工程結構檢測加固的概述
2015-04-14
引言 隨著時間的推移，由于種種原因造成不能正常使用的構件越來越多，特別是老的既有建筑和遭到自然災害影響的建筑，建筑物的鑒定與加固已成為我國建筑業(yè)發(fā)展的一個熱點，相應的鑒定與加固技術成為專家重點研究的對象。
一、近代建筑業(yè)發(fā)展的三個主要時期
?、俅笠?guī)模新建時期。20世紀20年代后期美國出現(xiàn)了興建高層建筑和高速公路等基礎設施的高潮，使經(jīng)濟大蕭條得到復蘇。第二次世界大戰(zhàn)后，為滿足人們基本的生產(chǎn)和生活需要，世界各國建筑業(yè)迎來了前所未有的大規(guī)模新建時期，這一時期的建筑規(guī)模大但標準相對較低。
②新建與維修改造并舉時期。在此期間，一方面為滿足社會發(fā)展的需求，新的建筑在不斷的建設，同時由于人類生產(chǎn)和生活對建筑要求的提高，過去建造的低標準建筑經(jīng)過數(shù)十年的使用后已不能滿足社會的需求，需要進行維修、加固和現(xiàn)代化改造，從而使建筑業(yè)過渡到新建與維修并舉的發(fā)展時期。
③既有建筑的維修改造時期。 隨著社會的進一步的發(fā)展，人們對建筑功能的要求越來越高，已有建筑的規(guī)模和功能的逐漸減弱等引起的結構安全問題已開始引起人們的關注，但是由于昂貴的拆遷費用以及對生活環(huán)境的嚴重影響等問題阻礙了新建高潮的興起，于是人們把目光投向對現(xiàn)有房屋的維修加固和現(xiàn)代化改造，投資少、影響小、見效快，不僅有可觀的經(jīng)濟效益，同時也具有巨大的社會效益。
目前，我國建筑業(yè)正從第一時期向第二、第三時間發(fā)展，對已有建筑的維修、加固改造已經(jīng)引起國家有關部門的重視。
二、進行結構加固的原因
①建筑物的已使用年限已經(jīng)接近或超過其設計使用年限，因為徐變、惡劣環(huán)境腐蝕等原因，構件的承載力降低不能繼續(xù)工作。
②建筑物功能的改變，如工業(yè)廠房改造成超市，引起柱距、荷載的變化，原有柱、梁等構件已經(jīng)不能滿足承載力要求，需進行改造加固。
?、塾捎诳辈?、設計、施工的缺陷造成結構構件存在安全隱患，容易出現(xiàn)突然破壞失穩(wěn)的現(xiàn)象，需要進行加固處理。
?、茉庥龅降卣?、水災、火災、爆炸、雪災等自然災害的沖擊造成結構構件折斷破壞從而影響整體穩(wěn)定，需要進行檢測加固。
?、菘拐鹪O防的提高。隨著人們對地震的深入研究，發(fā)現(xiàn)原來制定的設防烈度
分布區(qū)于實際相差很大，許多地區(qū)的設防烈度需要提高，導致原有的建筑需要進行抗震加固。
三、結構檢測加固的原則、程序及方法
1.結構檢測加固的原則
?、贆z測加固的設計與施工必須由專業(yè)人士承擔。由于建筑結構加固設計所面臨的不確定因素多而復雜，況且還要考慮業(yè)主的種種要求，因此，承擔加固改造設計和施工的人員除具有較強的結構理論、明晰的結構概念外，還應具備較為豐富的工程經(jīng)驗才能夠全面系統(tǒng)地分析問題，提出較為合理的結構加固設計和施工組織方案。
?、跈z測加固應綜合考慮其技術經(jīng)濟效果，避免不必要的拆除或更換。如果可以利用設計時的安全儲備，則修補能解決問題的就不需要進行加固。若結構存在的損傷影響了結構安全，但有修復和保存價值時，則進行加固處理。
?、蹤z測加固的施工應遵循科學的先后順序。通常應先治理后加固；先加固后拆除；先加固后開洞；先基礎后柱、梁和板；先重要構件后次要構件，最好做好保護與防護。
?、軝z測加固還應注意復核建筑結構的抗震能力，做好抗震加固設計。結構加固后不應存在因局部加強或剛度突變而形成新的薄弱部位，同時還應考慮結構剛度增大或變化而導致地震作用效應增大或變化的影響。
2.結構檢測加固的程序
結構檢測加固的程序為 可靠性鑒定—加固方案選擇—加固設計—施工組織設計—施工—驗收。
?、倏煽啃澡b定是對已有建筑物承受的荷載、作用、結構抗力及相互關系進行檢查、測定、分析和判斷，并取得結論的過程。目的在于解決在缺乏資料的情況下，對舊建筑物進行鑒定、加固、改建、擴建，或由于超載使用、結構存在過度變形裂縫、腐蝕、火災、爆炸、地震等造成建筑物損傷等情況，為鑒定及加固改造提供依據(jù)。
②加固方案的選擇十分重要，加固方案的優(yōu)劣，不僅影響資金的投入，更重要的是影響加固質(zhì)量。
?、奂庸淘O計，包括被加固構件的承載力驗算、構件處理和施工圖繪制三部分工作。加固設計單位必須有相應的加固設計專項資質(zhì)，否則不能從事此類設計工作。
?、苁┕そM織設計時，應考慮到加固施工是在負荷或部分負荷的情況下進行的，因此施工安全非常重要，應做好施工的安全措施。
?、菔┕ぃ诓鸪袕U舊或清理原有構件時，應特別注意觀察有無與原檢測情況不相符合的地方。工程技術人員應親臨現(xiàn)場，隨時觀察有無意外情況出現(xiàn)。
?、掾炇?，施工完成后應組織建設方、監(jiān)理方、設計方、施工方共同進行驗收，并有監(jiān)督機構對驗收過程進行監(jiān)督。
3.結構檢測加固的方法
鋼筋混凝土結構的加固方法有很多，主要有增大截面加固法、外包鋼加固法、外粘貼鋼板加固法、外加預應力加固法、增設支點加固法、粘貼碳纖維材料加固法等，現(xiàn)對這些方法作簡要介紹：
?、僭龃蠼孛婕庸谭ǎ菏遣捎娩摻罨炷粱蜾摻罹W(wǎng)砂漿層，來增大原混凝土結構截面面積，達到提高結構承載力的目的。它不僅可提高被加固構件的承載力，而且還可加大其截面剛度，改變其自振頻率，使正常使用要求的性能在某種程度上也能有所改善。這種方法工藝簡單、技術成熟，可靠性強，主要適用于鋼筋混凝土受彎構件和受壓構件的加固。但缺點是現(xiàn)場濕作業(yè)，養(yǎng)護時間長，尺寸增加造成重要增加較大和空間面積減小，應用受到一定限制。
?、谕獍摷庸谭ǎ菏窃诨炷翗嫾慕前孕弯摰募庸谭椒ā＿@種方法施工簡便，現(xiàn)場工作量較小，受力比較可靠，主要適用于不允許增大混凝土截面尺寸而又需要大幅度提高承載力的構件。
?、弁庹迟N鋼板加固法：是用高強結構膠將2—6mm鋼板粘貼在混凝土構件表面，補充構件內(nèi)部的配筋不足，使鋼板與原混凝土構件協(xié)同工作的一種加固方法。主要適用于鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構件，但不適用于素混凝土構件。
④外加預應力加固法：是采用外加預應力鋼拉桿或型鋼撐桿對原結構構件進行加固的方法，該法通過對后加的拉桿或型鋼撐桿施加預應力，改變原結構的內(nèi)力分布、消除加固部分的應力滯后現(xiàn)象，使后加部分與原構件能很好地協(xié)同工作，從而提高原結構的承載力，減少撓曲變形，縮小裂縫寬度。主要適用于原構件截面偏小或需要增加其使用荷載、原構件處于高應力應變狀態(tài)且難以直接卸除其荷載的梁、板、柱等構件。
⑤增設支點加固法：是通過增設支點，減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的荷載效應，提高結構承載力的方法。主要適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等結構的加固。這種方法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間，使用受到一定的限制。
?、拚迟N碳纖維材料加固法：這是一門新型的加固技術，利用環(huán)氧樹脂粘貼劑將碳纖維布沿受拉方向或垂直裂縫方向粘貼在待補強的結構上，形成新的復合體，使增強貼片與原有鋼筋混凝土共同受力，提高結構的抗彎、抗剪能力，從而達到對結構進行加固補強的目的。這種方法具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維修費用較低等優(yōu)點，但其耐火性差，需要做專門的防火處理。
結束語 隨著社會的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對房屋建筑提出了更高的要求，土地是不可再生的資源，舊城改造--通過對建筑物的加固改造來增層、擴建、改變用途，使舊建筑煥發(fā)新活力，創(chuàng)建設節(jié)約型社會，是城市建設的必然選擇之一。我們需不斷的學習、探索、總結和歸納一些工程經(jīng)驗，來推動結構檢測技術的快速發(fā)展。
