淺談建筑結構的檢測與加固

摘 要:當今社會，建筑火災時有發生。火災對建筑物的打擊以及損害是十分嚴重的，如果想要真正科學而有效的對建筑物結構進行檢測與加固，那么首先我們就應當了解火災對建筑物的建筑結構究竟造成了什么樣的機理破壞。只有充分了解了建筑物結構損害程度及受損部位，正確評估建筑受損程度，才能真正有效的對建筑結構進行檢測和加固，同時也可以避免建筑物檢測和加固的盲目性。本文便詳細論述了火災對建筑結構的影響以及建筑結構受到火災后的檢測與加固。

關鍵詞:建筑結構 檢測 修復 加固

中圖分類號:TU712文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0052-01

根據目前世界上的火災統計數據，火災總數的一半以上均為建筑火災。而在建筑火災中，居住建筑的火災比例更高，就此類居住建筑的火災而言，建筑結構均會有不同程度上的損害，受損程度小些的建筑只需要進行檢測及加固，而受損程度比較嚴重則會被拆掉重建。下面首先簡單的分析下火災對建筑結構的影響。

1 火災對建筑結構的影響

建筑結構的材料一般情況下都是混凝土，而混凝土是一種以水泥為膠凝材料，添加粗骨料、細骨料等其它外加劑，并用水調和并硬化而形成的人工石。混凝土在火的作用下的機理它在火作用下一般分為以下三個方面:第一，火的高溫是水泥石受熱分解，混凝土膠體的粘力迅速下降，混凝土會產生裂縫，同時會伴隨產生龜裂、邊角脫落的現象;第二，當發生火災時，建筑物表面受火溫度升高快，建筑內部受火溫度升高慢，建筑物內外的溫度差同樣會造成混凝土的出現開裂現象。火災時，混凝土的組成成分中的各種水分會被高溫蒸發變成氣體，建筑物的體積就會膨脹，內部出現真空狀，建筑的強度便會下降;第三，發生火災時，水泥石受熱與骨料受熱不相容，水泥石受到拉力作用，骨料受壓力作用，應力過度集中而產生微裂縫。砂漿性能和磚塊材質共同決定了火災對砌體的影響，砂漿的熱膨脹率比磚塊要大，但是彈性模量卻比磚的彈性模量小，這就導致了砌體在高溫受壓時，砂漿相比于磚塊會產生更大的橫向變形。

2 建筑結構受到火災后的檢測

在建筑結構受到火災后及建筑結構進行加固前，會對建筑結構的破損情況進行檢測工作，檢測工作是十分重要的，因為檢測工作避免加固中盲目性，以致浪費更多的財力物力。由于通過對建筑結構的檢測也只能粗略地確定建筑結構受到火災的現狀，因此，為對建筑結構受災后的破損狀況作出相對客觀的判斷，鑒定檢測工作應該盡可能多的進行調查及現場實測。鑒定檢測工作包括四個方面的內容，分別是:現場檢測、資料收集、加固建議及抗力驗算。而檢測工作中操作方法、檢測工具往往會存在差異性，這也導致了檢測結果往往也會存在差異，所以為提高檢測結果的真實及準確性，需采取綜合評定與對比評定。當得知發生火災后，檢測部門應連同消防、質檢各相關部門對受災建筑受損情況進行初步的調查，調查的主要內容有:火災溫度，建筑材料性能及受損結構的變形情況等。

3 建筑結構的修復和加固

3.1 火災損害分類

火災的損害按程度輕重一般分為4類:①輕度損害，即火災對建筑結構表面的局部損害，主要造成了建筑邊沿剝落和產生裂縫;②中度損害，即有較為嚴重的截面損害且鋼筋強度有明顯下降，但建筑的結構部件未產生塑性變形;③單體部件或結構嚴重損害，即承重的單體部件或結構部分或完全失去作用，但不會導致建筑坍塌;④化學損害，化學損害較為少見，主要是指混凝土結構被聚氯乙烯燃燒侵蝕。

3.2 受損構件的修復加固

3.2.1 修復加固的基本原則

修復加固受損構件應著重從安全可靠、簡單易行及經濟合理三方面考慮，還需加固后對受損建筑的應力影響，同時注意被加固構件的施工方法及構造，確保加固構件可以與原結構共同工作。

3.2.1 確保修復加固施工質量

對受災建筑的構件進行修復的施工方法與正常建設建筑物是不同的，修復加固時出現一點差錯都可能導致受災建筑不能再被修復甚至是永久損壞，所以修復加固建筑構件時一定要確保精心施工，保證修復加固的質量。

3.3 受損建筑結構的加固方法

3.3.1 受損結構的加固方法及原則

修復加固受損結構時，應首先鏟除被損壞的混凝土，為保證結構的承載力，必要時可以加鋼筋，鏟除混凝土后，應馬上用相應性能的混凝土復原。對于不影響結構部件的輕度損害，這種損害并不影響承載能力，因此修復這種損害只需要鏟除松弛的混凝土并進行填補復原，為保證鋼筋不受侵蝕，應作好混凝土表面。混凝土在發生火災受熱時，水泥石受熱會收縮變形并產生的內應力，火災迅速升溫，混凝土內部溫度分布不均會產生溫度應力，這兩種應力會使受災建筑的微觀結構發生變化，大大降低了混凝土的強度，導致了混凝土內部出現微小裂縫。采用拔出法鉆取混凝土對梁、柱混凝土強度進行檢測，并使用超聲脈沖法對混凝土燒傷深度進行檢測，這兩種方法可以確定混凝土被火災損害的程度。對于造成了結構部件承載能力下降的中度損害，必須小心地鏟去已經被損害的混凝土層。通過混凝土被火燒的顏色可以看出這種混凝土層，并不必對其強度進行細致的檢測。

4 各類建筑部件的加固

4.1 柱子的加固

安放圈套是對受損柱子進行修復加固一般方式，注意為了能放置附加鋼筋及澆灌注凝土，圈套尺寸的選擇應保證留有足夠的空間。圈套往往做成模板，當柱子高度較高時，圈套可以分節制作。柱子加固時，為了保證柱子中不會留下裂縫，應細心地鏟除所有受損松弛的混凝土，有需要時，可以采取增加支架等安全措施。另外柱子的加固必須按照應力要求放置附加鋼筋，并且鋼筋的布置密度要大。

4.2 梁、板的加固

在發生火災時，火災損害主要集中在受拉區域，因此梁、板通常情況下都是在下側被燒而損壞。由于梁和板在受熱損害后會出現鋼筋外露的現象，因此加固時應增加附加鋼筋。在對梁進行加固時，應先鏟除因火災高溫而受損的混凝土層，再將附加筋放置到梁上，這樣就確保了附加鋼筋與原有鋼筋的良好錨接。對梁進行加固時，應優先選用噴射混凝土進行修復及加固。對板進行加固時，可能混凝土覆蓋層不能保持住或是鋼筋外露，所以應著重注意鋼筋強度并配以足夠的附加鋼筋。對砌體等其他建筑構件修復加固時，也應按此方法進行加固。

火災損害建筑物及建筑結構的情況時有發生，而且損害有時會很嚴重，通過以上的論述，強調了建筑結構的檢測與加固的重要性，只有有效的對建筑結構進行檢測與加固，才能減少因火災而帶來的各種損失，延長建筑的使用壽命。

參考文獻

[1]袁志軍.建筑結構檢測與加固方法[J].建筑科學，2006.

[2] 張有才.建筑物的檢測、加固與改造[M].冶金工業出版社，1997.

[3] 張家啟.建筑結構檢測鑒定與加固設計[M].北京:中國建筑工業出版社，2011.

[4] 周燕.建筑物的檢測加固與維護[M].北京:地震出版社，2008.

[5] 侯發亮.建筑結構加固的理論與實踐.武漢:武漢大學出版社，2003.