建筑结构检测与加固方法的探讨

建筑结构检测与加固方法的探讨

曲腾达

济南铁路房产建设集团有限公司济南分公司山东济南250001

摘要：本文主要介绍了建筑结构检测与加固的常用技术与方法以及它们的原理及特点、适用范围，结合个人工作体会，提出了在结构检测加固中需要注意的问题，并强调了建筑结构检测加固在工程建设中的重要性。

关键词：建筑结构；检测加固原因；检测方法；加固方法

1、引言

随着我国工程建设不断发展，建筑结构的质量管理工作越来越受到建设部门、业主、施工单位等各方的重视。建筑结构指的是建筑物中由建筑材料组成的承受荷载及作用的作为骨架的空间受力体系。建筑结构应在正常条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护)，满足安全性、适用性和耐久性的要求。为确保建筑物满足要求，需要对建筑物进行质量评定，而手段就是对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测，通过结构检测来判断是否存在安全隐患，进而对其进行加固处理或者拆除。建筑结构的检测与加固是建筑工程安全保障体系的重要组成部分，我国建筑现已由大规模新建转向新建与维修并重的时期，建筑检测与加固是必不可少的工作，因此应给予高度的重视。

2、建筑结构检测与加固的原因

需要建筑结构检测与加固的结构一般来说是由于结构本身受到自然灾害、施工质量不佳等因素的影响，导致结构超出自身承载力并变形。一般来说原因有如下几点：（1）设计本身错误或者考虑不周全。具体情况可能有设计人员对结构受力分析不清，内力计算错误；对建筑物周围地质、水文等情况考察不全；过高的估计地基承载力；漏算或少算结构荷载。（2）施工质量问题。施工单位施工水平直接决定了工程施工质量，施工过程中降低混凝土标号，振捣混凝土不实，钢结构焊接质量不满足设计要求都会对建筑结构产生影响。（3）使用环境恶化；如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用，引起结构构件的腐蚀性和损伤等。（4）由于各种自然灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。（5）不当的改造。对未经认真核算就对既有建筑物进行改建的情况，如加盖楼层、破坏既有承重结构都会造成结构承载力不足。（6）建筑物年久失修．结构有损伤或破坏，不能满足目前的使用要求或安全度不足，已经超过使用标准所要求的年限要求，安全系数已经大大降低。（7）需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。

3、建筑结构检测方法

按照建筑物结构种类，结构检测可大体分为三类，即钢筋混凝土结构检测、砌体结构检测以及钢结构检测。

钢筋混凝土结构检测项目主要包含了混凝土强度、内部缺陷、外观质量、构件尺寸偏差及钢筋配置等。检测方法有结构性能实荷检测、混凝土强度回弹法、超声波法、超声回弹综合法、钻芯法、拉拨法等。结构性能实荷检测主要是用来检测普通混凝土结构整体性能，属于非破损检测，需要判断出结构要求判断出结构的可能出现局部破坏的位置及可承受的载荷的值。对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。强度回弹法、超声波法、超声回弹综合法属于非破损法检测普通混凝土结构构件的抗压强度，基本原理是以某些物理量与混凝土立方体试块强度间的相互关系为基本依据，这种方法可以检测长龄期及受火灾、冻害及化学侵蚀混凝土的强度。拔出法是利用一个金属制作的锚固件预埋入还未硬化的混凝土浇筑构件内，或者在已经硬化的混凝土构件上钻孔埋入锚固件，通过测试锚固件被拔出来时的压力，推算混凝土抗压强度。

砌体结构检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。砌体抗压强度的检测一般采用轴压法和扁顶法。轴压法是在墙体开两条水平槽孔，使用原位压力机测试槽间砌体抗压强度，轴压法使用的设备操作简便而且对变形大的或者抗压强度高的墙体都可以使用。扁顶法是利用扁式液压千斤顶，装入水平砂浆灰缝开凿的槽中，检测压应力及弹性模量，测试抗压强度，它可以测试古建筑和重要建筑的实际应力。砌体抗剪强度检测采用原位单剪法或原位单砖双剪法，原位单剪法测出的抗剪荷载除以受剪面积即为抗剪强度。测试砂浆强度的方法为间接法，测试与砂浆强度有关的物理参数，进一步推定砌体强度，对砌体损伤小但是在推定过程中难免会产生误差，因而使用有一定局限性。

钢结构的检测由于钢结构的材质均匀，因此具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势。但钢结构最大的缺点是：钢材易腐蚀，耐火性差，同时钢结构是一类缺陷敏感性结构，所以钢结构的检测主要是针对材料与连接缺陷以及锈蚀程度与涂层厚度的检测。通常所采用的方法有：结构性能实荷检测与动测、超声波无损检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、涂层厚度检测、钢材锈蚀检测。

4、建筑结构加固方法

建筑结构加固也可以采用托换技术。可根据加固的结构形式对加固方法进行分类，可分为钢筋混凝土结构加固方法、砌体结构加固方法以及钢结构加固方法。

混凝土结构加固方法有大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢（或碳纤维）纤维加固法等。加固的混凝土结构属于二次组合的新结构，新、旧两个部分能否结合为一个整体取决于结合面的传递剪力。加大截面加固适用于梁、板、柱、墙等一般混凝土构件，施工工艺简单，适应性强。在施工过程中应重点考虑连接处的表面处理以及在加固前原有荷载如何处理。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固，比较适用于大跨度结构中。改变结构传力途径加固法，比较典型的有增设支点加固法，通过增设支点减少受弯构件的计算跨度，进而减少构件上的荷载效应。

砌体结构加固在加固前应卸外荷载或者设置临时预应力支撑，常用方法有扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包角钢法等。砖墙的加固通常采用扶壁柱加固以及钢筋水泥砂浆加固，砖柱的加固通常采用加大截面加固法、外包角钢法。扶壁柱加固法主要特点是工艺比较简单，适应性强，加固所提高的承载力有限而且影响使用空间。施工工程中需要在加固部位增设混凝土柱与构件可靠连接。外包角钢法用来加固砖柱，可以在砖柱尺寸增加不多的情况下有效提高承载力。

钢结构加固的加固基本途径就是焊接和高强螺栓连接。其加固方法有改变结构计算简图、加大构件截面、加强连接法等。加固方法有改变结构计算简图一般是增设杆件和支撑，改变荷载分布情况、传力途径、节点性质和边界条件，会影响使用空间，并且会增加用钢量，适用于钢梁、钢柱等构件。

5、结束语

建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展，同时，结构的问题也经常表现出个性特征，因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法，可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测，可以保证施工质量和施工安全。

参考文献

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[4]张桂霞.浅谈建筑结构的检测与加固［J］.科技创新导报,2012.