淺談建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固

摘 要:當(dāng)今社會，建筑火災(zāi)時(shí)有發(fā)生。火災(zāi)對建筑物的打擊以及損害是十分嚴(yán)重的，如果想要真正科學(xué)而有效的對建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測與加固，那么首先我們就應(yīng)當(dāng)了解火災(zāi)對建筑物的建筑結(jié)構(gòu)究竟造成了什么樣的機(jī)理破壞。只有充分了解了建筑物結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和加固，同時(shí)也可以避免建筑物檢測和加固的盲目性。本文便詳細(xì)論述了火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的影響以及建筑結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)后的檢測與加固。

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu) 檢測 修復(fù) 加固

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

根據(jù)目前世界上的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，火災(zāi)總數(shù)的一半以上均為建筑火災(zāi)。而在建筑火災(zāi)中，居住建筑的火災(zāi)比例更高，就此類居住建筑的火災(zāi)而言，建筑結(jié)構(gòu)均會有不同程度上的損害，受損程度小些的建筑只需要進(jìn)行檢測及加固，而受損程度比較嚴(yán)重則會被拆掉重建。下面首先簡單的分析下火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的影響。

1 火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的影響

建筑結(jié)構(gòu)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(xì)骨料等其它外加劑，并用水調(diào)和并硬化而形成的人工石。混凝土在火的作用下的機(jī)理它在火作用下一般分為以下三個(gè)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?xí)a(chǎn)生裂縫，同時(shí)會伴隨產(chǎn)生龜裂、邊角脫落的現(xiàn)象;第二，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，建筑物表面受火溫度升高快，建筑內(nèi)部受火溫度升高慢，建筑物內(nèi)外的溫度差同樣會造成混凝土的出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。火災(zāi)時(shí)，混凝土的組成成分中的各種水分會被高溫蒸發(fā)變成氣體，建筑物的體積就會膨脹，內(nèi)部出現(xiàn)真空狀，建筑的強(qiáng)度便會下降;第三，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，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(yīng)力過度集中而產(chǎn)生微裂縫。砂漿性能和磚塊材質(zhì)共同決定了火災(zāi)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(dǎo)致了砌體在高溫受壓時(shí)，砂漿相比于磚塊會產(chǎn)生更大的橫向變形。

2 建筑結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)后的檢測

在建筑結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)后及建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固前，會對建筑結(jié)構(gòu)的破損情況進(jìn)行檢測工作，檢測工作是十分重要的，因?yàn)闄z測工作避免加固中盲目性，以致浪費(fèi)更多的財(cái)力物力。由于通過對建筑結(jié)構(gòu)的檢測也只能粗略地確定建筑結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)的現(xiàn)狀，因此，為對建筑結(jié)構(gòu)受災(zāi)后的破損狀況作出相對客觀的判斷，鑒定檢測工作應(yīng)該盡可能多的進(jìn)行調(diào)查及現(xiàn)場實(shí)測。鑒定檢測工作包括四個(gè)方面的內(nèi)容，分別是:現(xiàn)場檢測、資料收集、加固建議及抗力驗(yàn)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(dǎo)致了檢測結(jié)果往往也會存在差異，所以為提高檢測結(jié)果的真實(shí)及準(zhǔn)確性，需采取綜合評定與對比評定。當(dāng)?shù)弥l(fā)生火災(zāi)后，檢測部門應(yīng)連同消防、質(zhì)檢各相關(guān)部門對受災(zāi)建筑受損情況進(jìn)行初步的調(diào)查，調(diào)查的主要內(nèi)容有:火災(zāi)溫度，建筑材料性能及受損結(jié)構(gòu)的變形情況等。

3 建筑結(jié)構(gòu)的修復(fù)和加固

3.1 火災(zāi)損害分類

火災(zāi)的損害按程度輕重一般分為4類:①輕度損害，即火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)表面的局部損害，主要造成了建筑邊沿剝落和產(chǎn)生裂縫;②中度損害，即有較為嚴(yán)重的截面損害且鋼筋強(qiáng)度有明顯下降，但建筑的結(jié)構(gòu)部件未產(chǎn)生塑性變形;③單體部件或結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p害，即承重的單體部件或結(jié)構(gòu)部分或完全失去作用，但不會導(dǎo)致建筑坍塌;④化學(xué)損害，化學(xué)損害較為少見，主要是指混凝土結(jié)構(gòu)被聚氯乙烯燃燒侵蝕。

3.2 受損構(gòu)件的修復(fù)加固

3.2.1 修復(fù)加固的基本原則

修復(fù)加固受損構(gòu)件應(yīng)著重從安全可靠、簡單易行及經(jīng)濟(jì)合理三方面考慮，還需加固后對受損建筑的應(yīng)力影響，同時(shí)注意被加固構(gòu)件的施工方法及構(gòu)造，確保加固構(gòu)件可以與原結(jié)構(gòu)共同工作。

3.2.1 確保修復(fù)加固施工質(zhì)量

對受災(zāi)建筑的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)的施工方法與正常建設(shè)建筑物是不同的，修復(fù)加固時(shí)出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)都可能導(dǎo)致受災(zāi)建筑不能再被修復(fù)甚至是永久損壞，所以修復(fù)加固建筑構(gòu)件時(shí)一定要確保精心施工，保證修復(fù)加固的質(zhì)量。

3.3 受損建筑結(jié)構(gòu)的加固方法

3.3.1 受損結(jié)構(gòu)的加固方法及原則

修復(fù)加固受損結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)首先鏟除被損壞的混凝土，為保證結(jié)構(gòu)的承載力，必要時(shí)可以加鋼筋，鏟除混凝土后，應(yīng)馬上用相應(yīng)性能的混凝土復(fù)原。對于不影響結(jié)構(gòu)部件的輕度損害，這種損害并不影響承載能力，因此修復(fù)這種損害只需要鏟除松弛的混凝土并進(jìn)行填補(bǔ)復(fù)原，為保證鋼筋不受侵蝕，應(yīng)作好混凝土表面。混凝土在發(fā)生火災(zāi)受熱時(shí)，水泥石受熱會收縮變形并產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，火災(zāi)迅速升溫，混凝土內(nèi)部溫度分布不均會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，這兩種應(yīng)力會使受災(zāi)建筑的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，大大降低了混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部出現(xiàn)微小裂縫。采用拔出法鉆取混凝土對梁、柱混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測，并使用超聲脈沖法對混凝土燒傷深度進(jìn)行檢測，這兩種方法可以確定混凝土被火災(zāi)損害的程度。對于造成了結(jié)構(gòu)部件承載能力下降的中度損害，必須小心地鏟去已經(jīng)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(qiáng)度進(jìn)行細(xì)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(jìn)行修復(fù)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(yīng)保證留有足夠的空間。圈套往往做成模板，當(dāng)柱子高度較高時(shí)，圈套可以分節(jié)制作。柱子加固時(shí)，為了保證柱子中不會留下裂縫，應(yīng)細(xì)心地鏟除所有受損松弛的混凝土，有需要時(shí)，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(yīng)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(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)損害主要集中在受拉區(qū)域，因此梁、板通常情況下都是在下側(cè)被燒而損壞。由于梁和板在受熱損害后會出現(xiàn)鋼筋外露的現(xiàn)象，因此加固時(shí)應(yīng)增加附加鋼筋。在對梁進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)先鏟除因火災(zāi)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(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用噴射混凝土進(jìn)行修復(fù)及加固。對板進(jìn)行加固時(shí)，可能混凝土覆蓋層不能保持住或是鋼筋外露，所以應(yīng)著重注意鋼筋強(qiáng)度并配以足夠的附加鋼筋。對砌體等其他建筑構(gòu)件修復(fù)加固時(shí)，也應(yīng)按此方法進(jìn)行加固。

火災(zāi)損害建筑物及建筑結(jié)構(gòu)的情況時(shí)有發(fā)生，而且損害有時(shí)會很嚴(yán)重，通過以上的論述，強(qiáng)調(diào)了建筑結(jié)構(gòu)的檢測與加固的重要性，只有有效的對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測與加固，才能減少因火災(zāi)而帶來的各種損失，延長建筑的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]袁志軍.建筑結(jié)構(gòu)檢測與加固方法[J].建筑科學(xué)，2006.

[2] 張有才.建筑物的檢測、加固與改造[M].冶金工業(yè)出版社，1997.

[3] 張家啟.建筑結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固設(shè)計(jì)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[4] 周燕.建筑物的檢測加固與維護(hù)[M].北京:地震出版社，2008.

[5] 侯發(fā)亮.建筑結(jié)構(gòu)加固的理論與實(shí)踐.武漢:武漢大學(xué)出版社，2003.