基于耐久性的建筑結(jié)構(gòu)檢測及加固技術(shù)應(yīng)用分析

楊益飛

(合肥工大工程試驗檢測有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230051)

0 引 言

建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性是人們生活的保障，也是建筑物功能性實現(xiàn)的保障，在此條件下，才能確保建筑物能夠在使用年限內(nèi)充分發(fā)揮價值。現(xiàn)如今科學(xué)技術(shù)也越來越發(fā)達，建筑施工水平也越來越高，能有效提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，同時也能促進建筑使用壽命的延長。

1 建筑結(jié)構(gòu)的耐久性

建筑結(jié)構(gòu)的耐久性深受混凝土質(zhì)地、土壤性質(zhì)等的影響，耐久性包含的內(nèi)容有抗?jié)B透性、抗腐蝕性、抗凍性。在建筑結(jié)構(gòu)施工過程中需要特別關(guān)注混凝土的碳化反應(yīng)，這是因為該反應(yīng)會降低混凝土的強度，進而降低混凝土的耐久性。就抗?jié)B透性而言，其與土質(zhì)本身的孔隙、土壤的密度和裂縫等有著非常密切的聯(lián)系。另外，建筑結(jié)構(gòu)的抗?jié)B透性又會進一步影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性和抗凍性。在一般情況下，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的抗?jié)B透性不佳，建筑結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)吸收了過多水分的不良情況，之后這些水分又會反復(fù)結(jié)冰、融化，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗凍性逐漸下降。此外，這些水分還極有可能含有一些強腐蝕性的物質(zhì)，這就會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性受到不利影響。在選擇混凝土的材料時，應(yīng)當(dāng)對水泥材料有充分的考慮，這是因為水泥材料的質(zhì)量會深刻影響到建筑結(jié)構(gòu)的耐久性[1]。

2 基于耐久性的建筑結(jié)構(gòu)檢測手段

2.1 對建筑結(jié)構(gòu)混凝土的檢測

進行混凝土建筑結(jié)構(gòu)的檢測活動，經(jīng)常會使用的方法是鉆芯法與回彈法。就鉆芯法而言，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)材料受力強度的有效檢測，在檢驗建筑結(jié)構(gòu)的過程中，采用的具體方法是鉆取上芯，使用該方法能夠有效保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。但是該方法也有缺點，就是會嚴重破壞建筑的外部結(jié)構(gòu)。另外，也可以使用回彈法和超聲法進行檢測，這兩種方法不會破壞建筑物的結(jié)構(gòu)，但是獲得的檢測數(shù)據(jù)精確度不夠高。綜合多個方面的因素，能夠達到比較好的建筑檢測效果的是拔出法，該檢測方法除了能夠滿足高精確度要求之外，也不會嚴重破壞建筑物的結(jié)構(gòu)，因此值得推廣。

2.2 對建筑結(jié)構(gòu)砌體的檢測

在檢測砌體建筑結(jié)構(gòu)的工作中，可選擇的檢測方法有很多種，包括推出法、原位單雙剪法、軸壓法。把自身性質(zhì)和施工的特點作為主要的分類依據(jù)，可大致把檢測方法分為兩種，分別是直接與間接兩種檢測法。直接檢測法的特點是在反映建筑結(jié)構(gòu)是否牢固方面更為直觀，但是會對建筑結(jié)構(gòu)造成損壞，而且實際實施也有比較大的難度。間接檢測法的優(yōu)點是方便操作，不會過度損害建筑物，缺點是測得的數(shù)據(jù)有較大的誤差，數(shù)據(jù)測量也不夠準(zhǔn)確。所以，在建筑施工過程中，對結(jié)構(gòu)的砌體進行檢測時應(yīng)對實際情況有充分的考慮，進而選擇出比較合適的砌體耐久性檢測技術(shù)。[2]

2.3 對建筑結(jié)構(gòu)鋼體的檢測

現(xiàn)如今建筑項目數(shù)量在不斷增加，與此同時建筑結(jié)構(gòu)的高度和跨度也有擴大，建筑結(jié)構(gòu)中經(jīng)常會用到鋼體。為了保證建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中有較強的耐久性，就需要嚴格檢測鋼結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。在檢測建筑結(jié)構(gòu)的鋼體時，可運用的方法是實載和動力檢測，而這也是檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件比較常用的方法。相比于砌體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的顯著特點是有比較均勻的材質(zhì)，質(zhì)量也比較小，因此經(jīng)常會被使用在超高層以及大跨度的結(jié)構(gòu)中。

3 基于耐久性的建筑結(jié)構(gòu)加固手段

3.1 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

在提升建筑結(jié)構(gòu)耐久性方面，常見的措施是預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，能夠有效使結(jié)構(gòu)中一些薄弱環(huán)節(jié)構(gòu)件的承載力明顯增強，并可實現(xiàn)對特定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效加固，從而使建筑結(jié)構(gòu)整體的耐久性獲得提升。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)不僅在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性的加固中有良好的應(yīng)用，還被廣泛應(yīng)用于道路橋梁工程。使用預(yù)應(yīng)力加固法，容易獲得明顯的加固效果，而且容易獲得比較高的經(jīng)濟效益。如圖1所示，為預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)。

圖1 預(yù)應(yīng)力加固圖

3.2 加大截面加固技術(shù)

采用加大截面的加固方法，特點是操作簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)對多種建筑構(gòu)件的有效加固，而且對建筑物整體的影響比較小。在增加截面的操作中，需要使用同型號的水泥和相同的制作工藝，從而加大原有結(jié)構(gòu)的截面，此時結(jié)構(gòu)的承載力也會有所增強。目前這種加固方法已經(jīng)發(fā)展成熟，有著比較廣泛的應(yīng)用。不過，加大截面的加固方法會降低建筑結(jié)構(gòu)外觀的美觀性，因此隨著建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不斷發(fā)展進步，此法將會被有效替換。[3]

3.3 置入鋼筋加固技術(shù)

在應(yīng)用植筋加固法時，會對建筑的結(jié)構(gòu)特點有充分的考慮，而且還會進行相應(yīng)的計算活動，計算涉及的參數(shù)有植筋的規(guī)格、位置以及數(shù)目。通過計算得到最佳的加固模板，在置入鋼筋之前，需要在建筑物的特定位置進行鉆孔，并完成注膠，填實時會使用相同的建筑材料配比和相同的工藝。采用置入鋼筋的加固技術(shù)，優(yōu)點是不會破壞建筑物，能夠獲得比較好的加固效果，而且還能保證建筑物外觀的美觀度，在提升建筑構(gòu)件承載力方面效果顯著，能大大增強建筑物整體的耐久性。如圖2所示，建筑施工置入鋼筋加固。

圖2 建筑施工置入鋼筋加固

3.4 換柱拆柱加固技術(shù)

使用托換加固法，常見的形式是換柱、拆柱，另外還有托梁接柱，使用托換加固技術(shù)在操作時難度略大，而且對施工環(huán)境有很高的要求。會將原有結(jié)構(gòu)上的損壞構(gòu)件替換掉，從而有效修復(fù)架構(gòu)上層存在的一些不正常的現(xiàn)象，起到加強結(jié)構(gòu)整體的作用。盡管托換加固技術(shù)的實際應(yīng)用比較復(fù)雜，但其優(yōu)勢不能被掩蓋，因此在建筑結(jié)構(gòu)的加固作業(yè)中應(yīng)用得也很多。[4]

3.5 對碳化混凝土加以修復(fù)

目前修復(fù)碳化混凝土的加固方式還未發(fā)展成熟，這是未來提高建筑物耐久性的一個發(fā)展方向。該技術(shù)的重點是使混凝土的堿性能夠獲得一定程度的增強，此時混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕性以及阻抗能力就會有所增強，防止混凝土碳化腐蝕鋼筋。[5]

3.6 通過修補裂縫加固建筑結(jié)構(gòu)

采用裂縫修補技術(shù)，需要對裂縫的開裂程度和開裂的尺寸大小有全面的調(diào)查。在此基礎(chǔ)上，才能實現(xiàn)強化建筑結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。這項技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)各種類型的裂縫修補中幾乎都能使用，而且對人力和物力資源的需要也不是非常多。

4 結(jié)束語

建筑領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)在不斷進步，對于建筑結(jié)構(gòu)的檢測和加固手段也越來越成熟。基于耐久性的建筑結(jié)構(gòu)檢測所包含的內(nèi)容有對建筑結(jié)構(gòu)混凝土的檢測、對建筑結(jié)構(gòu)砌體的檢測、對建筑結(jié)構(gòu)鋼體的檢測。基于耐久性的建筑結(jié)構(gòu)加固手段有預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、加大截面加固技術(shù)、置入鋼筋加固技術(shù)、換柱拆柱加固技術(shù)、對碳化混凝土加以修復(fù)，以及通過修補裂縫加固建筑結(jié)構(gòu)。