工程结构检测加固的概述
2015-04-14
引言 随着时间的推移，由于种种原因造成不能正常使用的构件越来越多，特别是老的既有建筑和遭到自然灾害影响的建筑，建筑物的鉴定与加固已成为我国建筑业发展的一个热点，相应的鉴定与加固技术成为专家重点研究的对象。
一、近代建筑业发展的三个主要时期
①大规模新建时期。20世纪20年代后期美国出现了兴建高层建筑和高速公路等基础设施的高潮，使经济大萧条得到复苏。第二次世界大战后，为满足人们基本的生产和生活需要，世界各国建筑业迎来了前所未有的大规模新建时期，这一时期的建筑规模大但标准相对较低。
②新建与维修改造并举时期。在此期间，一方面为满足社会发展的需求，新的建筑在不断的建设，同时由于人类生产和生活对建筑要求的提高，过去建造的低标准建筑经过数十年的使用后已不能满足社会的需求，需要进行维修、加固和现代化改造，从而使建筑业过渡到新建与维修并举的发展时期。
③既有建筑的维修改造时期。 随着社会的进一步的发展，人们对建筑功能的要求越来越高，已有建筑的规模和功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起人们的关注，但是由于昂贵的拆迁费用以及对生活环境的严重影响等问题阻碍了新建高潮的兴起，于是人们把目光投向对现有房屋的维修加固和现代化改造，投资少、影响小、见效快，不仅有可观的经济效益，同时也具有巨大的社会效益。
目前，我国建筑业正从第一时期向第二、第三时间发展，对已有建筑的维修、加固改造已经引起国家有关部门的重视。
二、进行结构加固的原因
①建筑物的已使用年限已经接近或超过其设计使用年限，因为徐变、恶劣环境腐蚀等原因，构件的承载力降低不能继续工作。
②建筑物功能的改变，如工业厂房改造成超市，引起柱距、荷载的变化，原有柱、梁等构件已经不能满足承载力要求，需进行改造加固。
③由于勘查、设计、施工的缺陷造成结构构件存在安全隐患，容易出现突然破坏失稳的现象，需要进行加固处理。
④遭遇到地震、水灾、火灾、爆炸、雪灾等自然灾害的冲击造成结构构件折断破坏从而影响整体稳定，需要进行检测加固。
⑤抗震设防的提高。随着人们对地震的深入研究，发现原来制定的设防烈度
分布区于实际相差很大，许多地区的设防烈度需要提高，导致原有的建筑需要进行抗震加固。
三、结构检测加固的原则、程序及方法
1.结构检测加固的原则
①检测加固的设计与施工必须由专业人士承担。由于建筑结构加固设计所面临的不确定因素多而复杂，况且还要考虑业主的种种要求，因此，承担加固改造设计和施工的人员除具有较强的结构理论、明晰的结构概念外，还应具备较为丰富的工程经验才能够全面系统地分析问题，提出较为合理的结构加固设计和施工组织方案。
②检测加固应综合考虑其技术经济效果，避免不必要的拆除或更换。如果可以利用设计时的安全储备，则修补能解决问题的就不需要进行加固。若结构存在的损伤影响了结构安全，但有修复和保存价值时，则进行加固处理。
③检测加固的施工应遵循科学的先后顺序。通常应先治理后加固；先加固后拆除；先加固后开洞；先基础后柱、梁和板；先重要构件后次要构件，最好做好保护与防护。
④检测加固还应注意复核建筑结构的抗震能力，做好抗震加固设计。结构加固后不应存在因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位，同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致地震作用效应增大或变化的影响。
2.结构检测加固的程序
结构检测加固的程序为 可靠性鉴定—加固方案选择—加固设计—施工组织设计—施工—验收。
①可靠性鉴定是对已有建筑物承受的荷载、作用、结构抗力及相互关系进行检查、测定、分析和判断，并取得结论的过程。目的在于解决在缺乏资料的情况下，对旧建筑物进行鉴定、加固、改建、扩建，或由于超载使用、结构存在过度变形裂缝、腐蚀、火灾、爆炸、地震等造成建筑物损伤等情况，为鉴定及加固改造提供依据。
②加固方案的选择十分重要，加固方案的优劣，不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量。
③加固设计，包括被加固构件的承载力验算、构件处理和施工图绘制三部分工作。加固设计单位必须有相应的加固设计专项资质，否则不能从事此类设计工作。
④施工组织设计时，应考虑到加固施工是在负荷或部分负荷的情况下进行的，因此施工安全非常重要，应做好施工的安全措施。
⑤施工，在拆除原有废旧或清理原有构件时，应特别注意观察有无与原检测情况不相符合的地方。工程技术人员应亲临现场，随时观察有无意外情况出现。
⑥验收，施工完成后应组织建设方、监理方、设计方、施工方共同进行验收，并有监督机构对验收过程进行监督。
3.结构检测加固的方法
钢筋混凝土结构的加固方法有很多，主要有增大截面加固法、外包钢加固法、外粘贴钢板加固法、外加预应力加固法、增设支点加固法、粘贴碳纤维材料加固法等，现对这些方法作简要介绍：
①增大截面加固法：是采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层，来增大原混凝土结构截面面积，达到提高结构承载力的目的。它不仅可提高被加固构件的承载力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用要求的性能在某种程度上也能有所改善。这种方法工艺简单、技术成熟，可靠性强，主要适用于钢筋混凝土受弯构件和受压构件的加固。但缺点是现场湿作业，养护时间长，尺寸增加造成重要增加较大和空间面积减小，应用受到一定限制。
②外包钢加固法：是在混凝土构件四角包以型钢的加固方法。这种方法施工简便，现场工作量较小，受力比较可靠，主要适用于不允许增大混凝土截面尺寸而又需要大幅度提高承载力的构件。
③外粘贴钢板加固法：是用高强结构胶将2—6mm钢板粘贴在混凝土构件表面，补充构件内部的配筋不足，使钢板与原混凝土构件协同工作的一种加固方法。主要适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件，但不适用于素混凝土构件。
④外加预应力加固法：是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对原结构构件进行加固的方法，该法通过对后加的拉杆或型钢撑杆施加预应力，改变原结构的内力分布、消除加固部分的应力滞后现象，使后加部分与原构件能很好地协同工作，从而提高原结构的承载力，减少挠曲变形，缩小裂缝宽度。主要适用于原构件截面偏小或需要增加其使用荷载、原构件处于高应力应变状态且难以直接卸除其荷载的梁、板、柱等构件。
⑤增设支点加固法：是通过增设支点，减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的荷载效应，提高结构承载力的方法。主要适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。这种方法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间，使用受到一定的限制。
⑥粘贴碳纤维材料加固法：这是一门新型的加固技术，利用环氧树脂粘贴剂将碳纤维布沿受拉方向或垂直裂缝方向粘贴在待补强的结构上，形成新的复合体，使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，提高结构的抗弯、抗剪能力，从而达到对结构进行加固补强的目的。这种方法具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维修费用较低等优点，但其耐火性差，需要做专门的防火处理。
结束语 随着社会的发展，人们生活水平不断提高，对房屋建筑提出了更高的要求，土地是不可再生的资源，旧城改造--通过对建筑物的加固改造来增层、扩建、改变用途，使旧建筑焕发新活力，创建设节约型社会，是城市建设的必然选择之一。我们需不断的学习、探索、总结和归纳一些工程经验，来推动结构检测技术的快速发展。
