建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固方法研究

劉鵬

（甘肅省建筑科學(xué)研究院（集團(tuán)）有限公司，甘肅 蘭州 730070）

建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)在改造和加固建筑結(jié)構(gòu)中一向是極為重要的程序，既能給建筑結(jié)構(gòu)的安全提供有力保障，又是建筑結(jié)構(gòu)改造加固的主要依據(jù)，能夠使建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量切實(shí)提升。近年來(lái)，由于我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷地進(jìn)步，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案也不斷地創(chuàng)新，因此，建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)也運(yùn)用一些新技術(shù)，以便能夠跟上時(shí)代的發(fā)展需求。而一個(gè)好的加固方案則主要表現(xiàn)在采用的施工技術(shù)比較先進(jìn)，施工作業(yè)比較方便，取得的經(jīng)濟(jì)效果良好以及加固的質(zhì)量比較高等。

1 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固概述

1.1 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固的作用

我國(guó)建筑行業(yè)具有長(zhǎng)期的發(fā)展歷史，在以往的建筑施工過(guò)程中，由于施工技術(shù)等相關(guān)因素的限制，為了避免建筑在后期出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)采取加固的措施，一定程度上提高了建筑的穩(wěn)定性。建筑行業(yè)在發(fā)展現(xiàn)階段，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)仍然具有存在的必要性，通過(guò)檢測(cè)能夠?qū)ㄖこ痰慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷，保證整個(gè)施工過(guò)程中材料質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，施工技術(shù)符合建筑施工的相關(guān)規(guī)定。此外，現(xiàn)代建筑由于受到外界環(huán)境的影響，在長(zhǎng)期的影響下，會(huì)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，墻體出現(xiàn)裂痕，大大減少了建筑的使用壽命。建筑在結(jié)構(gòu)上一旦產(chǎn)生問(wèn)題，建筑施工企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)工程后期的維護(hù)，在施工成本上提高了，從而使建筑承建企業(yè)產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。因此，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和加固，能夠有效避免建筑在后期使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量上的問(wèn)題，為人們提供了安全的居住場(chǎng)所，推動(dòng)了我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的目的

在滿足正常設(shè)計(jì)、施工、使用及維護(hù)的條件下，達(dá)到安全、耐久、適用等性能的要求，是建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的目的。而建筑檢測(cè)鑒定實(shí)施的條件是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定時(shí)，或者是建筑的某項(xiàng)功能無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求或?qū)嶋H需求時(shí)，需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的某一部分或整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。一旦檢測(cè)結(jié)果認(rèn)定建筑結(jié)構(gòu)存在安全隱患時(shí)，則要對(duì)建筑進(jìn)行加固處理。建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)，是依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)工作性能進(jìn)行反映，為判斷建筑結(jié)構(gòu)安全提供依據(jù)。不管是新建建筑、危舊房屋改造或古建加固修復(fù)等，都能夠?qū)ㄖ陌踩栽u(píng)價(jià)提供重要的技術(shù)參數(shù)，提高建筑安全性評(píng)價(jià)效果。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展

在建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，要以操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、快捷方法、降低損傷等方面作為發(fā)展目標(biāo)。對(duì)檢測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)檢驗(yàn)設(shè)備及儀器加大開發(fā)研究，在建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，為了確保檢測(cè)質(zhì)量得到有效保障，要求儀器設(shè)備要具有質(zhì)量好、操作方面等特點(diǎn)。對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析方法、檢測(cè)理論等不斷研究與提高。對(duì)檢測(cè)參數(shù)、檢測(cè)位置合理確定，降低檢測(cè)結(jié)果的誤差，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)充分進(jìn)行利用，保證結(jié)果檢測(cè)工作高效開展。

2 建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法

對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)是非常重要的部分，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的方法也比較的多，如鉆芯檢測(cè)法、回彈檢測(cè)法、超聲檢測(cè)法和拔出檢測(cè)法等。每種方法檢測(cè)的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。針對(duì)鉆芯檢測(cè)主要是完成對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)抗壓性的檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確性。鉆芯法是鉆取混凝土結(jié)構(gòu)，取其中的芯樣進(jìn)行檢測(cè)，采用這種方法進(jìn)行檢測(cè)，容易對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成局部破壞，影響其性能，同時(shí)，該方法也不能進(jìn)行全面的大范圍檢測(cè)。

為了擴(kuò)大檢測(cè)面，在實(shí)際工程中進(jìn)行鉆芯檢測(cè)時(shí)會(huì)配合回彈檢測(cè)法和超聲檢測(cè)法進(jìn)行，這樣能減少對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞性，并提高檢測(cè)效率?？墒?，通過(guò)這三種方法的結(jié)合運(yùn)用，其檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性較差。為了改變這種現(xiàn)象，拔出檢測(cè)法作出了較大的貢獻(xiàn)。拔出法是把混凝土結(jié)構(gòu)中的錨固件拔出，通過(guò)拔出力度與混凝土強(qiáng)度關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，屬于半破壞或微破壞檢測(cè)方法。在檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)施方法簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和精確性較高，應(yīng)用廣泛。

2.2 砌體檢測(cè)方法

針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)方面的檢測(cè)，常見的檢測(cè)技術(shù)具有以下類型，如推出檢測(cè)法、回彈檢測(cè)法、軸壓檢測(cè)法、原位單雙剪檢測(cè)法以及扁頂檢測(cè)法等。如果根據(jù)檢測(cè)技術(shù)自身的檢測(cè)方式與檢測(cè)特征分類，砌體結(jié)構(gòu)方面的檢測(cè)技術(shù)主要具有兩大類，即間接檢測(cè)與直接檢測(cè)。間接檢測(cè)法，主要是通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)中的砂漿進(jìn)行科學(xué)專業(yè)的檢測(cè)，獲得精準(zhǔn)的建筑砂漿強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)目標(biāo)。該類型的檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)單便捷，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的完整性保護(hù)程度高等優(yōu)點(diǎn)，但是，實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性較低，會(huì)對(duì)整體檢測(cè)結(jié)果的有效性造成一定的影響。直接檢測(cè)法主要適用于砌體結(jié)構(gòu)實(shí)際抗壓能力方面的檢測(cè)分析，能使得建筑結(jié)構(gòu)中材料的性能特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性獲得全面準(zhǔn)確的體現(xiàn)，但是，在運(yùn)用的過(guò)程中，會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成相應(yīng)的影響。所以，在具體的檢測(cè)過(guò)程中，要結(jié)合檢測(cè)需求與建筑的特點(diǎn)，選擇最佳檢測(cè)方式，從而獲得精準(zhǔn)有效的檢測(cè)結(jié)果，為建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性的增強(qiáng)提供有效的幫助與參考。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法

盡管混凝土和磚石在建筑中更重要，但在測(cè)試結(jié)構(gòu)時(shí)，不應(yīng)忽視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)試。這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)對(duì)混凝土和磚石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度有相當(dāng)大的影響。非破壞性的超聲波測(cè)試、鋼鐵腐蝕測(cè)試和滲透測(cè)試是用于測(cè)試鋼結(jié)構(gòu)的主要方法。試驗(yàn)的主要內(nèi)容是測(cè)試鋼材料的均勻性；同時(shí)，必須測(cè)試鋼的強(qiáng)度、韌性和塑性。保證鋼材在施工中能達(dá)到建筑施工要求；鋼材料由于自身材質(zhì)特性，在使用過(guò)程中耐火性較差，所以常常發(fā)生被腐蝕的現(xiàn)象，在檢測(cè)中需要對(duì)鋼材結(jié)構(gòu)連接處、鋼材銹蝕情況等進(jìn)行檢測(cè)，從而保證鋼材的使用性能，提高建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3 建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的檢測(cè)分析，在充分考慮建筑結(jié)構(gòu)綜合效益的基礎(chǔ)上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)采取相應(yīng)的加固處理，實(shí)現(xiàn)科學(xué)延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)安全使用期限的根本目標(biāo)。通常情況下，是通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力面積進(jìn)行合理增大，達(dá)到增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)性能的目標(biāo)。此外，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力部位進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)移，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的加固處理，也就是說(shuō)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際荷載進(jìn)行準(zhǔn)確分析與科學(xué)轉(zhuǎn)移，從而保障建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力獲得顯著的提升。在建筑結(jié)構(gòu)加固處理前，要確保建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了科學(xué)系統(tǒng)的檢測(cè)分析，在此基礎(chǔ)上選擇最佳的加固方式，才能獲得理想的加固處理效果。

3.1 砌體結(jié)構(gòu)加固

砌體結(jié)構(gòu)加固主要有兩種方法，鋼筋網(wǎng)水泥漿加固法和混凝土銷鍵加固法。鋼筋水泥漿加固法主要是在砌體周圍設(shè)置鋼筋網(wǎng)，并使用水泥覆蓋的一種加固方法，它主要用來(lái)修補(bǔ)砌體的裂縫。在加固前，應(yīng)該將砌體的原有水泥剔除，清除浮灰并灑水清潔，使用適合砌體寬度和長(zhǎng)度的鋼筋網(wǎng)片，覆蓋在裂縫上，最后涂抹上聚合物砂漿。這種加固方法施工工藝非常簡(jiǎn)單，能夠起到較好的修補(bǔ)效果，但是，在提高砌體整體承受力上作用不明顯?；炷龄N鍵加固法就是將出現(xiàn)裂縫的砌體，按照裂縫的走向整體鑿開，然后，使用鋼筋和混凝土填筑，借助一定的方法將材料灌實(shí)，達(dá)到修補(bǔ)裂縫的效果。這種加固方法的施工方法雖然較為煩瑣，但是起到的效果非常明顯，適用于大型的砌體加固工程中。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)的加固

混凝土加固主要有三種方法：截面加固法、置換混凝土加固法和預(yù)應(yīng)力加固法。截面加固法的施工方法非常簡(jiǎn)單，能夠應(yīng)用到各類建筑中，它通過(guò)一定的工藝，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的房梁、樓板、墻體等結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，能夠起到較高的加固作用。但是，從整體效果來(lái)看，由于截面加固法需要施工人員在潮濕的環(huán)境中長(zhǎng)期作業(yè)，因此，極容易對(duì)他們的身體健康造成一定不良影響，就要求施工人員在施工時(shí)，一定要配備相應(yīng)的安全裝備，將這些不良影響減少。置換混凝土加固法適用于建筑物混凝土結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷的情況，和截面加固法一樣，該種方法需要長(zhǎng)時(shí)間的濕作業(yè),且同樣具有一定的凈化空氣的作用。預(yù)應(yīng)力加固法能夠降低混凝土構(gòu)件的盈利水平，提高整體結(jié)構(gòu)的承載力，但是，加固后結(jié)構(gòu)的美觀性會(huì)受到一定的影響。預(yù)應(yīng)力加固法常用于大型的建筑結(jié)構(gòu)或者高應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固中，需要配備一定的防護(hù)措施。

3.3 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固

鋼結(jié)構(gòu)在如今的建筑施工中得到了較廣泛的應(yīng)用，與建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量關(guān)系十分密切，要想保證建筑的整體質(zhì)量，就要加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加固的重視，從根本上提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為人們提供更加舒適的居住環(huán)境，延長(zhǎng)建筑的使用壽命。在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的前期階段，需要結(jié)合建筑本身的特點(diǎn)，采取科學(xué)的加固方式，在加固的過(guò)程中盡量減少給建筑本身產(chǎn)生負(fù)面影響。在加固的過(guò)程中，重點(diǎn)注意對(duì)接頭焊接處，推動(dòng)我國(guó)建筑質(zhì)量水平的快速提升。

3.4 托換技術(shù)

托換技術(shù)是由多種施工充分結(jié)合而成的技術(shù)，所以實(shí)際使用過(guò)程具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，具體施工步驟主要分為接柱施工、拆柱施工以及換柱施工等。在加固措施的作用下，能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)建的性能進(jìn)行提升與修復(fù)。在老舊建筑的加固與改造處理中，以及廢舊建筑拆除方面，托換技術(shù)具有較高的應(yīng)用頻率。同其他技術(shù)相比，托換技術(shù)操作簡(jiǎn)單，施工速度快，成本投入較低，并且不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，但是，該技術(shù)對(duì)操作人員自身的操作技能與綜合應(yīng)用能力方面的要求較高。

3.5 植筋技術(shù)

植筋技術(shù)，主要是通過(guò)將鋼筋植入混凝土結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固的目標(biāo)。該類型的方法具有操作簡(jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，在具體的操作過(guò)程中，只需結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的加固需求，將不同型號(hào)的鋼筋植入混凝土結(jié)構(gòu)中便能達(dá)到加固效果。植筋技術(shù)主要用在老舊建筑的改造修復(fù)中，或者是由于施工缺乏規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性導(dǎo)致建筑出現(xiàn)少筋露筋等情況的修復(fù)加固。

3.6 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

受多方面原因的共同作用，會(huì)導(dǎo)致建筑在使用環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，為此則需要對(duì)這些裂縫問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)詳細(xì)的檢測(cè)分析，如分析裂縫的引發(fā)原因、大小與本質(zhì)等等，在充分結(jié)合檢測(cè)分析結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)與加固，從而提升建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性與穩(wěn)定性。如果建筑結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件出現(xiàn)了裂縫問(wèn)題，此時(shí)，修補(bǔ)加固工作不僅僅要針對(duì)裂縫處，同時(shí)，還要對(duì)出現(xiàn)裂縫的周圍進(jìn)行相應(yīng)的加固處理，由此提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。針對(duì)建筑裂縫修補(bǔ)，目前常用的技術(shù)主要有以下幾種：混凝土碳化修復(fù)技術(shù)，主要是通過(guò)恢復(fù)混凝土自身的堿性，或者增加混凝土的阻抗，實(shí)現(xiàn)降低混凝土因碳化而使得鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的概率。該技術(shù)有理想的修補(bǔ)效果，但是，該類修補(bǔ)技術(shù)目前尚未建立相對(duì)完善的應(yīng)用體系與標(biāo)準(zhǔn)，所以有待技術(shù)人員與相關(guān)部門的大力研發(fā)與完善?；炷帘韺用芊馓幚砑夹g(shù)，該技術(shù)主要是通過(guò)利用密封劑填充的方式，聚合物灌漿的方式以及涂膜等方式對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫、防水以及防潮方面的處理目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和加固是確保建筑質(zhì)量及使用性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)當(dāng)按照要求和規(guī)范選擇合適的檢測(cè)和加固方法，確保建筑物的安全性。無(wú)論是在設(shè)計(jì)、施工中，還是在檢查和驗(yàn)收中，都應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，確保施工過(guò)程的順利實(shí)施，避免可能出現(xiàn)的問(wèn)題。如今，隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，檢測(cè)和加固方法也在不斷地完善，這在一定程度上為建筑施工的質(zhì)量和安全提供了保證，滿足了建筑居民的心理需求?？傊ㄖY(jié)構(gòu)檢測(cè)和加固技術(shù)十分重要，應(yīng)該引起充分的重視，保障建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。