现代建筑结构检测探析

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现代建筑结构检测探析:浅析现代建筑结构缺陷检测及加固技术

摘要：浅析了建筑结构检测的类型、常用的检测技术方法及建筑结构加固技术方法。就各种建筑结构检测、加固技术方法的主要特点、用途和适用范围及施工重点进行了介绍。

关键词：建筑结构；缺陷；检测；加固技术

1 引言

通常对建筑物的施工质量进行评定时，或者认为建筑物因某种原因不能满足相应的功能要求，或者对满足某项功能的要求产生质疑时，这是就有必要对建筑物的整体结构、结构的某部分或某些构件进行检测。通过检测后，判定其被检结构是否存在安全隐患。然后再对其进行采取必要的加固技术处理，或者是否予以拆除重建。在此，就建筑结构检测技术类型、方法及加固技术进行研究和探讨。

2 建筑结构检测的类型

过去建筑结构的检测和加固，重点针对旧建筑。随着科技的发展，近年来不论是旧建筑或新建筑都存在着检测和加固的问题，且该类事宜越来越多。

1）建筑物检测、鉴定和加固的标准。一般在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固：①设计不当或有误。一是对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全，地基承载力估计过高，漏算或少算了作用于结构上的荷载；二是设计人员受力分析概念不清，致使结构内力计算错误等。②施工质量低劣的。一是象混凝土强度等级低于设计标准要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，且钢筋力学性能不符合设计要求；二是砌体砌筑方法不当，造成了通缝，空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱；三是钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。③使用或改造不当的。一是未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造，以致造成原有结构承载力不足，使用过程中又任意改变用途加大荷载；或随意拆除承重墙或墙上开洞；④建筑物使用环境的恶化。建筑物结构由于长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素的作用，从而引起结构构件的腐蚀性和损伤等。⑤灾害影响。由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏。⑥建筑物年久失修、损坏的。建筑结构有损伤或破坏，不能满足了使用要求或安全度不足。⑦古建筑的维护与保护。需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。

2）建筑物检测、鉴定和加固的依据。建筑结构试验检测技术是以相应的现行规范为根据，以实验为技术手段的。测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，从而为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用，对于危旧建筑的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等也能提供直接的技术参数。

3 常用的检测技术方法

建筑结构检测工作内容较多，包括结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。结构种类检测方法分为：混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。一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。一些重要建筑和大型公共建筑还可进行结构的动力测试。静力实荷检验分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后又必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。混凝土结构的混凝土材料强度广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验，结果准确可靠，但会造成对结构物局部的损坏，尤其重要的结构部位，无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声-回弹综合法所测定的参数（回弹值、声速值）对混凝土强度并不很敏感，测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法，操作简便易行，对结构物损伤也极小，且有足够检测精度。后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件，是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中，适应性很强，检测结果可靠性高，特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时，是非常有效的检验评定手段。砌体结构的检测，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。该检测方法大致分两类：直接法和间接法。直接法为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法；间接法为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，缺点为试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定强度，但难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用具有一定的局限性。优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。总之，检测方法的选用应综合考虑，宜选用直接或间接或两者综合。因钢结构的材质均匀，其具有强度、塑性与韧性均能较方便地测试，所以有很大优势。

4 建筑结构加固技术方法

建筑物加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害（象火灾、腐蚀、冻害等）或施工质量不到位或功能改变等因素的影响，从而导致结构承载能力的不足。采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发（加大载面法等）减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径（增加支撑法等），最终降低结构构件的受力，达到加固的目的。加固方法分类：一是混凝土结构加固方法；二是砌体结构加固方法；三是钢结构加固方法。不论哪种结构加固，都需要根据实际条件及使用要求选择适宜的加固技术方法。

在一般常用的混凝土结构中，选择加固方法的同时还要选配一定的技术。施工技术主要有：①托换技术。该技术系托梁（或析架，以下同）拆柱（或墙，以下同）、托梁接柱和托梁换柱等技术的总称。它属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位及废弃构件拆除等技术组成，比较适用于已有建筑物的加固改造。该技术与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、生活和生产影响小等优点，但对技术要求比较高，需要熟练人员操作方可确保安全。②植筋技术。该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋、螺栓式锚筋，被广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。③裂缝修补技术。其根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。④混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣及其它附着物的专门技术。⑤碳化混凝土修复技术。系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，如今该技术还不成熟，有待于进一步研究。

5 结束语

建筑物结构通过科学的检测、加固，它是一项保障建筑工程质量安全体系稳定的重要内容，严格按照规范要求对建筑工程进行检测，发现缺陷及时进行加固、修补，能确保建设的建筑物安全、永续使用。

现代建筑结构检测探析:现代建筑结构检测与加固施工技术

摘要: 系统分析和介绍了目前建筑结构常用的检测方法与加固方法，重点介绍了各种建筑结构检测方法的主要特点、用途和适用范围以及各种建筑结构加固方法的主要特点、适用范围和施工要点。结合实际工程体会，指出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。

关键词:筑结构检测方法 主要特点 用途

在现代建筑结构设计和施工中，建筑结构的安全、可靠是建筑工程的头等大事。建筑物在规定的时间内，在规定的条件下( 正常设计、正常施工、正常使用和维护) ，应满足安全性，适用性和耐久性的要求。在需要对建筑物的施工质量进行评定时，或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要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。当判定被检结构存在安全隐患时，就应该对

其进行加固处理，或者拆除。建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段，测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数，为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用，而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。

1、常用检测方法

结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为：混凝土结构检测( 如：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、取芯法、拉拨法) 、砌体结构检测( 如：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) 、钢结构检测( 如：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) 和钢- 混凝土组合结构检测( 如：钢管混凝土的强度与缺陷检测) 等。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。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验, 结果准确可靠, 但会造成对结构物局部的损坏, 尤其是对重要的结构部位, 无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声―回弹综合法所测定的参数( 回弹值、声速值) 对混凝土强度来说并不很敏感, 测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法, 操作简便易行, 对结构物损伤极小, 又有足够检测精度，尤其是近2 0 年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件, 而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌入的方法将锚固件置入并固定其中, 因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用, 适应性很强, 检测结果的可靠性也较高, 特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时, 是非常有价值的一种检验评定手段。但在我国, 研究起步较晚,且受各种因素限制, 其应用却不及回弹法和超声法那么广泛和普遍, 仍有待于加强对拔出法的深入研究以及在工程实践中的推广与应用。对砌体结构的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。这些检测方法大致可分为两类： 直接法和间接法，前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法， 后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，其缺点是试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定其强度，“推定”时难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用时具有一定的局限性，其优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况，选用直接或间接或两者综合。

2、常用加固方法

一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害( 如火灾、腐蚀、冻害) 或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象，所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发( 如加大载面法等) 减小截面的应力，或者直接改变结构的受力体系，改变其传力途径( 如增加支撑法等) 从而降低结构构件的受力，最终达到加固的目的。1 、混凝土结构加固方法( 如：加大截面加固法、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/ 碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等)；2 、砌体结构加固方法( 如：扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等)；3 、钢结构加固方法

结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。对于混凝土结构，在选择加固方法的同时还需选择相应的配套技术。其中施工技术一般有：

( 1) 托换技术该技术系托梁( 或桁架，以下同) 拆柱( 或墙，以下同) 、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称。托换技术属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成，适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高，需要由熟练工人来完成，才能确保安全。

( 2) 植筋技术

该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术， 可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

( 3) 裂缝修补技术

该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复；主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施：1 、碳化混凝土修复技术。该技术系指通过恢复混凝土的碱性( 钝化作用) 或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术，目前这一技术还不够成熟。2 、混凝土表面处理技术。该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

3、结语

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。

现代建筑结构检测探析:对现代建筑结构加固技术发展的探讨

【摘要】：结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减弱，本文通过对建筑结构加固的深入研究，并对各种建筑结构的加固技术及其发展趋势进行了阐述。

【关键词】：建筑结构；加固技术；发展趋势

引言

在城市化建设进程中，一栋栋高楼大厦拔地而起，不仅很大程度上满足了人们对建筑的要求，而且为城市增添了一道道亮丽的风景线。然而随着时间的推移，建筑结构也会因为劣化、损伤造成使用功能下降，或因施工技术条件的限制，以及使用功能的改变等原因使的建筑结构无法为人们所正常使用。因此，对建筑结构的加固技术进行研究迫在眉睫且意义重大。

一、加固结构的受力特征

结构在加固之前所受荷载称之为第一次受力，加固之后的所受荷载称之为第二次受力。在结构加固后，新增的部分并备有立刻发生作用进行荷载的承受，而是在第二次加荷载时才开始进行受力，与原结构共同分担荷载。已知从整体的受力情况看，新增部分在应力、应变累计应力、应变等方面都会出现滞后的现象。因此，往往出现当原有结构以及出现破坏时，新增部分还没有达到极限状态，无法充分发挥出其潜在的作用。因此，新旧两部分如何更好的共同工作是加固过程中必须关注的重点问题之一。

二、建筑加固处理的基本原则

1、绝对保证结构的安全可靠；

2、维护结构体系的整体稳定性；

3、尽可能减少对于使用功能（观感、防水、渗漏、保温、隔音）的影响；

4、有足够的使用年限；

5、加固具有可执行性，便于施工操作；

6、经济节约，减少开支；

7、应注意分析、比较，进行优化选择。

三、建筑结构加固技术

1、加大截面加固法

顾名思义，加大截面法就是在混凝土构件的四周再包筑一层混凝土，增大结构的受力截面积，从而提高结构的承载力。该法，应用十分的广泛，施工工艺简单成熟，适应范围广，可应用于柱、梁、墙、板等混凝土构件。但是，增大截面法现场是作业量大，混凝土养护期长，而且构件的截面尺寸加大后会影响房屋的空间及美观。

增大截面法又可以分为以增大截面尺寸为主和以增大截面配筋为主两种形式。前者，为了确保后补浇筑的混凝土正常的工作性能，必须配置适当的构造钢筋;后者，为保证后增加钢筋的工作性能，必须浇筑一定厚度的保护层。增大截面法加固通常是采用普通混凝土，若外包层比较薄，钢筋较密集，应该采用细石混凝土，确保混凝土的密实度;增大配筋法可采用钢筋，也可以采用型钢等。

2、粘贴钢板加固法

采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴固定于混凝土结构的拉面或其他弱势地位，钢板与钢筋混凝土结构的形成，提高结构承载能力的目的。该方法是广泛采用。该方法基本上不改变原结构的截面尺寸，施工工艺比较简单，施工周期短，可靠性高，成熟的技术和工艺的强化效果好，特别是这一技术的应用，每单位面积的加固费用下降，一般和增大截面法等在体外预应力预应力价格的方法相比，加固成本是最低的，是目前一个非常乐观的前景的加固方法。它的主要缺点是：使用环境温度的限制，耐腐蚀性差。节点位置不易加工。然而，容易腐蚀加固方法所面临的问题，与粘钢加固表面是必要的保护，如水泥砂浆保护层或环氧砂浆层，但在长期使用钢筋锈蚀程度是难以估计的，一定程度上降低加固构件的可靠性，增加维护成本。

3、增设构件加固法

（1）增设墙体加固法

当抗震横墙间距超过规定值时或者墙体的承载能力不足时，宜采用增设墙体的方法加固。增设的墙体可为钢筋混凝土墙和砌体墙。

（2）增设柱子加固法

设置外加柱可以增加其抗倾覆能力，当抗震承载力差别较小时，可采用钢筋混凝土柱与圈梁、拉杆等构件连接进行加固，

（3）增设拉杆加固法

此法多用于受弯构件的加固和纵横墙连接部位的加固，也可用来代替内墙圈梁。

（4）增设圈梁加固法

当抗震圈梁设置不符合现行规范规定时，可采用钢筋混凝土外加圈梁或者板底钢筋混凝土夹内墙圈梁进行加固，外墙圈梁沿房屋四周应形成封闭，并与内墙圈梁共同约束房屋墙体及楼屋盖构件

（5）增设刚架加固法

当因为使用要求需要不能采用增设墙体加固时可采用增设刚度较大的刚架来提高抗震能力。

4、碳纤维的加固技术

其主要是指通过对碳纤维以及结构胶进行运用对房屋建筑结构进行加固，在众多房屋建筑结构的加固技术中，这是其中一种相对比较合算经济的加固技术。其所使用的材料是一种具有特殊结构以及新型的材料。碳纤维加固技术的主要特点就是：具有非常高的强度、具有非常强的耐侵蚀性、使用寿命比较长、相对于其他几种房屋建筑结构的加固技术而言非常的轻巧，这也是一种具有非常高的实用性以及具有特殊性质的技术。这种加固技术具有显著的优点，例如、功能性比较强、方便快捷、占用的土地面积少以及不需要特别的管理监控。这种加固技术相对其他加固技术而言，被运用的比例相对比较高、比较广泛，主要是因为这种加固技术的造价非常低、使用寿命也比较长以及工艺制作简单，因此，也深受众多设计者的喜欢。目前我国能够生产碳纤维的企业非常多，并且资源比较丰富，这就能够为各个客户提供需要的资源。

5、预应力加固法

预应力加固是采用高强钢筋等材料，该加固方法具有能够减少构件上的应力值，减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点，为达到对砌体结构进行加固，通过施加预压应力迫使高强材料与原构件共同受力，通常采用钢绞线或型钢等材料。该加固方法具有能够减少构件上的应力值，减小砌体构件裂缝宽度和挠度等优点。特别适用于提高抗震要求的楼盖、屋盖等水平受力构件，即为：提高构件承载力、整体刚度和构件抗裂能力，而且加固后占用空间小。

6、高效预应力加固法

高效预应力加固法是指采用经过防腐处理的带有套管的钢绞线或镀锌钢绞线布置于被加固构件体外，通过千斤顶张拉钢绞线达到加固目的的一种加固方法。预应力拉杆横向收紧加固法采用的是Ⅰ级钢筋或Ⅱ级钢筋作为补强拉杆布置于被加固构件上，通过人工横向收紧螺栓的方法使钢筋横向收紧产生预应力，达到加固的目的。高效预应力加固法是在体外布索，与被加固构件截面内的配筋大小没有直接联系，体外预应力作用是荷载平衡的概念。所以对超筋构件加固同样有效，这一点是前述的许多方法所不具备的。试验研究表明，高效预应力加固法采用的高强低松弛钢绞线的数量可根据需要量配置，其加固量比其它方法要大。根据荷载平衡原理，高效预应力加固法可满足现有使用要求下的所有补强加固的需要。

四、加固技术的发展趋势

传统的加固方法如增大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等的技术和研究都较为成熟，并广泛运用于工程实际，取得了较好的效果。我国近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，它们以优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐．随着新加固技术的逐步成熟，一定会在工程中得到广泛应用。纤维复合材料嵌入式加固技术，克服了碳纤维材料粘贴加固技术存在的防火性能差、粘贴在楼面上(负弯矩区域)易被人为或环境破坏、易产生剥离破坏等缺陷，加快完善和推广纤维复合材料嵌入式加固技术；建立此项技术的标准和规范；进行这方面的理论研究。

结语

目前我国六七十年代建造的建筑和现在广大村镇多数的居民住宅，大多数都是低层或多层砌体结构房屋，但其中有相当部分的砌体结构并不满足现行抗震规范要求，一旦发生类似唐山、汶川那样的地震，损失将不可估量，而近期内这些房屋又不可能全部淘汰或拆除；因此房屋的抗震加固也是急需考虑的内容。