混凝土建筑结构的检测与加固技术研究论文_孙健

混凝土建筑结构的检测与加固技术研究论文_孙健

孙健

身份证号:2301021986****4811

摘要:年代久远的混凝土建筑会出现老化、失修现象,需要进一步加固;新建混凝土建筑项目由于在勘察、设计、施工中存在的问题,其结构检测与加固也非常重要。论文分析了混凝土建筑结构检测的必要性及所使用的方法,对其加固技术进行了概括总结,以期为同类工程作为参考使用。

关键词:混凝土建筑;结构检测;加固技术

由于混凝土建筑项目质量要求的提高,进行结构的监测及加固已是建筑行业必做的课题之一。混凝土建筑结构的检测及加固技术有很多种,在具体的实践过程中,需要结合实际状况进行恰当合理的选择,既要准确、可靠,也要经济合理、施工简便,保证质量。

一、混凝土建筑结构存在的问题及检测加固的必要性

在我国的建筑中,服役期超过30年的建筑占据大部分,主要以工业和民用建筑为主。由于当时特殊的时代背景,受到经济条件、设计实力和施工环境等因素的影响,大部分的混凝土建筑都存在安全隐患。现今,新建的混凝土建筑结构工程项目也存在着安全隐患,主要表现在施工和设计勘探过程中出现的各种质量问题,还有一些管理上的安全问题。另外,在上个世纪90年代建造的建筑,以前的办公室改成现在档案资料室、一些开间或楼层改成会议室或大开间等改造建筑的情况。故发生以下6种情况时要对建筑物进行检测、加固。

1.1建筑结构破损

安全度低,且多年从未修理过,该建筑 已经不能满足当前的使用要求;

1.2自然损坏

建筑体发生过一些自然或人为灾害使得结构有裂缝或 损害,如发生地震、海啸、风暴、火灾等

1.3建筑质量差

建筑修造施工中的人为缺陷(露筋、孔洞、蜂窝等),钢筋性能和混凝土强度等不符合设计要求;

1.4设计不到位

设计院对工程的地质、水文的地基基本情况了解不全面,设计人员少算漏算结构载荷,受力分析不清楚,错误的计算结构内力等;

1.5改造不正确

在没有对建筑物进行核算的情况下对建筑物加层或改造,使得建筑的承载力不够,在使用过程中随意改变载荷,任意对建筑物的墙体开洞,甚至对其进行拆除;

1.6使用环境的变化

如建筑结构长期受到高温、震动、酸碱等腐蚀性材质、杂散电流等负面因素的影响,导致建筑物结构构建的破损。

混凝土建筑结构检测及加固的最终目的是为了加强建筑物的强度及稳定性,提高加固结构的刚度和耐久性,满足基本的使用功能及预期的使用寿命。

二、 混凝土建筑结构的检测方法对混凝土结构的检测方法

主要有回弹法、拔出法、钻芯法、超声法和结构荷载检验法。拔出法是一种存在于钻芯法与非破损检测方法中间的检测法,容易操作,检测精准度高。钻芯法是一种直接进行抗压强度检验的方法,结果非常准确,但对结构物局部容易造成伤害。非破损检测法主要包括混凝土回弹法和超声回弹法,这种检验方法的精度不高,一般都使用综合法检测,也就是把这6种方法两个两个结合起来运用,如回弹钻芯法,或者回弹超声钻芯法等。工程质量检测与结构性能检测是对混凝土结构的现场检测的两大类方法。选择运用工程质量检测的情况是:(1)如果涉及到工程质量的试件和相关材料检验数量不足时;(2)当遇到建筑物结构实体质量抽查不达标时;(3)一旦对建筑实体结构质量有异议时;(4)在发生工程安全事故时;(5)当同步制定的相关标准规定对工程进行第三方检测时;(6)相关部门要求进行工程质量第三方检测。适合进行结构性能检测的情况有:(1)当混凝土结构改变时;(2)当混凝土结构已有规定使用年限后;(3)在混凝土结构遭受到客观或主观环境的侵蚀时;(4)对混凝土结构进行可靠性鉴定后。

三、混凝土建筑结构的加固方法

3.1 改变受力体系加固法

这种方法是指在建筑物梁的中间再设几个支点,把多跨简支梁转变成连续梁等。该方法能大幅度降低计算弯矩,加强建筑结构与构件的承载力,从而加固建筑结构。优点是简单便利,成效可观。缺点是加固工作量大,容易对建筑物造成 外观原貌及使用功能的损害。

3.2增加截面积加固法

这种方法是指为了加强原构件的承载力,对原构件的顶端或底部浇一层新的混凝土,并为其增补相应的钢筋。主要用于受弯构件,是一种最为传统的结构加固法。工程成本偏低,适用范围很广,缺点是现场施工的湿作业时间较长,还会 明显减少建筑物净空。

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3.3置换混凝土加固法

这种方法的优点同增加截面积方法相近,工程成本偏低,缺点是施工的湿作业时间较长。与增加截面积法不同的是,在加固建筑以后并不影响建筑物的净空,适用范围是有重大 缺陷的梁、柱等混凝土承重构件。

3.4 使用预应力加固法

这种方法是为了加强原结构的承载能力,在原来的结构中增加预应力构件来分担原结构要承受的部分荷载。当前运用较多的是体外预应力加固法,能很好的加固建筑结构,加强 结构整体承载能力。缺点是建筑物的外观会受到影响,还需要防止钢筋的生锈腐化现象。适用于处于高应力、高应变状 态下的混凝土构件的加固和大跨度或重型结构的加固。

3.5外包钢加固法

这是一种为了加强构件的承载力与延性,原构件四角被角钢外包,用扁钢焊接角钢,形成整体钢构套的用来加固的方法。在普遍情况下,通常要求既要最大限度的加强结构承载能 力,又不明显的增加构件截面积,与此同时,现场的工作量又较小。主要缺点是比较费钢材,工程成本较高,在节点的处理 上有挑战性。

3.6粘钢加固法

这种方法是为了提高建筑结构的安全度,试图对构件外侧的粘贴钢板,通过原构件和胶黏剂的共同作用力,来加强结 构的抗剪与抗弯能力。主要运用范围在正常湿度环境中,且承受静力的作用下的受弯构件的加固。优点是:工程施工方便、按要求除锈卸荷即可、较少的现场湿作业、加固后一天内就可以开始使用、对原有净空没有明显的影响、加强了构件的承载力、价格便宜。缺点是:加固效果在很大程度上取决于施工水平和胶粘剂质量,尤其在粘钢以后如果发现空鼓,再进行 补救为时已晚。

3.7 植筋技术加固法

植筋技术的原理是用高强度的化学粘合剂使螺杆、钢筋同混凝土产生强大的握裹力,进而使得钢筋粘合来达到这样的效果。在建筑工程中,植筋技术是使钢筋混凝土变得更牢固 的最有用的方法。植筋技术的优点在于具有较高的承载能力,不容易发生移位或播出的现象,密实性能较好,不用防水处理,对基材既不会产生膨胀反应,还会有补救、增强的作用。

根据结构受力情况,植筋技术需要在旧混凝土构件上明确植筋的种类、数目、方位,经过钻清孔、注入植筋粘结剂这一系列过程后,再放入需要的钢筋,使得混凝土和钢筋粘结在一起,最后,浇筑新混凝土后才真正使新钢筋混凝土与旧钢筋混凝土的连接。过去的研究实践证明,植筋技术可以称得上是一种简便、高效的连接锚固技术。因为仅需要在植筋部位钻孔,所以使用粘结剂,保证混凝土和植筋钢筋的粘合,降低对原有建筑构件的破损,更减轻了加固改造的工程量。当今,植筋技 术在工程处理过程中有了广泛的应用。

上述7种方法,在具体的应用过程中,要根据不同的施工工程现状科学选用,以发挥其良好性能。

四、混凝土建筑结构加固的基本原则

4.1 总体效应原则

在实施混凝土建筑结构加固过程中一定要综合考虑总体 效应。(1)通过对建筑结构实施全面质量监察来发现问题的本 质,从而制订出针对性的加固方案。(2)要充分分析建筑结构加固后对建筑整体结构的影响,防止因为结构加固而影响到建筑整体特性,如建筑结构具有的抗剪切性能、抗震性能以及抗风性能。

4.2 加固材料选择以及加固强度计算

加固设计中最为关键的内容之一就是加固强度的设定。一般情况下结构强度设定要按照如下条件进行。尽可能选择与原有建筑结构相同的材料,特别是重 要材料的选择方面(如水泥、钢筋等),要确保其性能、种类 及型号的一致性。

4.3 对于承载力进行核验

在实施混凝土建筑结构加固时需要对建筑结构的承载力 实施核验,同时要按照结构设计的具体情况来明确承载力的 情况。正常情况下,在承载力计算过程中需要将某些不利因 素清除掉,如损耗、腐蚀、缺陷等。另外,在进行承载力核 验时需要充分考虑到混凝土建筑结构在加固时的实际受力情 况,严格要求加固材料强度。

4.4 满足抗震减震的原则

进行混凝土建筑结构加固时一定要充分考虑到建筑物抗 震减震方面的性能,正常情况下建筑物抗震等级要达到6级之上,以此为基础来设计抗震减震加固方案,提升建筑所具有 的承载能力。

五、结束语

建筑结构的检测、加固是增加建筑工程质量的重要途径,也是保证建筑工程能够长久安全使用的重要途径,在进行检测和加固过程中,应该根据不同建筑物的特点和环境等具体条件进行具体分析,采取最为恰当方法,灵活运用,并不断创新和发展,这样才能保证施工质量和施工安全及建筑工程的质量,做无忧工程、人们放心的工程。

参考文献:

[1]黎伟林.探讨混凝土建筑结构的监测和加固[J].建材发展导向,2011(04)

[2]曹雨哲,王旭鹏.现代建筑加固方法的对比与分析[J].企业文化(下半月),2012(06)

[3]刘梅.论述桥梁工程中的质量与检测分析[J].城市建设,2010(06)

论文作者:孙健

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第14期

论文发表时间:2019/6/11

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