建筑工程检测鉴定与加固技术探究

一、引言

建筑工程作为城市发展的重要物质基础，其质量与安全关系到人民群众的生命财产安全和社会稳定。近年来，由于建筑使用年限增长、使用功能改变、自然灾害影响以及施工质量缺陷等因素，许多既有建筑出现不同程度的安全隐患 。同时，新建建筑在施工过程中也需要严格的质量把控。建筑工程检测鉴定与加固技术能够及时发现建筑存在的问题，并采取有效的加固措施，恢复或提高建筑的安全性、适用性和耐久性，对于保障建筑的正常使用和城市建设的可持续发展具有重要意义。

二、建筑工程检测鉴定

（一）检测鉴定内容

1. 结构材料性能检测

建筑结构材料的性能直接影响建筑的承载能力和耐久性。混凝土强度检测常用的方法有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法等。回弹法操作简便、检测速度快，但受混凝土表面状况影响较大；超声回弹综合法能综合考虑声速和回弹值与混凝土强度的关系，检测结果相对准确；钻芯法属于破损检测，可直接获取混凝土芯样进行抗压强度试验，结果最为可靠，但会对结构造成一定损伤 （吴小宾, 王东升, 刘晶波等. 基于损伤力学的混凝土材料性能退化模型 [J]. 工程力学 , 2018, 35(11):1-11）。

钢材的检测主要包括力学性能检测和化学成分分析。力学性能检测通过拉伸试验、弯曲试验等确定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标；化学成分分析则可检测钢材中碳、硫、磷等元素的含量，判断钢材质量是否符合设计要求。

2. 结构构件尺寸与外观质量检测

结构构件尺寸偏差可能影响结构的受力性能和使用功能。通过测量工具对梁、板、柱等构件的截面尺寸、长度、高度等进行检测，与设计图纸对比，判断是否满足规范要求。

外观质量检测主要检查结构构件表面是否存在裂缝、蜂窝、麻面、露筋等缺陷。裂缝的检测包括裂缝的位置、长度、宽度、深度等参数，这些参数对于分析裂缝产生的原因和评估结构安全性至关重要。

3. 结构变形检测

建筑物在使用过程中，由于地基不均匀沉降、荷载变化等因素，可能会产生倾斜、沉降等变形。倾斜检测可采用全站仪、经纬仪等设备测量建筑物的垂直度；沉降观测则通过在建筑物上设置沉降观测点，定期测量其高程变化，绘制沉降曲线，掌握建筑物的沉降情况 （刘兴法, 高永利, 杨志强等. 建筑物沉降观测数据处理方法研究 [J]. 测绘通报 , 2019(3):117-120）。

4. 结构荷载与使用环境调查

了解建筑物的实际使用荷载，包括恒载和活载，判断是否与设计荷载相符。同时，调查建筑物所处的使用环境，如湿度、温度、侵蚀性介质等，评估环境因素对结构耐久性的影响。

（二）检测鉴定方法

1. 传统检测方法

传统检测方法如上述提到的回弹法、钻芯法等，具有操作相对简单、成本较低的特点，在建筑工程检测中应用广泛。但这些方法存在一定局限性，如回弹法的检测精度受多种因素影响，钻芯法会对结构造成损伤。

2. 现代检测技术

随着科技的发展，现代检测技术不断涌现。例如，光纤传感技术可实现对结构应变、温度等参数的实时、分布式监测，具有精度高、抗干扰能力强等优点；红外热像技术通过检测物体表面的温度分布，能够快速发现结构内部的缺陷和异常 （陈长征 , 李宏男 . 基于光纤光栅传感技术的结构健康监测研究进展 [J]. 振动与冲击 ,2017, 36(18):1-10）。

3. 无损检测技术

无损检测技术在不破坏结构的前提下，对结构内部质量进行检测，如超声波检测、雷达检测等。超声波检测可检测混凝土内部的空洞、不密实等缺陷；雷达检测则适用于检测地下管线、混凝土结构内部钢筋分布等情况。

（三）检测鉴定流程

1. 前期准备

收集建筑的设计图纸、施工资料、使用历史等相关信息，制定详细的检测鉴定方案，确定检测项目、检测方法和检测点位。

按照检测方案，运用相应的检测设备和方法，对建筑进行全面的现场检测，准确记录检测数据和结构现状。3. 数据分析与评估

对现场检测数据进行整理、分析，依据相关规范和标准，对建筑结构的安全性、适用性和耐久性进行综合评估，判断结构是否存在安全隐患及需要加固的部位。

4. 编制检测鉴定报告

根据检测评估结果，编制详细的检测鉴定报告，报告内容应包括工程概况、检测目的、检测方法、检测结果、评估结论及处理建议等。

三、建筑结构常见病害及成因分析

（一）裂缝

1. 受力裂缝

由于结构设计不合理、施工质量缺陷或使用过程中荷载超载等原因，导致结构构件受力不均，产生裂缝。例如，梁在弯矩和剪力作用下，可能出现正截面裂缝和斜截面裂缝；柱在轴心受压或偏心受压时，也可能出现裂缝 （赵羽习, 金伟良 . 混凝土结构裂缝宽度计算的试验研究 [J]. 土木工程学报 , 2018, 51(12):1-11）。

2. 温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特性，当外界温度变化较大时，混凝土结构内部会产生温度应力。如果温度应力超过混凝土的抗拉强度，就会产生温度裂缝。这种裂缝常见于屋面、墙体等部位。

混凝土在硬化过程中会发生收缩，当收缩受到约束时，就会产生收缩裂缝。收缩裂缝一般较细小，分布较为广泛，常见于楼板、墙体表面。

（二）地基基础沉降

1. 地基土质不均匀

地基土的物理力学性质差异较大，在建筑物荷载作用下，不同部位的地基土压缩变形不一致，导致建筑物产生不均匀沉降。

2. 基础设计不合理

基础形式选择不当、基础尺寸过小或基础埋深不够等，都可能使基础承载能力不足，引起地基基础沉降

3. 地下水变化

地下水位的升降会改变地基土的有效应力，导致地基土的压缩性发生变化，从而引起地基基础沉降。如地下水位下降，会使地基土有效应力增加，产生附加沉降 （宰金珉, 梅国雄, 王旭东等. 考虑地下水渗流的地基沉降计算方法研究 [J]. 岩土工程学报 , 2019, 41(5):801-808）。

（三）结构老化

1. 材料老化

建筑材料在长期使用过程中，受环境因素（如湿度、温度、紫外线、侵蚀性介质等）和荷载作用的影响，材料性能会逐渐退化。例如，混凝土会发生碳化、钢筋会生锈，导致结构承载能力下降。

2. 结构连接失效

结构构件之间的连接节点在长期使用过程中，可能因松动、腐蚀等原因导致连接失效，影响结构的整体性和稳定性。

四、建筑工程加固技术

（一）增大截面加固法

1. 原理与特点

增大截面加固法是通过增大原结构构件的截面面积和配筋，提高结构的承载能力和刚度。该方法施工工艺简单，适应性强，可广泛应用于梁、板、 柱 （周绪红, 刘界鹏, 狄谨等. 增大截面加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究[J]. 土木工程学报 , 2017, 50( 1）。但加固后会增加结构的自重，对建筑空间有一定影响。

2. 施工要点

在施工过程中，要保证新旧混凝土的结合质量。需对原构件表面进行凿毛、清理，涂刷界面剂；合理设置新增钢筋，并保证其锚固长度；浇筑新增混凝土时，要振捣密实，确保加固效果。

（二）粘贴钢板加固法

1. 原理与特点

粘贴钢板加固法是采用结构胶将钢板粘贴在混凝土构件表面，使钢板与混凝土协同工作，共同承受荷载。该方法施工速度快，不影响建筑的使用空间，对结构外观影响较小 （滕军, 王静峰, 周岱等. 粘贴钢板加固混凝土结构的疲劳性能研究[J]. 建筑结构学报 , 2018, 39(10):1-10）。但钢板易受腐蚀，需要做好防腐处理。

2. 施工要点

粘贴前，要对混凝土表面和钢板表面进行打磨、清理，保证粘贴面的平整度和清洁度；选择合适的结构胶，严格按照配比进行配制；粘贴过程中，要控制钢板的粘贴位置和粘贴压力，确保粘贴密实。

（三）碳纤维增强复合材料（CFRP）加固法

1. 原理与特点

碳纤维增强复合材料加固法是 粘贴在混凝土构件表面，利用碳纤维的高强度特性提高结构的承载能力和延性。 捷，不增加结构自重和尺寸 （杜东升,吴智深 , 蒋剑彪等 . 碳纤维增强复合材 工科 研究与应用进展 [J]. 建筑结构学报 , 2017, 38(12):1-12）。但碳纤维材料价格较高，对施工工艺要求较严格。

2. 施工要点

混凝土表面处理是关键，需将表面打磨平整，去除浮浆和油污；碳纤维布或板的裁剪要准确，粘贴时要保证粘结剂均匀涂抹，避免出现空鼓；粘贴后要进行养护，确保粘结剂充分固化。

（四）体外预应力加固法

1. 原理与特点

体外预应力加固法是在原结构外部 对原结构施加预压应力，改善结构的受力状态，提高结构的承载能力。 ，对原结构损伤小 （徐赵东 , 贺晶 ,王威等 . 体外预应力加固混凝土梁的动 9, 38(16):1-7）。但施工过程中需要专业的张拉设备和技术，后期维护成本较高。

2. 施工要点

合理布置预应力筋的位置和走向，确保其能有效传递预应力；准确控制预应力张拉值，避免张拉不足或超张拉；做好预应力筋的锚固和防腐处理，保证加固效果的长期稳定性。

五、建筑工程检测鉴定与加固技术应用案例分析

（一）案例概况

某建于上世纪90 年代的办公楼，为框架结构，共6 层。随着使用年限的增长，建筑物出现多处裂缝，部分梁、柱构件混凝土强度降低，结构整体安全性受到质疑。业主委托专业检测机构对该建筑进行检测鉴定，并根据检测结果进行加固处理。

（二）检测鉴定过程

1. 采用回弹法和钻芯法相结合的方式对混凝土强度进行检测，发现部分梁、柱混凝土强度低于设计强度等级。

2. 对结构构件尺寸与外观质量进行检测，发现多处梁、板存在裂缝，裂缝宽度在 0.1-0.3mm 之间，部分柱表面有蜂窝、麻面现象。

3. 通过全站仪对建筑物进行倾斜检测，发现建筑物整体倾斜率超过规范允许值；利用沉降观测点进行沉降观测，发现建筑物存在不均匀沉降。

（三）加固方案设计与实施

1. 对于混凝土强度不足的梁、柱构件，采用增大截面加固法进行加固。在梁、柱表面新增混凝土和钢筋，提高其承载能力。

2. 针对梁、板裂缝，采用压力灌浆法进行修补，对于宽度较小的裂缝，采用表面封闭法处理。

3. 为解决建筑物不均匀沉降问题，采用地基注浆加固法，对地基土进行加固处理，提高地基的承载力和均匀性。

（四）加固效果评估

加固施工完成后，对加固后的结构进行检测评估。检测结果表明，梁、柱构件的混凝土强度得到显著提高裂缝得到有效处理，建筑物的倾斜和沉降问题得到改善，结构整体安全性满足使用要求。

建筑工程检测鉴定与加固技术是保障建筑安全和延长建筑使用寿命的重要手段。通过科学合理的检测鉴定，能够准确掌握建筑结构的现状和存在的问题；采用合适的加固技术，可有效提高建筑结构的安全性、适用性和耐久性。在实际工程中，应根据建筑的具体情况，综合运用各种检测鉴定方法和加固技术，确保建筑工程的质量和安全。同时，随着科技的不断发展，建筑工程检测鉴定与加固技术也将不断创新和完善，为建筑行业的可持续发展提供有力支持。

参考文献

[1] 吴小宾 , 王东升 , 刘晶波等 . 基于损伤力学的混凝土材料性能退化模型 [J]. 工程力学 , 2018, 35(11):1-11

[2] 刘兴法 , 高永利 , 杨志强等 . 建筑物沉降观测数据处理方法研究 [J]. 测绘通报 , 2019(3):117-120

[3] 陈长征 , 李宏男 . 基于光纤光栅传感技术的结构健康监测研究进展 [J]. 振动与冲击 , 2017, 36(18):1-10

[4] 赵羽习 , 金伟良 . 混凝土结构裂缝宽度计算的试验研究 [J]. 土木工程学报 , 2018, 51(12):1-11

[5] 宰金珉 , 梅国雄 , 王旭东等 . 考虑地下水渗流的地基沉降计算方法研究 [J]. 岩土工程学报 , 2019,41(5):801-808

[6] 周绪红 , 刘界鹏 , 狄谨等 . 增大截面加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究 [J]. 土木工程学报 , 2017,50(11):1-11

[7] 滕军 , 王静峰 , 周岱等 . 粘贴钢板加固混凝土结构的疲劳性能研究 [J]. 建筑结构学报 , 2018, 39(10):1-10

[8] 杜东升, 吴智深, 蒋剑彪等. 碳纤维增强复合材料加固混凝土结构的研究与应用进展[J]. 建筑结构学报,2017, 38(12):1-12

[9] 徐赵东 , 贺晶 , 王威等 . 体外预应力加固混凝土梁的动力性能试验研究 [J]. 振动与冲击 , 2019, 38(16):1-7