建築結構中病害的檢測方法及應用工學論文

【摘要】我國的建築結構規模宏大，這些結構在荷載及環境條件等多種因素的複合作用條件下，其性能會發生退化因而需要進行加固改造。同時，由於建築結構使用功能的改變也要求對既有建築結構進行必要的檢測與改造。本文主要介紹了建築結構中病害的檢測方法及加固處理措施。

【關鍵詞】建築結構 病害 檢測

1 建築結構病害檢測方法和技術

1.1材料強度檢測

在對建築物鑑定和加固改造時，構件材料強度的測試是必不可少的項目。構件材料強度的檢測包括混凝土強度、鋼材強度、砂漿強度、磚的強度、砌體強度和木材強度等。混凝土強度的檢測是國內外發展較早的檢測項目，也是公認比較成熟的技術。目前常用的混凝土強度的檢測方法有回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法、鑽芯法、後裝拔出法、貫入法和衝擊回波法等，儘管關於混凝土強度的檢測方法比較多，但在實際檢測實踐中採用較多的是回彈法和鑽芯法或經鑽芯修正的回彈一鑽芯綜合方法。

1.2構件缺陷檢測

構件缺陷測試主要針對鋼結構和混凝土結構。鋼材缺陷測試方法較多。混凝土中缺陷檢測方法主要採用聲波透射法。混凝土結構的'缺陷可分成混凝土缺陷和混凝土中埋入件的缺陷。混凝土缺陷包括酥鬆、漏振、蜂窩、狗洞和裂縫等，對於這類缺陷，國內雖然已有相應的標準，但是對於某些構件，目前尚無合適的測試方法，如大體積混凝土，特別是高層建築基礎中的大體積、密配筋構件極易出現混凝土缺陷。

雷達波法、衝擊回波法和滲透法是目前得到較好發展的測試方法。混凝土中埋入件的缺陷主要是預應力管道灌漿飽滿程度的測試。一些國家的規範己規定，凡是後張預應力管道都應進行灌漿飽滿程度的檢測。我國正在修訂的有關規範也有此項要求。因此，無論是在施工工程還是已有建築或橋樑都面臨這個問題。

1.3鋼筋配置情況測試

鑰筋配置情況測試包括混凝土構件的鋼筋和砌體中的鋼筋。目前主要採用電磁感應法和雷達波法測定構件中的鋼筋，其中雷達波法測試速度較快，電磁感應法測試速度相對較慢.這兩種方法都不能準確地測試鋼筋直徑，當需要鋼筋直徑準確數值時，必須結合開鑿實地檢查；另一方面，這兩種測試方法均不能測定節點區的鋼筋和構件中鋼筋的連接情況，而構件中鋼筋節點及其連接與結構的安全密切相關。

1.4構件損傷情況測試

構件的損傷情況包括鋼材的鏽蝕量、混凝土和砌體構件表面的腐蝕損失量和災害損傷程度等，構件的損傷情況關係到構件承載力。鋼筋鏽蝕的定性測試方法主要有電化學方法，混凝土的腐蝕情況測試還沒有合適的無損檢測方法。

1.5基礎沉降觀測

基礎沉降檢測對某些已有建築物的評定是必不可少的。基礎沉降檢測包括基礎累積沉降和當前月平均沉降。基礎沉降檢測要求使用高精度水準儀，當沉降量較小時，測試數據的準確性不易保證。德國、日本等國家有光傳感器這類產品，用於大型橋樑變形的長期監控。

2 建築結構病害的維修加固措施探討

2.1混凝土構件加固

混凝土構件的加固是最常見的加固工作，國內製訂了《混凝土結構加固技術規範》，該規範中包括了擴大截面法、乾式外包鋼法、濕式外包鋼法、預應力加固法、改變結構傳力途徑加固法、化學灌漿法、粘鋼法和裂縫修補法。除了傳統的擴大截面法、外包鋼法外，國內使用廣泛的還有噴射混凝土加固技術、預應力加固技術、粘鋼板加固技術、粘貼玻璃鋼板加固技術、纏繞鋼絲法加固技術、對接板的疊合加固方法等，該規範的實施對國內加固事業起到極大的推動作用。

2.2砌體加固

與混凝土構件的加固技術相比，砌體結構的加固方法相對較少。應用最多的砌築牆體加固的方法是夾板牆法.砌築牆體的加固和受力性能的改善是今後一段時間要大力發展的技術，其應用前景非常廣泛。由於燒結普通實心粘土磚的生產受到限制，砌塊磚牆的綜合性能尚無法與實心粘土磚牆相抗衡，城市建設的重點是商品住宅，且能自由分隔的大開間住宅又是目前攻關的重點。

2.3基礎加固

地基的加固大體上可分為直接加固法和間接加固法。直接加固法是加固基礎本身，一般為基礎加寬、加深及加固，或進行基礎託換，間接加固法則加固地基。加寬基礎的方法有直接加寬、抬牆樑加大基底面積和增設筏板基礎等。這些方法施工簡便，無需專門設備，常用於地基承載力不足及直接增層時的基礎加固。當地基中有膨脹土或局部軟弱土層等情況時，可分段挖去原地基土，加深基礎。如果基礎出現開裂、剛度或強度不足，可採用化學灌注漿法、混凝土圍套加固法、加厚基礎法加固基礎。基礎託換是用增設樁的辦法來託換原基礎，託換樁的承載力一般都較大，可用於承載力嚴重不足、以及外套框架增層法的基礎。地基處理方法常用石灰樁擠密地基和灌漿法加固地基土等，其它地基處理方法亦可因地制宜採用。

2.4抗震性能加固

對不符合抗震鑑定要求的建築物，一般可採用提高承載力、提高變形能力的方法。需要提高構件承載力、同時提高剛度，常採用增設構件法、擴大截面法為基本方法;需要提高構件受剪承載力而不提高剛度，常採用外包鋼法為基本方法;需提高變形能力，常採用增設連接構件、外包鋼套為基本方法，當原結構的結構體系明顯不合理時，若條件許可，可通過結構體系的改變，使地震作用由增設的構件承擔，從而保護局部構件不受損害。

2.5裂縫修補

修補裂縫的目的在於使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復，裂縫修補方法主要有表面處理法、灌漿法及填充法等，分別適用於不同目的、原因及寬度的裂縫修補.表面處理法是針對微細裂縫；灌漿法用於裂縫寬度較小、深度較深的裂縫修補，尤其是受力裂縫的修補；化學灌漿法能較好地粘結並增強構件的整體性，可使構件恢復使用功能，提高耐久性，達到防鏽補強的目的，常用來修補水池、水塔、水壩等結構的裂縫，以及因鋼筋鏽蝕導致結構耐久性降低的構件；填充法又稱鑿槽法，將裂縫鑿成“U”型或“V”型，然後填各種修補材料，適用於數量較少的寬大裂縫及鋼筋鏽蝕所產生的裂縫修補。

參考文獻：

[1]姚繼濤，馬永欣，董振平，等.建築物可靠性鑑定和加固-基本原理和方法.北京：科學出版社，2003.

[2]郭非祥.在役建築結構的鑑定與加固.山西建築,2005，(5).

[3]卜良桃，王濟川.建築結構加固改造設計與施工.長沙：湖南大學出版社，2002.