淺析建筑檢測鑒定與加固的理論及應(yīng)用

摘要：通過對建筑檢測與加固工程的概述，介紹了建筑檢測與加固工程的實施程序，并闡述了各種加固方法及施工工藝，最后通過一個工程案例將加固工程的理論進行了運用，做到了理論與實踐相結(jié)合，加深了對檢測與加固工程的理解。

關(guān)鍵詞：檢測鑒定與加固 加固方法 施工工藝

1 建筑檢測鑒定與加固工程

建筑加固工程是指建筑結(jié)構(gòu)的可靠性因各種原因而不能滿足設(shè)計或使用要求時進行的加固工程。建筑結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，在正常設(shè)計、施工和使用的條件下，完成預(yù)定功能的能力，是結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性的總稱。結(jié)構(gòu)可靠性鑒定就是通過調(diào)查、檢測、分析和判斷等手段對實際結(jié)構(gòu)的“三性”進行評定的過程。結(jié)構(gòu)檢測內(nèi)容主要為材料強度、結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)缺陷、結(jié)構(gòu)腐蝕、荷載條件及結(jié)構(gòu)幾何尺寸等。通過結(jié)構(gòu)損傷分析原因及其對結(jié)構(gòu)的危害，作出鑒定結(jié)論，最后應(yīng)對現(xiàn)存建筑物提出處理意見，確定是否需要進行加固。如果可以利用設(shè)計時的安全儲備，則修補能解決問題的就不要進行加固，可避免加固過程中使結(jié)構(gòu)受損加劇或出現(xiàn)新問題。若結(jié)構(gòu)存在的損傷影響了結(jié)構(gòu)安全，威脅了人民生命財產(chǎn)的，但有修復(fù)和保存價值或較拆除重建更經(jīng)濟時，則應(yīng)及時進行加固處理。加固不能盲目進行，應(yīng)仔細全面進行設(shè)計，從實際出發(fā)，因地制宜，切實可行，并繪制詳細而完備的施工圖。簡而言之，檢測體現(xiàn)科學(xué)性、鑒定具有法律性、加固改造反映經(jīng)濟性，檢測為鑒定提供數(shù)據(jù)，鑒定為加固改造提供依據(jù)。

2 建筑檢測鑒定與加固程序

3 建筑加固方法

建筑加固工程的加固方法很多，實際選擇時應(yīng)根據(jù)具體工程和當(dāng)?shù)貤l件進行多方案的比較，按技術(shù)先進可靠，經(jīng)濟合理原則，擇優(yōu)選用。下面簡單簡紹幾種常用的加固方法。

3.1 化學(xué)植筋加固 本技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑物加層中鋼筋生根以及建筑改造加固、玻璃幕墻、電梯井架、設(shè)備安裝等安裝工程的鋼筋生根及螺栓錨固。適用范圍為直徑46（含46）以內(nèi)的鋼筋或螺栓。錨固后所承擔(dān)的荷載完全能夠達到鋼筋或螺栓的極限荷載。該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固；不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

化學(xué)植筋加固施工工藝流程：定位—鉆孔—清孔—鋼筋處理—配膠注膠—錨固鋼筋—固定養(yǎng)護—檢查驗收。

3.2 結(jié)構(gòu)粘鋼加固 粘鋼加固技術(shù)適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。加固后的構(gòu)件重量增加或減少；同時不影響構(gòu)筑物的使用凈空，不改變構(gòu)件外形；且連接處受力均勻，不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。粘貼鋼板加固施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。

結(jié)構(gòu)粘鋼加固施工工藝流程：定位放線—混凝土面層及鋼筋表面處理—卸荷—預(yù)貼—配置結(jié)構(gòu)膠—鋼件涂膠、粘貼—加壓固定—固化、養(yǎng)護—檢驗、驗收—防腐處理。

3.3 粘碳纖維布加固 纖維類材料（碳纖維布、碳纖維板、芳倫纖維及玻璃纖維）加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是采用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面，起到結(jié)構(gòu)補強和抗震加固的作用。廣泛適用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。

粘碳纖維布加固施工工藝流程： 定位放線—表面處理—涂底膠—粘貼碳纖維—表面防護、滲透—驗收。

3.4 噴射混凝土加固 噴射混凝土是一種從巷道支護技術(shù)中演變到地上構(gòu)筑物加固的一種快捷有效的加固手段，具有自己的獨特優(yōu)勢：噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣做動力，將一定比例的拌合料，通過高壓管道輸送并以高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成。混凝土友噴嘴噴出速度達到60m～80m/s，依靠高速噴射時水泥與集料的反復(fù)連續(xù)撞擊壓密混凝土，由于采用較小的水灰比（0.4-0.5），與混凝土、磚石、鋼材有很高的粘結(jié)強度，與鋼筋網(wǎng)聯(lián)合使用可很好的在結(jié)合面上傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，具有較高的力學(xué)性能和良好的耐久性，能大幅度地提高砌體承載力，加強整體性。同時，在混凝土高速噴射狀態(tài)下能使砂漿進入帶加固的孔隙和裂縫中，使原結(jié)構(gòu)得到一定恢復(fù)。

混凝土噴射工藝流程：粗骨料、細骨料、水泥、速凝劑—干料攪拌機—噴射機—噴嘴—受噴面。

4 工程案例

4.1 工程概況 佳鑫大廈地下一層，地上七層，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積約為13000平方米。建筑總高為25.3米，縱向總長度為80米，橫向總長度為20米。設(shè)計使用基準(zhǔn)期為50年，抗震設(shè)防烈度為6度。該框架結(jié)構(gòu)所屬場地類別為Ⅱ類場地，安全等級為二級，框架抗震等級為四級。依據(jù)巖土勘察報告和結(jié)施設(shè)計圖，處理后地基承載力特征值為220kPa。基礎(chǔ)混凝土強度等級為C30，地下一層~三層梁板柱混凝土等級為均C35四層以上梁板柱混凝土等級均為C30。鋼筋采用HPB235和HPB335。砌體材料±0.000以下均采用MU10普通粘土磚，砂漿為M7.5水泥砂漿，±0.000以上采用KP1型非承重多孔磚（容重10kN/m3），砂漿采用M7.5混合砂漿。

4.2 檢測鑒定的主要內(nèi)容 一方面檢測梁構(gòu)件外觀損傷，通過對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀檢測了解損傷構(gòu)件的損傷現(xiàn)狀，并對構(gòu)件損傷位置、損傷程度進行初步普查。另一方面是損傷梁構(gòu)件特殊檢測，通過對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷進行特殊檢測，掌握結(jié)構(gòu)的材料特性及缺損狀況、檢測結(jié)構(gòu)損傷的確切原因和程度，并依此判定有關(guān)部位及主要構(gòu)件的技術(shù)狀態(tài)。

4.2.1 混凝土構(gòu)件損傷程度評定 根據(jù)工程的特點及梁構(gòu)件普查結(jié)果，將構(gòu)件受損狀態(tài)進行分類評級。

①梁構(gòu)件表面破損但無露筋——輕微損傷。

②梁構(gòu)件不僅表面破損，而且主筋/箍筋外露，但鋼筋并未損傷——一般損傷。

③梁構(gòu)件不僅表面破損，主筋/箍筋外露，而且鋼筋受到一定程度損傷且部分鋼筋有輕微銹蝕——較為嚴(yán)重損傷。

④梁構(gòu)件不僅表面破損，主筋/箍筋外露，而且鋼筋損傷嚴(yán)重且部分鋼筋有銹蝕——嚴(yán)重損傷。

4.2.2 損傷梁構(gòu)件可靠性鑒定 通過理論計算與設(shè)計對比，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用承載能力和使用狀況及其安全性、可靠性進行綜合性分析，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能、功能狀況進行綜合評估。

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性按承載能力評定時，分別評定每一驗算項目的等級，然后取其中最低一級作為該結(jié)構(gòu)承載能力的安全性等級。

4.3 檢測鑒定結(jié)論和建議

4.3.1 受損梁構(gòu)件鑒定結(jié)論 五層—七層破損點數(shù)量總共為177個，第一種情況即梁構(gòu)件表面破損但無露筋的損傷點占總數(shù)量的34%；第二種情況即梁構(gòu)件不僅表面破損，而且主筋/箍筋外露，但鋼筋并未損傷的點占總數(shù)量的49%；第三種情況即梁構(gòu)件不僅表面破損，而且主筋/箍筋外露，但鋼筋受到一定程度損傷且部分鋼筋有輕微銹蝕的點占總數(shù)量的12%；第四種情況即梁構(gòu)件不僅表面破損，而且主筋/箍筋外露，但鋼筋損傷嚴(yán)重且部分鋼筋有銹蝕的點占總數(shù)量的5%。

鋼筋保護層厚度檢測結(jié)果：保護層厚度是構(gòu)件混凝土和鋼筋是否有效的協(xié)同工作以及評價結(jié)構(gòu)耐久性的重要指標(biāo)之一，本次檢測共對五層~七層83根梁構(gòu)件進行了鋼筋保護層厚度檢測，設(shè)計要求受拉構(gòu)件混凝土保護層厚度為30mm，實測鋼筋保護層厚度最小厚度25mm，最大厚度為35mm，從測試數(shù)據(jù)中可知，保護層厚度基本滿足設(shè)計、相關(guān)規(guī)范的要求。

綜合外觀檢測結(jié)果、特殊檢查結(jié)果以及相應(yīng)規(guī)范，依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）對受損梁構(gòu)件，分別經(jīng)過承載力評定、安全性評定以及可靠性評定，結(jié)論如下：83根受損梁構(gòu)件，b等級的占受損梁構(gòu)件的35%，c等級的占受損梁構(gòu)件的46%，d等級的占受損梁構(gòu)件的19%，其中五層受損傷構(gòu)件b等級的占受損梁構(gòu)件的52%，c等級的占受損梁構(gòu)件的36%，d等級的占受損梁構(gòu)件的12%，六層受損傷構(gòu)件b等級的占受損梁構(gòu)件的19%，c等級的占受損梁構(gòu)件的50%，d等級的占受損梁構(gòu)件的31%，七層受損傷構(gòu)件b等級的占受損梁構(gòu)件的28%，c等級的占受損梁構(gòu)件的36%，d等級的占受損梁構(gòu)件的36%。

4.3.2受損梁構(gòu)件處理方案建議依據(jù)檢測鑒定結(jié)論，建議對損傷梁構(gòu)件依據(jù)不同的評定等級分別進行維修及加固補強處理。

對于表面破損但無露筋現(xiàn)象的梁構(gòu)件。采用細石膨脹混凝土、高強度灌漿料或環(huán)氧砂漿等對破損部位進行修補處理，用于修補的新混凝土流動性應(yīng)大，強度等級應(yīng)比原混凝土提高一個等級且不小于C25。為增強新混凝土與原基材混凝土的結(jié)合能力，注意修補前去除破損部位的混凝土殘渣且結(jié)合面應(yīng)涂刷環(huán)氧樹脂或混凝土界面劑一道，并在環(huán)氧樹脂或界面劑初凝前澆筑完新混凝土。對其中被評為c級和d級的部分梁還應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果對部分需要加固的梁采用碳纖維加固處理，加固時構(gòu)造措施應(yīng)嚴(yán)格按照國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》(06SG311-1)執(zhí)行。

對于表面破損，主筋/箍筋外露的梁構(gòu)件，以及鋼筋受到一定程度損傷且部分鋼筋有輕微銹蝕的梁構(gòu)件。采用細石膨脹混凝土、高強度灌漿料或環(huán)氧砂漿等對破損部位進行修補處理，用于修補的新混凝土流動性應(yīng)大，強度等級應(yīng)比原混凝土提高一個等級且不小于C25。為了增強受損梁構(gòu)件的耐久性應(yīng)在新混凝土中摻入摻加型阻銹劑（粉劑或水劑），對受損梁構(gòu)件中的鋼筋進行銹蝕修復(fù)及防護處理。為增強新混凝土與原基材混凝土的結(jié)合能力，注意修補前去除破損部位的混凝土殘渣且結(jié)合面應(yīng)涂刷環(huán)氧樹脂或混凝土界面劑一道，并在環(huán)氧樹脂或界面劑初凝前澆筑完新混凝土。對其中被評為c級和d級的部分梁還應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果對部分需要加固的梁采用碳纖維加固處理，加固時構(gòu)造措施應(yīng)嚴(yán)格按照國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》(06SG311-1)執(zhí)行。

表面破損，主筋/箍筋外露，而且鋼筋損傷嚴(yán)重且部分鋼筋有銹蝕的構(gòu)件。采用細石膨脹混凝土、高強度灌漿料或環(huán)氧砂漿等對破損部位進行修補處理，用于修補的新混凝土流動性應(yīng)大，強度等級應(yīng)比原混凝土提高一個等級且不小于C25。為了增強受損梁構(gòu)件的耐久性應(yīng)在新混凝土中摻入摻加型阻銹劑（粉劑或水劑），對受損梁構(gòu)件中的鋼筋進行銹蝕修復(fù)及防護處理。為增強新混凝土與原基材混凝土的結(jié)合能力，注意修補前去除破損部位的混凝土殘渣且結(jié)合面應(yīng)涂刷環(huán)氧樹脂或混凝土界面劑一道，并在環(huán)氧樹脂或界面劑初凝前澆筑完新混凝土。最后應(yīng)對此種損傷程度（全部為c級和d級）的梁構(gòu)件全部采用碳纖維加固處理，加固時構(gòu)造措施應(yīng)嚴(yán)格按照國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》(06SG311-1)執(zhí)行。

（注：a級-符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求，安全，適用，不必采取措施。b級-略低于國家現(xiàn)行規(guī)范要求，基本安全，適用，可不必采取措施。c級-不符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求，影響安全或正常使用，應(yīng)采取措施。d級-嚴(yán)重不符合國家現(xiàn)行規(guī)范要求，危機安全或正常使用，必須立即和及時采取措施。）