既有建筑工程结构的检测方法与加固技术研究

中图分类号：TU29文献标识码：A

引言

既有建筑结构安全性的检测管理是保证建筑安全、延长建筑使用寿命的一个至关重要的环节。伴随着城市化的快速发展，既有建筑数量日益庞大，结构安全问题越发突出，极易造成公共安全的重大隐患。针对这一问题，应结合实际状况予以建设并完善具有普适意义、完善的检测管理体系，真正意义上促进此项工作的开展，并以此来强化管理工作力度，从整体上确保公共安全。

1 建筑结构的检测方法

1.1 钢筋锈蚀检测

重点强调对钢筋锈蚀实况进行评价总结，基于技术手段的不同，可将检测方法分为直接、间接评定两种，其中，前者的典型代表技术多为电阻探测器法，致力于充分借助金属板锈蚀电阻变动原理进行问题总结，完成检测分析工作。此时，若电阻持续变大，则表示锈蚀问题严重，部分区域存在明显变薄等问题。反之，若电阻不变，则表示并不存在钢筋锈蚀问题。间接评定法则主要包括砼碳化深度、电阻率测定等。两项技术措施均是强调通过砼质量状况总结，辅助评判钢筋是否存在不可逆转的锈蚀问题。

1.2 混凝土结构检测

混凝土结构的检测方法包括:钻芯法、回弹法、超声波法、拔出法和载荷试验法等。 ① 回弹法:是指利用回弹机确定建筑表面强度，通过数据计算结构厚度，回弹技术的优点是使用方便，不需要损坏组件，然而该方法有界性明显，容易受到各种不稳定因素的干扰，导致测量精度较低; ② 混凝土岩心钻孔法:通过从主要建筑构件上钻取岩心样品，并对样品进行处理，来测试混凝土的抗压强度，该方法得到的结果较为准确，但是，由于取出材料检测，也可能造成结构的局部损伤，尤其是对关键结构部件，开展大量的试验是不切实际的; ③ 混凝土拉拔法:是一种介于岩心钻孔法和无损检测方法的方法，其简单易用，对结构的损伤最小，且具有较高的检测精度。因此，实际工程中通常采用各种技术的组合。通过函数推理，对不同检测方法的检测结果进行加权平均。最终的加权平均值往往较为准确，并被广泛应用。

1.3 砌体结构检测

针对砌体结构的检测，可分为砌体整体结构检测和材料检测。砌体结构强度检测方法包括:原位轴压法、平顶法、原位单剪法和原位单砖双剪法等。砌体砂浆的检测方法涵盖推出法、筒压法、砂浆片剪法、点荷载法等。

1.4 木结构检测

通常情况下，采用视觉检测方法对木结构建筑进行检测。我国的古典木结构建筑十分珍贵，且具有浓厚的文化和历史底蕴。木材容易受到真菌和昆虫侵蚀而腐烂，导致其物理和机械性能减弱。在潮湿的气候条件下，木质构件的末端，尤其是柱的根部和屋顶的角梁处容易发生腐烂。同时，榫卯结构是我国古代木结构建筑中构件之间的基本连接形式。在多年的地质运动和人类的影响下，榫卯结构已经发生变形和部分破坏。主要情况包括滑动变形、弹塑性变形和榫卯连接松动导致的跳接等。此外，尺度法和探针法也适用于木结构的检测。

2 建筑结构的加固技术

2.1 增大截面法

增大截面法也被称为外包混凝土法，在构件原有结构基础上，浇筑全新混凝土结构，新旧结构形成全新整体，共同受力，起到提高构件刚度与强化承载能力的加固作用。此项技术可用于加固改造受压构件、压弯构件和受弯构件，有着技术成熟、加固效果可靠的优势，但也存在增加建筑结构重量、占用建筑室内空间、新旧结构应力应变滞后的局限性。现场施工期间，重点掌握原有结构修整、基础植筋、钢筋绑扎、混凝土浇筑养护 4道步骤的操作要点。

（1）原有结构修整。检查原有结构质量状态，修补表面各处缺陷破损部位，完全去除剥落、碳化及疏松的混凝土，利用角磨机把构件表面打磨到露出坚实骨料，凿出截面棱角，利用高压水射流开展打毛作业。为保证表面洁净平整，使用钢丝刷等工器具清除表面松动骨料砂粒，冲水去除浮渣尘土。

（2）基础植筋。利用新植入钢筋来改善新旧混凝土结合效果，标记孔位与钻设孔洞，清除孔内沉渣，孔内注入锚固胶与插入钢筋，顺时针旋转钢筋并调整位置，后续通过灌注孔和排气孔向内压力灌胶。

（3）钢筋绑扎。根据构件类型来确定钢筋种类和绑扎方法。以柱体构 件为例，按顺序依次安装竖向受力筋、套柱箍筋与绑扎箍筋，原有箍筋、 新增箍筋直径保持一致，箍筋套设在下部外伸搭接钢筋，垂直布设箍筋、 主筋，错开布置原有箍筋和新增箍筋。

（4）混凝土浇筑养护。模板支设、处理完毕后，即可浇筑混凝土，新浇混凝土强度等级高于原有混凝土，分层浇筑振捣，单层浇筑厚度不超过0.5m ，采取外部振捣方式，振捣结束后临时封闭振捣口。浇筑结束 12h 内开展养护作业，养护时间不少于7d，结合现场情况酌情延长养护试件，有助于提高新浇混凝土强度。

2.2 预应力碳纤维加固法

预应力碳纤维加固技术是常规碳纤维加固法、外加预应力加固法 2 项加固技术的融合产物，强调提前对碳纤维布施加预应力，保持稳定预应力状态下粘贴在结构表面，养护一段时间后，碳纤维布、原有结构共同承受荷载。此项技术有利于提高结构抗弯强度、控制变形程度和抑制裂缝发育，彻底解决包括纤维材料应力滞后在内的多项技术难题，加固效果理想。现场施工期间，重点掌握预应力施加方式、表面处理、张拉粘贴 3 道步骤的操作要点。

（1）预应力施加方式。 ① 直接张拉法是将碳纤维布两端固定在锚固装置，2 台机具同时张拉，中途涂抹浸渍胶，等待一段时间后形成强度。 ② 回路张拉法强调利用滚筒来形成闭合归路，向碳纤维布施加预应力并涂抹浸渍胶，整体提升闭合回路，直至碳纤维布、结构表面紧密贴合，后续裁剪多余碳纤维布。 ③ 辅梁张拉法是准备辅助构件，构件大小和加固结构底面保持一致，辅助构件上张拉、涂胶碳纤维布，通过顶升构件来紧密接触加固结构表面。 ④ 压缩法则是通过千斤顶设备于构件两端施加轴心荷载，构件出现轴向弹性变形现象，再粘贴碳纤维布与涂胶，胶液固化后拆除千斤顶。

（2）表面处理。加固结构表面定位放线来标记加固位置，采取机械打磨方式完全去除表面灰层和劣化混凝土，露出混凝土新面，表面修复成平整状态，反复擦拭表面，直到保持洁净、干燥状态。

2.3 混凝土结构的加固技术

针对混凝土结构，无论采用哪种加固方法，首先要考虑建筑物的承载能力、加固部位的可行性、新加固部分的承受能力和耐久性是否达标。在加固前，应考虑不同加固方法的特点并确认其可行性。如果待加固部分已无法承受新加固构件，仅采用加筋方法是不够的，此时可采用预应力加固法。面对强度和硬度不足的构件，可通过增加支点或扩大面积来加固。加大截面加固技术是在混凝土受弯区域浇筑现浇混凝土层。此外，还有钢粘结加固法、包钢加固技术等。

结束语

加固施工受到施工条件、环境与其他各项因素的影响较大，本文提出的检测和加固施工技术工具有效改善了加固施工时稳固性较差、容易发生安全问题的难题，具有较高的可行性，加固效果显著，保证了建筑结构的质量与安全。

参考文献

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