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

摘 要：經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展讓人們愈發(fā)關(guān)注建筑質(zhì)量，但是使用年限的增加會(huì)讓建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)多種多樣的問題，這將直接影響建筑的安全性以及耐久性，為了保證建筑的質(zhì)量，營造安全的生活條件，必須高度重視建筑結(jié)構(gòu)耐久性的檢測，根據(jù)檢測結(jié)果做好加固處理，保證建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。

關(guān)鍵詞：加固技術(shù)；耐久性檢測； 建筑結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

引言

安全性和耐久性是判斷建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，并且與建筑壽命直接關(guān)聯(lián)，為此技術(shù)人員必須高度重視建筑結(jié)構(gòu)檢測情況，在實(shí)踐的基礎(chǔ)之上選擇合適的耐久性檢測技術(shù)以及加固方式，以此來保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

一、建筑結(jié)構(gòu)耐久性檢測的主要內(nèi)容

（一）建筑結(jié)構(gòu)混凝土的檢測

通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)混凝土耐久性檢測的情況，其中涵蓋的重點(diǎn)內(nèi)容如下：第一，外觀損傷檢查。檢查的目的在于了解是否存在外觀損傷情況，重點(diǎn)關(guān)注開裂、裂縫走向、混凝土表面剝落等諸多損傷問題。第二，測定混凝土幾何參數(shù)。其中包括構(gòu)件垂直度、結(jié)構(gòu)變形等多方條件。第三，檢查混凝土抗壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度的檢測方法多種多樣，在具體選擇時(shí)則需要根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行綜合分析，選擇合適的檢測方法。第四，抗?jié)B透性。隨著使用年限的不斷增加，很多離子和物質(zhì)會(huì)入侵到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，檢測造成鋼筋結(jié)構(gòu)的銹蝕、凍融破壞等諸多情況，嚴(yán)重影響建筑的使用壽命，在檢測過程中可以采用表層滲透法等方式完成抗?jié)B透性檢測。第五，檢測氯離子含量。氯離子的檢測方法多種多樣，主要包括離子色譜法、電位滴定法等，對(duì)于任何施工單位來說，想要做好氯離子含量的檢測工作，就需要根據(jù)實(shí)踐情況選擇最終的檢測方法。

（二）建筑結(jié)構(gòu)砌體的檢測

通過對(duì)砌體結(jié)構(gòu)檢測實(shí)施過程分析，可以將其分為室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場檢驗(yàn)兩大類，從現(xiàn)場檢驗(yàn)的角度來看，其中包含的要點(diǎn)如下：

第一，調(diào)查使用環(huán)境。使用環(huán)境會(huì)受到多方因素的影響，在調(diào)查過程中可以了解建筑用途、建造時(shí)間、耐久性問題產(chǎn)生時(shí)間等。第二，檢查砌體外觀。外觀的檢查主要從裂縫、風(fēng)化、色澤等不同的角度進(jìn)行檢查，檢查過程需要進(jìn)行詳細(xì)的記錄填寫，以此來支撐鑒定報(bào)告的編寫。第三，檢測結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的檢測涉及的內(nèi)容眾多，其中包括塊體強(qiáng)度、砌筑構(gòu)件等。

室內(nèi)試驗(yàn)工作的開展與現(xiàn)場試驗(yàn)存在一定的差異性，內(nèi)容如下：第一，檢查材料的穩(wěn)定性。石灰?guī)r顆粒如果滲入磚的制作過程，很有可能造成氯化鈣，吸水以后將通過化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈣，這是造成墻體變形的主要原因。耐久性檢測時(shí)可以采用石灰爆裂試驗(yàn)法，如果砌體表面出現(xiàn)強(qiáng)度受損等問題，可以采用抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)。第二，抗風(fēng)化和抗凍性試驗(yàn)。風(fēng)化速度是影響建筑結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素，所以需要做好檢查工作，其中包括抗風(fēng)化試驗(yàn)和凍融試驗(yàn)。第三，砌體的耐腐蝕。腐蝕性檢測時(shí)可以采用濃度7.5%的硫酸鈉對(duì)其進(jìn)行浸泡，放置12個(gè)小時(shí)進(jìn)行循環(huán)操作，同時(shí)對(duì)外觀損傷腐蝕情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，科學(xué)確定砌體的耐久性。在此過程中需要對(duì)放置的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，溫度保持在20℃，相對(duì)濕度則保持在50%左右。

（三）建筑結(jié)構(gòu)耐久性的檢測

城市化的推進(jìn)使得建筑規(guī)模化的特性愈發(fā)明顯，同時(shí)也讓建筑結(jié)構(gòu)的跨度和高度逐漸增加，鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量小、材料均勻良好的特點(diǎn)，所以在大跨度結(jié)構(gòu)以及高層建筑當(dāng)中得到了廣泛的運(yùn)用。為了提高建筑結(jié)構(gòu)耐久性，必須對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能檢測以及承載力檢測，技術(shù)人員需要根據(jù)檢測情況，選擇相應(yīng)的檢測方法，確定鋼結(jié)構(gòu)的耐久性情況。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用

（一）建筑結(jié)構(gòu)加固施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)

加固設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容眾多，為此需由專業(yè)機(jī)構(gòu)完成建筑結(jié)構(gòu)鑒定并且出具評(píng)估報(bào)告，方便后期加固工作的開展。在此過程中，技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照加固方案執(zhí)行相關(guān)操作，在保證工程質(zhì)量和進(jìn)度的前提之下，有效管控建筑結(jié)構(gòu)加固成本，根據(jù)工程實(shí)踐可將加固涉及的注意點(diǎn)總結(jié)如下：（1）技術(shù)人員需要高度重視加固設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)加固設(shè)計(jì)的可行性。建筑在長時(shí)間的使用過程中會(huì)面臨結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的情況，為了提高結(jié)構(gòu)的安全性，需要做好加固設(shè)計(jì)，而成本管控是其中的重點(diǎn)內(nèi)容，如果成本過高則需要進(jìn)行再次規(guī)劃，確保加固設(shè)計(jì)符合經(jīng)濟(jì)效益要求。（2）技術(shù)人員需要與原承建單位和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行充分溝通，了解更多的原始資料，在保證承重部分的前提之下完成加固設(shè)計(jì)，以免造成二次破壞。如果獲取到的檔案資料不完整，需要在設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)之上進(jìn)行全面的現(xiàn)場勘查，提高加固設(shè)計(jì)的針對(duì)性。

（二）建筑結(jié)構(gòu)加固的主要手段

1.結(jié)構(gòu)粘鋼技術(shù)

結(jié)構(gòu)粘鋼技術(shù)是加固設(shè)計(jì)當(dāng)中的技術(shù)處理方式。在進(jìn)行加固處理之前，首先需要充分分析膠黏劑的特點(diǎn)，然后再組織加固施工。施工人員需要明確建筑結(jié)構(gòu)，并在外側(cè)貼一層鋼板，確保鋼板厚度達(dá)標(biāo)，以此來提高整體的結(jié)構(gòu)性能。結(jié)構(gòu)粘鋼技術(shù)能夠保證建筑物的原有外貌，而且對(duì)外觀以及周邊環(huán)境的影響較小，為發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢需嚴(yán)格控制施工環(huán)境，溫度保持在60℃以內(nèi)，同時(shí)采用預(yù)應(yīng)力筋拉張?zhí)岣呒庸痰乃健?/p>

2.預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

技術(shù)人員首先需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后采用相對(duì)應(yīng)的加固處理方式，提高薄弱地位的承載力，提高整體的耐久性。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)在結(jié)構(gòu)架構(gòu)當(dāng)中運(yùn)用廣泛，不僅加固效果良好，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.加大截面加固技術(shù)

該技術(shù)在進(jìn)行加固處理時(shí)具有操作簡單、周圍影響小的特點(diǎn)，所以在運(yùn)用過程當(dāng)中需要重點(diǎn)關(guān)注原有建筑水泥以及制作工藝分析，然后采用高一標(biāo)號(hào)的水泥對(duì)其進(jìn)行施工，提高結(jié)構(gòu)的承載力。該技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中運(yùn)用廣泛，同時(shí)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)更加成熟，但會(huì)影響建筑外觀的美觀性，所以同樣也會(huì)被其他技術(shù)所替代。

4.植入鋼筋加固技術(shù)

技術(shù)人員首先需要分析建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后完成植入鋼筋數(shù)量、位置等相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。在此過程中需要選擇特定位置進(jìn)行鉆孔，然后再植入鋼筋，完成注膠填充，保持材料以及工藝的一致性。該技術(shù)能夠保證建筑物外觀，同時(shí)也能夠提高構(gòu)件的承載力。

5.托換加固技術(shù)

托換加固技術(shù)具有綜合性高、靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，在使用過程中可以加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。受到技術(shù)特性的影響，不僅能用于既有建筑加固，同時(shí)也可運(yùn)用到建筑改建以及廢棄物拆除作業(yè)。相較于其他的加固技術(shù)而言，托換加固技術(shù)效率更高，操作簡單，但同樣也對(duì)技術(shù)人員的要求更高，必須根據(jù)實(shí)踐情況對(duì)技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用，增強(qiáng)建筑的耐久性和安全性。

6.修補(bǔ)裂縫加固技術(shù)

技術(shù)人員首先需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行分析，了解建筑面積、建筑性質(zhì)等相關(guān)數(shù)據(jù)，然后制定具有針對(duì)性的裂縫修補(bǔ)方案，保證建筑的耐久性。該技術(shù)具有良好的加固效果，而且對(duì)人力以及物力的要求相對(duì)較低，所以在裂縫修補(bǔ)當(dāng)中得到了廣泛的運(yùn)用。常用的處理方法便是灌漿法，不僅能夠處理細(xì)微的裂縫，而且在大裂縫處理當(dāng)中同樣也效果良好。結(jié)合裂縫性質(zhì)，可以將處理方案總結(jié)如下：第一，當(dāng)裂縫寬度小于0.3mm時(shí)，需對(duì)接數(shù)量、深度進(jìn)行判斷，裂縫數(shù)量多且深度小時(shí)，則可采用環(huán)氧漿液刷涂方法對(duì)其進(jìn)行表面處理。第二，寬度大于0.3mm，首先可以通過環(huán)氧膠凝防水材料進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行灌漿。灌漿過程可以借助機(jī)械設(shè)備，將漿液灌注到混凝土裂縫，通過內(nèi)部擴(kuò)散達(dá)到加固的目的，有效提高了建筑的耐久性。

7.粘貼芳綸纖維布加固

如果建筑結(jié)構(gòu)原保護(hù)層不足或者存在明顯裂縫，可以加AFS-40型芳綸纖維布粘貼在構(gòu)件表面上。該材料具有很好的抗腐蝕性，不支持導(dǎo)電，即使與鋼筋接觸，同樣不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。而且該種處理方法也能夠封閉混凝土裂縫，隔離混凝土內(nèi)外部的空氣，是防止碳化的一種有效方式，能夠有效增強(qiáng)建筑的使用壽命。

8.混凝土碳化修復(fù)技術(shù)

第一，面對(duì)混凝土碳化問題，可以采用環(huán)氧厚漿涂料對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。該材料穩(wěn)定性高，機(jī)械性能強(qiáng)，密封性好，保護(hù)周期不低于12年，施工過程可采用手工刷涂方法，也可采用機(jī)械噴涂。第二，運(yùn)用硅粉砂漿修復(fù)混凝土碳化。硅粉砂漿的主要材料包括硅粉以及普通水泥砂漿，首先需要明確混凝土碳化情況，鑿除碳化層，用硅粉砂漿完成粉刷。第三，變形縫縫面處理。碳化速度過大必然影響建筑結(jié)構(gòu)壽命，為對(duì)其速度進(jìn)行控制，可以采用變形封面處理方法，在表面刷涂SR嵌縫膏涂，達(dá)到封閉的效果。

三、建筑工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)案例分析

（一）案例概述

某建筑工程采用框架結(jié)構(gòu)，分為地上地下兩個(gè)部分，總高20.15米，建筑總面積為3143㎡。根據(jù)現(xiàn)場資料梳理可將該建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況總結(jié)如下：第一，地下部分采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。第二，+0.000向上部分為預(yù)制框架結(jié)構(gòu)。第三，上部采用框架結(jié)構(gòu)。第四，項(xiàng)目框架梁-柱節(jié)點(diǎn)采用現(xiàn)澆方式。為了深入了解該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，對(duì)該項(xiàng)目大量的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行了整合，并且掌握了整體的設(shè)計(jì)要素，在此基礎(chǔ)之上提出工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)方案。

（二）耐久性設(shè)計(jì)方案

1.科學(xué)選擇耐久材料

項(xiàng)目建設(shè)的目的是增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性，所以在耐久性設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，首先需要重點(diǎn)關(guān)注耐久材料的選擇，這將直接作用于耐久性的最終效果。

2.合理進(jìn)行構(gòu)件加固

為了提高結(jié)構(gòu)的耐久性，需要對(duì)項(xiàng)目構(gòu)建進(jìn)行分析，并采用合適的加固手段，考慮到本次項(xiàng)目當(dāng)中涉及的內(nèi)容眾多，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)建的薄弱環(huán)節(jié)、特定位置以及梁柱結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)不同的部位采用不同的加固方案。（1）預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)件。該技術(shù)主要運(yùn)用在薄弱環(huán)節(jié)的加固中，為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性，技術(shù)人員首先需要對(duì)薄弱構(gòu)件的實(shí)際狀況進(jìn)行全面分析，然后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，做好預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)件的實(shí)施工作。（2）植筋加固構(gòu)件。該技術(shù)主要運(yùn)用在構(gòu)建的特殊位置方面，操作過程中首先需要明確特定位置，然后采用鉆孔的方法，完成孔內(nèi)的注膠，然后將鋼筋植入其中，通過混凝土壓入孔中，保證混凝土形成一體，以此來促進(jìn)結(jié)構(gòu)耐久性的提升。（3）托換加固構(gòu)件。該技術(shù)主要運(yùn)用在梁柱結(jié)構(gòu)的架構(gòu)當(dāng)中，為了保證結(jié)構(gòu)加固的效果和技術(shù)人員在操作過程中需要根據(jù)實(shí)踐情況優(yōu)化技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注施工的安全性。

3.控制裂縫寬度

裂縫是影響結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素，如果不對(duì)裂縫進(jìn)行管控，裂縫的寬度必然會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性，所以在加固施工當(dāng)中，技術(shù)人員首先需要對(duì)項(xiàng)目當(dāng)中的裂縫問題進(jìn)行全面觀察，重點(diǎn)關(guān)注可能產(chǎn)生裂縫的情況。一方面需要根據(jù)裂縫的形成原因選擇相應(yīng)的施工工藝，以此來減少裂縫產(chǎn)生的概率，另外一方面需要重點(diǎn)關(guān)注本次項(xiàng)目當(dāng)中采用的主要材料是混凝土，嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行各項(xiàng)操作，首先需要確定裂縫的控制級(jí)別，對(duì)最大裂縫寬度值進(jìn)行嚴(yán)格控制，了解具體的參數(shù)情況。

4.注重耐久工藝操作

建筑結(jié)構(gòu)的耐久性將直接決定建筑居住的安全性，所以為了保證耐久性，必須保障工藝操作符合要求。第一，首先需要完成抗腐蝕操作，嚴(yán)格按照項(xiàng)目要求做好混凝土材料混合比試驗(yàn)，以此來保證配合比的最優(yōu)化。第二，澆筑作業(yè)過程中首先需要檢查鋼筋以及保護(hù)層墊塊等加固材料，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)符合要求。第三，大面積混凝土構(gòu)件澆筑的過程當(dāng)中，需要重點(diǎn)降低工作面暴露的概率，同時(shí)避免出現(xiàn)冷縫，禁止灑水抹面。第四，完成施工工程之后，需要通過模型構(gòu)件來對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行評(píng)估，簡單對(duì)其進(jìn)行理解，就是通過模型來對(duì)其進(jìn)行判斷，以此來保證項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的耐久性符合要求。

結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展讓人們更加重視建筑質(zhì)量的把控問題，為了保證結(jié)構(gòu)耐久性符合要求，需要從鋼結(jié)構(gòu)檢測、砌體檢測以及混凝土檢測三個(gè)角度完成檢測工作，確保其耐久性符合要求。技術(shù)人員需要充分發(fā)揮出自身的能動(dòng)作用，重點(diǎn)關(guān)注混凝土加固手段的科學(xué)，選擇常見的手段，主要包括加大截面加固技術(shù)、修補(bǔ)裂縫加固技術(shù)等，不同的技術(shù)具有不同的優(yōu)勢，在具體選擇時(shí)則需要根據(jù)工程實(shí)踐進(jìn)行科學(xué)性的選擇，以此來保證建筑的耐久性，符合要求延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

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作者簡介：楊林（1990-），男，漢族，安徽宿州人，研究生，工程師，研究方向：建筑工程。