既有房屋建筑结构检测鉴定与加固改造技术研究

引言

随着城市化进程的持续推进，我国既有房屋建筑数量不断攀升，其中不乏建成年代久远、结构老化或因功能变更需重新评估安全性的建筑。这些建筑在长期使用过程中，受自然环境侵蚀、人为改造、地震等自然灾害影响，结构安全隐患逐渐凸显。部分老旧建筑抗震性能不足，部分商业建筑因功能转变导致荷载分布改变，存在结构承载能力下降等问题，严重威胁人民生命财产安全，也制约城市空间的合理利用与可持续发展。

一、既有房屋建筑结构检测鉴定与加固改造现状分析

1.1 检测鉴定工作开展现状

目前，既有建筑结构检测鉴定工作的组织结构以及工作流程相对清晰、成熟。各省级以及各地区均有建立结构检测鉴定专业机构，其中绝大部分为法人机构，国有、民有以及科研院所下的机构。针对混凝土强度，回弹法是当前最常用的非破损检测方法之一，回弹法检测操作便捷，受经济成本的影响较小；超声回弹综合法的检测过程中使用超声声速值以及回弹值的综合运用可较为有效的确定混凝土强度，但仍存在缺陷，回弹法会受到混凝土面状态的影响，超声回弹综合法也会因所测试面的问题受较大的影响。

1.2 加固改造工作开展现状

我国既有房屋结构加固改造技术市场快速发展，主要受既有房屋建筑结构使用功能调整、房屋建筑抗震设防标准的提升和房屋结构老化等影响，房屋结构加固改造形式主要包括既有房屋住宅抗震加固工程、既有房屋商业建筑结构加层改造工程、工业厂房功能转换改造工程等；工程类施工方法多为现场的干作业结构湿作业施工，施工机械化的程度较低，房屋结构加固与改造设计市场总体设计存在一定的问题；房屋加固和改造设计创新相对不足，许多工程项目依然采用以往的房屋结构加固改造设计思想，与各种新材料、新结构体系的设计推广应用的要求不适应。

二、市政道路桥梁病害成因深度剖析

2.1 常用检测技术分析

回弹法是利用混凝土表面硬度与其强度之间的相关关系以回弹值推算强度，主要问题是对于碳化深度过大的混凝土会有所偏失。超声回弹综合法正是针对上述问题而采用超声波在混凝土中传播时受到混凝土密度的影响而测得其传播速度，从而反映其内部密实情况，再通过回弹值构建强度曲线，从而进一步扩大回弹法的使用效果和适用范围，故一般用于大面积混凝土强度普查。在钢筋配置检测方面，电磁感应法是通过电磁感应原理来探测钢筋位置及钢筋直径，检测方法相对简单，但是对一些非金属管道类的干扰因素很敏感；地质雷达检测方法是通过高频电磁波发射高频电磁波，根据检测反射的信号成像，可以清晰呈现出钢筋分布情况及保护层的厚薄情况，这种检测方式特别适合错综复杂的检测；但是所需设备价格昂贵。

2.2 新型检测技术应用与发展

利用传感器技术检测，将结构传感器如应变传感器、位移传感器、加速度传感器安装在结构的应力应变部位，并实时测量建筑结构的应变、位移、加速度的变化，并且通过无线网络将数据信息传输到数据中心，以保证结构安全运行状态的有效监测。利用无人机的移动性和灵活视角的优势，快速获取建筑物外部形象、顶面等人工不易进入的区域的信息，通过图像识别，自动识别裂缝、剥落等表面损伤的情况，检验的效率非常高。但是由于新建结构检测技术的局限性，其普及难度较大。由于传感器的稳定性和远距离通信的持续供电等问题，新建结构数据传输仍然困难较大。而无人机由于大气状况影响，工作时间较长，图像识别对于复杂的病害识别也尚存在一定难点。

2.3 检测鉴定标准与规范研究

目前检测鉴定标准有国家标准、行业标准、地方标准 3 类标准，协调性差。在检测鉴定相关标准中存在个别标准条文不适合技术发展的情形，例如对新建检测设备的使用说明、数据分析及处理等规定不明确；同时某些标准存在互相交叉、互相矛盾情形，不利于检测鉴定人员的施测。既有建筑检测鉴定的抽样标准不够明确，如针对特殊结构、复杂环境下检测的抽样等问题指导性不强，从而影响检测结果的代表性。

三、既有房屋建筑结构加固改造技术研究

3.1 常用加固改造方法

加大截面加固法主要通过增大原构件的截面尺寸和配筋量，使结构的承载能力得到提升，此法可以对梁、板、柱等多种类型的构件进行施工；

但在实际的施工过程中，应当注意新旧混凝土界面的处理，常采用的方法有凿毛、植筋等来提高界面的粘结能力，不过此种方法会增加结构自重，对基础承载力的要求也随之提高。粘贴钢板加固法的施工是采用在混凝土构件表面粘贴钢板，使用结构胶来将钢板与混凝土粘结成整体，共同受力。粘贴钢板加固法是采用碳纤维复合材料布或者板，利用其自身的高强度的特性，在实际施工中利用浸渍胶来将其粘贴于构件表面，即可实现显著提高结构的抗弯、抗剪以及抗震等能力。此种技术方式的施工并不需要大型的机械设备，不过此方法对于施工环境的温度和湿度都有较高的要求，并且碳纤维复合材料的价格也比较高。

3.2 新型加固改造技术创新

智能加固技术通过传感器、自修复材料、智能控制系统，完成加固结构的智能监测及自修复加固。采用埋置形状记忆合金 (SMA) 丝材加固混凝土构件，发生结构受力变形时 SMA 丝材发生相变恢复力，主动进行结构内力调节；埋置自愈合混凝土填塞裂缝，利用微生物或化学物质实现裂缝自动修复。装配式加固技术通过工厂预制标准构件，现场快速组装拼接，减少施工给环境带来的影响，如预制钢桁架加固老旧混凝土楼盖，通过高强度螺栓连接完成新旧结构协调受力，可使施工时间较传统方式缩短 30% 以上。采用纳米复合材料、超高性能混凝土 (UHPC) 等新型材料，是加固改造技术创新的重要方向。

3.3 加固改造施工关键技术

建筑物改造加固的工程中，新旧结构的连接是关键工程，如混凝土结构的钢筋连接可以通过植筋、锚栓的方式来进行连接，连接过程中需要把握好钻孔的深度以及清孔质量、植筋胶的固化时间；钢结构连接改造过程中可以通过焊接、螺栓连接的方式来完成连接，但注意不能给旧结构造成破坏。施工过程需要对结构的安全进行保护，在拆除改造过程中，制定好的临时支撑方案，保证拆卸过程不损坏旧结构，加层改造施工前对地基基础进行承载能力验算，必要时还需要对地基基础进行加固，如何降低施工对旧建筑影响成为关键点和难点，静力切割方式去除构件的施工、有限元分析软件进行施工过程中相关模拟，以期更优地优化施工流程等。

结语

既有房屋建筑结构检测鉴定与加固改造技术的研究与应用，是保障建筑安全、推动城市更新的关键。通过剖析现状、探索技术创新路径，可有效解决当前行业面临的技术瓶颈与管理难题。未来，随着新材料、新技术的不断涌现，检测鉴定与加固改造技术将向智能化、绿色化、标准化方向发展，为既有建筑的可持续利用提供更强有力的支撑。

参考文献

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