建筑結構檢測與加固方法研究

李青

摘 要：對目前建筑結構應用較為廣泛的幾種檢測方法與加固方法進行分析，通過表格的形式對各類建筑結構檢測方法和加固方法的特點、作用及適用范圍進行闡述，同時對不同結構檢測方法及加固方法的使用要點展開分析，旨在提高檢測與加固工作水平，保證建筑結構的穩定性。

關鍵詞：建筑結構;檢測;加固

中圖分類號：TU764.3;TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）28-0-03

Abstract： This paper analyzes several detection methods and reinforcement methods widely used in building structures， expounds the characteristics， functions and application scope of various building structure detection methods and reinforcement methods in the form of tables， and analyzes the key points of different structure detection methods and reinforcement methods， in order to improve the level of detection and reinforcement， Ensure the stability of the building structure.

Keywords： building structure;testing;reinforcement

建筑結構的穩定性對于工程的整體質量有決定性作用。建筑物需要具備安全性、適用性及耐久性等特點。對施工質量進行評估的過程中，如果建筑物受到其他相關因素的影響導致某項功能無法滿足要求，則需要對建筑的整體結構或局部結構進行檢測。如果結構存在風險隱患，需要采取加固處理措施或者將其直接拆除。隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對建筑工程質量的要求越來越高，建筑結構檢測與加固方法的合理應用得到了廣泛關注。對建筑結構進行科學檢測和加固是保證工程質量的主要途徑，也是保障人民生命安全與國家財產安全的重要手段。基于此，本文對建筑結構的檢測與加固方法展開分析。

1 建筑結構檢測方法

目前建筑結構檢測工作的內容較多，主要包括結構的力學性能檢測、構造檢測、結構構件尺寸檢測、鋼筋位置及直徑檢測、結構及構件開裂及變形情況檢測等。隨著科學技術的飛速發展，可供選擇的建筑結構檢測方法和類型眾多，可根據不同的方式劃分類型。根據檢測結構的類型可將建筑結構檢測方法劃分為混凝土結構檢測法、砌體結構檢測法、鋼結構檢測法及鋼-混凝土組合結構檢測法。

1.1 混凝土結構檢測

1.1.1 結構性能實荷檢測方法。該方法具有結構整體性檢測、非破損檢測的特點，多應用于普通砼結構整體性能的檢測，能夠有效判斷結構可能存在的局部受損位置及可承受載荷值，具有較高的應用價值。

1.1.2 回彈法。該方法屬于原位檢測方法，能夠直接對混凝土構件進行檢測，具有速度快、成本低等優勢。它也是一種非破損檢測方法，主要用于普通混凝土結構構件抗壓強度的檢測。它的適用條件為混凝土齡期為14～100 d，混凝土評定強度為10～50 MPa[1]。

1.1.3 超聲波法。該方法屬于原位檢測方法，能夠直接對混凝土構件進行檢測，具有速度快、成本低等優勢。它也是一種非破損檢測方法，但是需要依賴波速與強度曲線進行檢測，主要用于普通混凝土結構構件抗壓強度的檢測。超聲波法適用于檢測區域鋼筋較寬、具有相對測試面的場合。

1.1.4 鉆芯法。該方法屬于一種局部損傷法，直接在混凝土上鉆芯取樣，且檢測結果能體現混凝土質量，同時可檢測長齡期的混凝土強度，主要用于普通混凝土結構構件抗壓強度的檢測。應用該方法時，混凝土評定強需超過10 MPa，且被檢測構件尺寸不宜過小。

1.2 砌體結構檢測

1.2.1 原位單磚雙剪法。該方法屬于原位檢測，能直接在墻上進行檢測，且檢測結果能夠全面體現材料質量與施工質量，具有較強的直觀性，但是檢測部位局部會發生破損，主要用于普通磚砌體抗剪強度的檢測。應用該方法時，砂漿強度需低于5 MPa。

1.2.2 推出法。該方法屬于原位檢測，直接在墻體進行檢測，檢測結果能夠體現施工質量及砂漿質量，但是會導致檢測部位局部破損，多應用于普通磚墻體砂漿強度的檢測。水平灰縫的砂漿飽滿度小于65%時不宜使用。

1.2.3 回彈法。該方法是一種原位檢測方法，檢測區域的選擇不受限制，操作簡便，但是會導致檢測部位局部損傷，多應用于普通磚墻體的砂漿強度，此外還適用于砂漿強度均質性檢測。應用回彈法時，砂漿強度不可低于2 MPa，且其不適用于受高溫、浸水及火災影響的砂漿強度檢測。

1.3 鋼結構檢測

1.3.1 射線檢測。該方法能夠直接對構件進行檢測，檢測結果能夠體現鋼材或焊縫的內部缺陷，屬于一種非破損檢測方法，適用于檢測與射線束方向平行厚度或密度上的異常部位，注意缺陷與構件的厚度比不能過小。

1.3.2 涂層厚度檢測。該方法屬于一種非破損檢測，操作簡便，多應用于防火涂層厚度的檢測，需要確保測量儀的測針能夠插入被測材料[2]。

1.3.3 銹蝕檢測。該方法屬于一種非破損檢測，操作簡便，多應用于鋼材厚度的檢測，能夠通過超聲波和反射波原理測算鋼材厚度，了解銹蝕程度。

1.4 鋼-混凝土組合結構檢測

組合結構在建筑工程中較為常用，能夠充分發揮鋼筋與混凝土兩者的優勢，在承載性、抗震性和抗壓性方面具有明顯的性能優勢，是現代建筑工程常用的一種結構形式。鋼-混凝土組合結構檢測多應用于品質檢測，能夠通過超聲波檢測法進行檢測，具有較高的檢測效率，且檢測操作便捷，多應用于鋼管混凝土的強度與缺陷檢測。

2 建筑結構加固方法

通常情況下需要進行加固的建筑結構由于外界環境及施工質量的影響存在結構承載性能不足的問題，使用加固方法能夠提高結構的有效受力面積，降低界面應力，或者直接改變結構的受理體系、傳力途徑，進而達到加固的最終目的[3]。根據加固的結構形式對加固方法進行劃分，主要包括混凝土結構加固法、砌體結構加固法及鋼結構加固法。實際應用中需要根據工程實際情況合理選擇加固方法。

2.1 混凝土結構加固方法

2.1.1 加大截面法。其優勢主要體現在工藝簡單、適應性強，但是濕作業時間較長，對空間影響較大，適用于梁、板、柱、墻等一般構件的加固處理。施工要點：加固前需要進行卸荷處理;連接位置的表面處理;新增層施工[4]。

2.1.2 置換混凝土加固法。該方法優勢主要體現在工藝簡單、適應性強，不會對空間造成影響，但是濕作業時間較長，適用于受壓區混凝土強度偏低或者存在明顯缺陷的梁、柱等構件。施工要點：加固前進行卸荷處理;去薄弱混凝土層及表面處理;對新層進行澆筑[5]。

2.2 砌體結構加固方法

2.2.1 鋼筋水泥砂漿加固法。該方法具有操作簡單、適應性強等優勢，但是提高承載力有限，濕作業時間較長，適用于磚墻的加固。施工要點：加固前卸載;剔除磚墻表面層;噴射混凝土砂漿或細石混凝土。

2.2.2 外包鋼加固法。該方法能夠有效提高磚柱的承載力，操作簡單，適用于磚柱的加固。施工要點：表面處理;安裝灌漿嘴排氣口;封縫;密封檢查;配制膠料;壓力灌注;封口。

2.3 鋼結構加固方法

2.3.1 改變結構計算簡圖的加固方法。該方法能夠增加桿件與支撐結構，改變荷載分布情況，具有空間協同工作的特點，但是會對使用空間造成影響，適用于鋼柱、鋼梁的加固，因此需要嚴格遵循加固設計要求進行施工。

2.3.2 增大構件截面的加固。該方法操作方便，適用性較強，能夠在負荷狀態下加固，適用于鋼梁、鋼柱的加固。施工階段只需要將加強部分焊接在原有構件上即可。

2.3.3 加強連接的加固方法。該方法能夠提高連接承載力，主要應用于原有承載力不足的連接、加固件與構件間連接節點的加固。施工階段需要全面分析結構受力特性與連接特點，選擇合理的連接方法。

3 建筑結構檢測與加固實例

3.1 某工程項目混凝土結構檢測實例

某工程為27層運營管理中心項目，主體結構為框架-剪力墻。該工程屬于高層建筑，結構構件澆筑使用混凝土。根據設計，部分樓層間的混凝土等級存在差異，混凝土輸送方式為泵送，主要測試項目包括回彈、碳化深度、芯樣強度及抗壓強度。根據齡期3 d、28 d、60 d、90 d、180 d、365 d劃分為6組，其中試驗墻將3個測區作為一組，結果取平均值。試驗將5組試塊的數據為一組作為測試值，結果取平均值。養護則采取自然養護措施。

3.1.1 碳化深度。試驗墻和試驗試塊的碳化深度均嚴格按照相關技術規程執行。使用碳化深度測試面已破壞的混凝土試塊測試回彈值的面。

3.1.2 回彈。試驗墻與試驗試塊進行回彈測試，取值需要嚴格按照相關技術規程進行。為了能夠減少試驗墻回彈測試的誤差，在各齡期區試驗墻的上、中、下測區分別進行測試。圖1為混凝土結構測區布置示意圖。試驗試塊回彈測試流程：先擦凈試塊表面，將澆筑側面的兩個相對面放置于自壓力機的上下承壓板之間，加壓至80 kN左右并保持這一壓力，根據標準操作方式在試塊的兩個側面分別彈擊8個點。

3.1.3 強度測試。嚴格按照相關技術規程進行試驗墻芯樣取樣、測試和取值。試驗試塊的制作、測試與取值均按照標準試驗方法進行。

3.2 某多層砌體結構加固實例

某工程為二層砌體結構建筑，結構為砌體結構房屋，建筑面積為375 m2，總長度為16.15 m，總寬度為13.78 m，建筑檐口高度為8.3 m。地上2層，首層高4 m，二層高3.3 m，內外墻厚240 mm。砌體材料使用燒結普通磚，混合砂漿砌筑，基礎形式為墻下條形基礎。

該工程加固設計后續應用年限為30年，抗震設防烈度為7度，完成改造后該樓設計基本地震加速度為0.15g，抗震設防烈度為8度。因為該建筑加固后應用功能發生變化，所以樓面活荷載變更為4 kN/m2。通過PKPM分析鑒定加固模塊，結果如圖2所示。

通過抗力和荷載效益的比顯示，如果該值低于1，則表明結構承載力有所不足。通過圖2（a）可知，結構約70%的墻體存在抗震計算承載力不足的情況，主要集中發生于橫向墻;通過圖2（b）可知，結構約10%的抗體受壓計算存在承載力不足的情況，并且比值與1較為接近。因此，加固方法需要考慮抗震與構造方面。對砌體承載力進行加固，常用的方法主要為鋼筋網水泥砂漿面層法、鋼筋混凝土板墻法、外包型鋼法及外加預應力撐桿法等。其中：外包型鋼法主要用于砌體柱的加固;外加預應力撐桿法主要通過在結構承載力不足位置增設對角預應力鋼撐桿，將原結構所受荷載通過鋼撐桿傳輸至基礎;粘貼纖維負荷材料法應用于受剪和抗震加固。鋼筋混凝土板是承載力與抗震性能加固的有效方法，但是成本較高。遵循安全性和經濟型的原則，該工程使用鋼筋網水泥砂漿面層法對墻體進行加固，同時增設構造柱和圈梁，符合結構抗震及整體性要求。樓板位置因為使用時間較久，需要將原樓板疊合層鑿除使用60厚C20細石混凝土重新制作。使用鋼筋網水泥砂漿面層加固，鋼筋網的加入有效提高了墻體的柔性，墻體受剪承載力明顯提高。

4 結語

綜上所述，對建筑結構進行科學的檢測和加固是保證工程整體質量的重要途徑，因此需要加強對檢測和加固工作的重視，嚴格遵守相關規范要求，不斷優化和創新檢測與加固方法，為工程質量提供保障。

參考文獻：

[1]陳志鋒.有關建筑工程中結構檢測與加固方法要點分析[J].建筑工程技術與設計，2018（8）：161.

[2]張殿通.關于建筑工程結構檢測及加固有關問題的探討[J].建筑工程技術與設計，2018（33）：1238.

[3]李漢生，徐金亮.淺析建筑結構工程的檢測與加固方法[J].城市建設理論研究（電子版），2016（11）：1737.

[4]李振華.既有建筑結構損傷檢測鑒定方法與加固方案研究[J].上海建材，2021（2）：19-22.

[5]許文龍.建筑結構檢測鑒定加固若干問題的綜合分析[J].中國建筑金屬結構，2021（8）：60-61.

3144500338255