遵循選檢測(cè)后加固的原則，即對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)鑒定，在結(jié)構(gòu)的鑒定結(jié)果的基礎(chǔ)上，才可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加固。有針對(duì)性的加固，可以提高建筑的堅(jiān)固性。另外，建筑檢測(cè)還能全面了解建筑構(gòu)成材料、結(jié)構(gòu)體系等方面，找到危害建筑結(jié)構(gòu)的癥結(jié)，進(jìn)而提出有針對(duì)性的調(diào)整方案，處理問(wèn)題癥結(jié)，同樣可以加固建筑，延長(zhǎng)建筑的使用壽命。

1.2 保證建筑材料的一致性

建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用需要遵循的另一個(gè)原則就是保證建筑材料的一致性。如若選用其他材質(zhì)的構(gòu)件來(lái)代替原有的構(gòu)件，很可能降低建筑物的承載力，不僅起不到修復(fù)建筑物的效果，還可能影響建筑的正常使用。所以，建筑修復(fù)加固過(guò)程中，一定要保證所運(yùn)用的構(gòu)件材質(zhì)與原構(gòu)件材質(zhì)一致。

2、不同建筑結(jié)構(gòu)類型的檢測(cè)方法

建筑材料的質(zhì)量、建筑物本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料本身的性能、鋼筋配置情況和建筑構(gòu)件的規(guī)格等都會(huì)影響建筑物結(jié)構(gòu)的安全性，因此結(jié)構(gòu)檢測(cè)需要從多方面入手。建筑開裂和變形情況也是建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)內(nèi)容，需要從現(xiàn)象考察建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力。不同的檢測(cè)方法適用不同的建筑結(jié)構(gòu)類型，具體如下：砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法：軸壓法、扁頂法、推出法筒壓法、回彈法點(diǎn)、砂漿片剪切法等；混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法：結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)、超聲波法、超聲回彈、混凝土強(qiáng)度回彈法、拉撥法、綜合法取芯法；鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法：射線檢測(cè)、動(dòng)測(cè)超聲波、磁粉檢測(cè)、鋼材銹蝕檢測(cè)、涂層厚度檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)、渦流檢測(cè)與結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢測(cè)等；鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法：鋼管混凝土的強(qiáng)度與缺陷檢測(cè)等。

3、建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

3.1 粘碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù)

在常溫下通過(guò)用環(huán)氧樹脂膠等粘結(jié)劑將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和被加固的構(gòu)件粘結(jié)在一起，使其作為一個(gè)整體來(lái)共同受力，與傳統(tǒng)的粘鋼加固不同。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有抗拉強(qiáng)度高、彈性模量大、重量輕及耐腐蝕性好等特點(diǎn)。這種加固方法能夠用于各種結(jié)構(gòu)類型的加固(如工業(yè)與民用建筑物、橋梁涵洞等)；各種結(jié)構(gòu)部位(如墻、柱、梁板、節(jié)點(diǎn)、殼、拱等)；各種結(jié)構(gòu)形狀(矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等)。優(yōu)點(diǎn):因材料很薄，所以完全不改變結(jié)構(gòu)的形狀、外觀，這是目前任何一種加固方式無(wú)法相比的。對(duì)建筑物由于腐蝕、火災(zāi)等損壞的加固修補(bǔ)、對(duì)由于局部改變?cè)O(shè)計(jì)用途的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和提高原有結(jié)構(gòu)的抗震性能尤其適合，施工快捷，沒(méi)有濕作業(yè)，易于操作，經(jīng)濟(jì)性好。在提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)還能提高其耐久性和耐腐蝕性。缺點(diǎn)是:對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)由于剛度不足導(dǎo)致變形過(guò)大的加固效果較差。

3.2 化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法和水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)

化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi)，使其擴(kuò)散、膠凝或固化，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的?；瘜W(xué)灌漿材料主要有兩種：一種是以環(huán)氧樹脂為主劑配制成的環(huán)氧樹脂灌漿材料，它具有化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化、收縮小、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)榄h(huán)氧樹脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力,能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料，一般用于修補(bǔ)寬度為 0.2～0.5 mm的裂縫；另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料。它具有可灌性好的特點(diǎn),能灌入 0.05mm寬的細(xì)微裂縫中，一般用來(lái)修補(bǔ)縫寬在 0.2mm以下的裂縫?；瘜W(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來(lái)修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu)，如水池、水塔、水壩等，也可用來(lái)修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法是一種用壓力設(shè)備將水泥漿液壓入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的蜂窩、孔洞或裂縫中,充填并固結(jié)這些缺陷,以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。水泥灌漿具有強(qiáng)度高、材料來(lái)源廣、價(jià)格低,運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便及灌漿工藝比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),至今仍是應(yīng)用最廣泛的灌漿材料。

3.3 外貼型鋼加固技術(shù)

外貼型鋼法主要是通過(guò)在既有混凝土結(jié)構(gòu)的外表面粘貼型鋼，讓新增的型鋼與被加固的原構(gòu)件共同作用形成一個(gè)受力體系，以增強(qiáng)被加固構(gòu)件的抗彎能力和抗剪能力，從而進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的安全度。外貼型鋼加固法適用承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎構(gòu)件的加固，是近年來(lái)發(fā)展最快的一種加固方法。這種方法適用于需要大幅度提高承載力、增大延性和剛度，但不允許過(guò)大的增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固。一般較適用于混凝土柱、梁、屋架、特別是大型結(jié)構(gòu)和大跨度結(jié)構(gòu)的加固。外貼型鋼加固法施工方便、現(xiàn)場(chǎng)工作量少、工期短、受力可靠、對(duì)房屋外觀和凈空影響小，施工時(shí)只需卸荷和按要求對(duì)原有構(gòu)件外表面進(jìn)行除銹等處理后即可，現(xiàn)場(chǎng)的濕作業(yè)少，構(gòu)件被加固后 24h 便能夠使用。

結(jié)語(yǔ)：

為了保證建筑物使用上的安全可靠，必須加強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定工作和破損結(jié)構(gòu)的加固的工作，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度辦事，根據(jù)科學(xué)分析實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)情況選擇合理的檢測(cè)加固施工技術(shù)，確保建筑結(jié)構(gòu)的安全。