建筑結(jié)構(gòu)檢測和施工加固技術(shù)及展望關(guān)鍵分析

王傳旭

在我國建筑行業(yè)中，舊的、高危建筑物、質(zhì)量存在瑕疵的建筑物以及施工中的建筑結(jié)構(gòu)，其可靠、安全的結(jié)構(gòu)需要嚴(yán)格按照國家規(guī)定進(jìn)行鑒定和結(jié)構(gòu)檢測。

一、建筑結(jié)構(gòu)檢測和施工加固技術(shù)的概述

區(qū)別于普通建筑，高層建筑在實(shí)際建設(shè)和使用中，不僅要保證建筑的安全壽命正常，同時也需要確保建筑具有一定抵御和防護(hù)地震等自然災(zāi)害的能力，所以，在高層建筑工程施工中，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全是非常重要的。為了保證高層建筑具有安全、穩(wěn)定的使用壽命和性能，在具體設(shè)計、施工和使用過程中，都需要按照使用標(biāo)準(zhǔn)做好日常維護(hù)高層建筑的工作，杜絕出現(xiàn)豆腐渣工程。高層建筑有很多的實(shí)際案列，例如：水族塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計是具有鮮明特征的高層建筑之一，因?yàn)槌鞘械榷喾N因素的影響，該結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)地形起伏的垂直結(jié)構(gòu)，然而一般的高層建筑結(jié)構(gòu)主要有全剪力墻、剪力墻、框架等結(jié)構(gòu)，即簡體結(jié)構(gòu)，所以在實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)施工中需要充分按照實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)對應(yīng)的規(guī)范加強(qiáng)施工和加固處理。在具體建筑過程中通過建筑結(jié)構(gòu)檢測方法能夠?qū)袅?、混凝土等結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀展示，在分析過程中，根據(jù)實(shí)際情況有針對性實(shí)施施工加固技術(shù)，從而確保高層建筑更加安全、穩(wěn)定。例如：在施工加固處理過程中，通過應(yīng)用混凝土表面處理、托換、裂縫修補(bǔ)等技術(shù)對出現(xiàn)的各種建筑結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行有針對性的處理和加固。合理應(yīng)用施工加固技術(shù)能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，拓展結(jié)構(gòu)的延伸性，提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性，滿足人員的實(shí)際需求，延長建筑的使用壽命。

二、檢測的建筑結(jié)構(gòu)分析

對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，其檢測內(nèi)容很多，具體有檢測結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、材料的力學(xué)性能、鋼筋位置、結(jié)構(gòu)性能等，其中檢測建筑結(jié)構(gòu)主要是對砌體、鋼筋以及混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，進(jìn)而分析建筑結(jié)構(gòu)的剛度、承載力、抗裂性等，對建筑的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和判斷，從而提供數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理。

1.檢測混凝土結(jié)構(gòu)

在混凝土結(jié)構(gòu)檢測中主要應(yīng)用的方法就是鉆芯法，該方式主要是將混凝土的芯樣進(jìn)行鉆取，通過檢驗(yàn)其抗壓強(qiáng)度，精確獲得參數(shù)結(jié)果，從而分析建筑結(jié)構(gòu)，然而這種方法會對建筑的局部結(jié)構(gòu)造成破壞，所以，在檢測建筑的關(guān)鍵部位時，應(yīng)該結(jié)合回彈和超聲法，分析獲取的回彈值和聲速值分析建筑結(jié)果，然而這兩種方法獲得的結(jié)果精度不夠，無法大規(guī)模地進(jìn)行推廣應(yīng)用。所以，在檢測混凝土結(jié)構(gòu)中需要將鉆芯法、回彈法和超聲法的優(yōu)勢及逆行結(jié)合，創(chuàng)新研發(fā)既不會損害結(jié)構(gòu)又能夠獲得精確測量值的方法，目前采用強(qiáng)度微破損檢測法能夠提高檢測混凝土結(jié)構(gòu)的精度和效率。

2.檢測砌體結(jié)構(gòu)

對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測的方法主要有扁頂法、軸壓法、原位單雙剪法、回彈法、推出法等方式，檢測人員需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)和性質(zhì)采用直接和間接檢測法，其中前者主要是對砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗壓性能的檢測，對建筑材料的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)牢固性能進(jìn)行直觀反映，然而這種方法會損壞建筑物，實(shí)施過程中具有較大的難度，對施工人員造成工作量的增加；后者主要是測試砌體結(jié)構(gòu)的砂漿強(qiáng)度，操作簡單，技術(shù)性不高，同時也不會損壞建筑物，然而這種方式無法獲取準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，誤差較大，對最終的判定結(jié)果造成影響?？傊瑹o論是采用何種檢測方法，都需要對實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，對各方面影響因素進(jìn)行綜合考慮和分析，從而選擇合適的檢測方法。

3.檢測鋼筋結(jié)構(gòu)

檢測鋼筋結(jié)構(gòu)，主要是對鋼筋結(jié)構(gòu)的材料、腐蝕性、連接處缺陷等進(jìn)行檢測，全面檢測鋼筋結(jié)構(gòu)的韌性、強(qiáng)度和塑性，一般使用無損超聲、滲透和腐蝕性檢測等方法。

三、應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)分析

1.振動檢測技術(shù)

在檢測建筑結(jié)構(gòu)的過程中應(yīng)用比較廣泛的檢測技術(shù)就是振動檢測技術(shù)，然而該技術(shù)會損傷建筑結(jié)構(gòu)，因此并不是無損檢測技術(shù)。在應(yīng)用振動檢測技術(shù)的過程中需要在建筑結(jié)構(gòu)的待檢測結(jié)構(gòu)面設(shè)置激振力發(fā)力的位置，進(jìn)而施加外力，對建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力波等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行檢測，詳細(xì)記錄應(yīng)力波參數(shù)變化，從而對建筑結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行推測。在建筑結(jié)構(gòu)檢測中應(yīng)用振動檢測技術(shù)的技術(shù)要求較高，檢測人員需要具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能夠單獨(dú)設(shè)計檢測發(fā)力方法。振動監(jiān)測技術(shù)中常見的操作內(nèi)容有水電效應(yīng)、瞬態(tài)激振機(jī)械阻抗、穩(wěn)態(tài)、敲擊、錘擊等方式，檢測人員需要從整體和局部兩方面檢測建筑結(jié)構(gòu)。

2.超聲脈沖檢測技術(shù)

在檢測建筑結(jié)構(gòu)中，對結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷和表面質(zhì)量進(jìn)行檢測的技術(shù)主要是采用超聲脈沖檢測技術(shù)，該技術(shù)具有穩(wěn)定的檢測性質(zhì)，能夠?qū)ν獠扛蓴_進(jìn)行屏蔽。超聲脈沖檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中需要對建筑不同性能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計和規(guī)劃，同時還需要將檢測儀器和設(shè)備配置到專門的檢測位置，從而確保對待檢測目標(biāo)進(jìn)行全面覆蓋，提高檢測密度。在應(yīng)用超聲脈沖檢測技術(shù)的過程中會對建筑的垂直和水平方面的不穩(wěn)定性因素和缺陷進(jìn)行檢測，進(jìn)而檢驗(yàn)建筑施工原材料的質(zhì)量，該技術(shù)評判質(zhì)量的隱居就是以橫斷面圖像的形式展示檢測位置的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時監(jiān)測吸收和反射的超聲脈沖信號，從而完整檢測建筑結(jié)構(gòu)。

3.射線檢測技術(shù)

在檢測建筑結(jié)構(gòu)中采用的射線檢測技術(shù)是無損檢測技術(shù)之一，應(yīng)用十分廣泛。大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)施工較為復(fù)雜，需要檢測較多的項目，通過射線檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)ㄖ?nèi)部吸收和散射同位素輻射線的情況進(jìn)行實(shí)時檢測，并進(jìn)行射線接收設(shè)備進(jìn)行合理設(shè)置，確保完整檢測設(shè)線。在檢測射線的過程中也需要做好保護(hù)工作，避免意外泄露放射性物質(zhì)。射線檢測技術(shù)在應(yīng)用能夠屏蔽外部因素的干擾，同時對建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部材料密度、力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行及時檢測。值得注意的是，在應(yīng)用該技術(shù)的過程中需要對放射性同位素的衰減進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，同時檢測發(fā)送和接收射線的裝置。

四、施工加固的建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

1.加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

在混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工加固的過程中，處理缺陷的技術(shù)有多種類型，其中包括原位復(fù)樁、鉆孔高壓注漿、接樁等技術(shù)。在施工過程中若是發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷樁問題，則需要采用原位復(fù)樁技術(shù)處理，徹底清理有缺陷的斷樁，將新的漿液灌注到斷樁原位，從而對問題進(jìn)行有效解決，提高建筑的質(zhì)量效益，然而該加固技術(shù)具有較大的操作難度、較高的成本和較長的施工工期，因此無法有效進(jìn)行推廣；采用接樁法聲測處理樁體混凝土，在對斷樁程度和位置進(jìn)行判斷的過程中及時了解到斷樁位置，進(jìn)而處理，鑿除樁體的缺陷部位，同時在清理樁體不密實(shí)混凝土和夾泥的過程中清理樁體鑿毛，利用鋼筋和模板綁扎缺陷樁體，從而有效地將灌注樁和接樁進(jìn)行銜接；鉆孔高壓注漿主要是解決混凝土蜂窩、離析、樁體底部過多沉渣、樁體的樁長不足等問題，鉆孔處理樁體，需要平衡鉆孔機(jī)身，同時清理工作面，不斷地調(diào)整鉆孔，避免鉆孔傾斜影響到后續(xù)施工，清理鉆孔的過程中需要對沉渣進(jìn)行及時清理，同時對灌注的混凝土用量進(jìn)行仔細(xì)計算和測量，合理地配置混凝土，在高壓灌注的過程中注意密封處理鉆孔口壁，避免過多的泥漿流出；在處理混凝土蜂窩和離析問題的過程中，也需要提前進(jìn)行樁體水壓試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，有針對性地采取高壓灌注的方式處理，通過鉆孔后高壓灌注或者是接樁的方式處理缺陷部位。

2.加固鋼筋結(jié)構(gòu)技術(shù)

與混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比，加固鋼筋結(jié)構(gòu)的技術(shù)比較簡單，同時較為快速，主要是通過焊接方式加固，鋼筋結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用原理主要是通過對荷載進(jìn)行減輕，對計算的圖形進(jìn)行改變，對結(jié)構(gòu)原本構(gòu)件的連接強(qiáng)度、截面面積進(jìn)行強(qiáng)化，同時對擴(kuò)展的裂紋進(jìn)行規(guī)避，主要的加固方法有全面和局部兩種加固方式，其中對結(jié)構(gòu)原有的計算面積進(jìn)行改變非常重要，這種方式主要是對荷載的分布方向、邊界條件以及傳力途徑進(jìn)行改變，進(jìn)而提高附加桿途徑，提升受損結(jié)構(gòu)的剛度，在具體操作中可以對拉桿、支撐桿進(jìn)行提升，進(jìn)而對界面內(nèi)力和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，從而提高加固效果；此外，通過外包鋼的方式也能夠加固鋼筋結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的添加，從而整體提升鋼筋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，然而這種方式具有較高的操作成本，一般只是在核心結(jié)構(gòu)部位的加固施工中應(yīng)用。

五、建筑結(jié)構(gòu)檢測的展望

在原有建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，如何提高檢測混凝土強(qiáng)度的效果，準(zhǔn)確判定混凝土的缺陷，測試新型材料的實(shí)際強(qiáng)度，是相關(guān)部門需要重視和研究的方向，對建筑結(jié)構(gòu)的檢測方法和項目進(jìn)行開發(fā)和創(chuàng)新，從而提供更加方便、快捷、低損傷和準(zhǔn)確的檢測方法是改善和提高建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的目標(biāo)。首先，合理改善建筑結(jié)構(gòu)檢測方法需要對檢測分析數(shù)據(jù)的理論和方法進(jìn)行改善，從而確保檢測數(shù)量、檢測位置的布置更加合理，提高檢測結(jié)構(gòu)的確定性，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用；其次，對檢測儀器設(shè)備進(jìn)行改善，確保使用方便操作、高質(zhì)量的設(shè)備儀器開展檢測工作，提升監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性；最后，檢測人員需要具有新的工作思想和理念，在檢測建筑結(jié)構(gòu)的過程中，檢測人員不僅要對結(jié)構(gòu)的宏觀力學(xué)性能進(jìn)行分析，同時也需要對微觀力學(xué)理念進(jìn)行結(jié)合，從而合理改進(jìn)原有的數(shù)學(xué)模型，提高建筑結(jié)構(gòu)檢測的擬合程度，進(jìn)而用于指導(dǎo)實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)檢測工作。

六、結(jié)語

總之，在建筑工程項目中，加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)的檢測，能夠有效地監(jiān)督和管理建筑的性能和質(zhì)量，完善和優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的施工加固技術(shù)，從而有效地監(jiān)控建筑結(jié)構(gòu)具體的施工流程。提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性是滿足人們使用建筑的關(guān)鍵因素，同時也保障了建筑結(jié)構(gòu)整體的施工質(zhì)量。在具體檢測建筑結(jié)構(gòu)和施工加固處理的過程中，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)建筑的實(shí)際情況，合理選擇結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)和加固技術(shù)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)檢測和加固的效果。