结构试验与检测是一项科学实践性很强的活动，是研究和发展工程结构新材料、新体系、新工艺，探索结构设计新理论及验证实体结构的受力性能、承载力和可靠性的重要手段，在需要对建筑物的施工质量进行评定时,或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时,就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时,就应该对其进行加固处理,或者拆除。
以前,建筑结构检测、加固的重点主要是面对旧房,但近十年来,无论旧房或新房都存在着检测、加固的问题,建筑结构检测、加固的工作越来越多。
一、建筑需要结构检测的前提条件，发生下列情况时需要进行建筑结构检测：
1.1 建筑物在设计阶段存在差错。对地质情况了解不全，地基的受力情况分析不到位，漏算或者少算结构荷载，建筑物内部受力计算错误，造成建筑使用过程中出现某种危险征兆。
1.2 建筑物施工质量差。比如混凝土的强度等级与设计要求差距很大，钢筋混凝土内部有孔洞等。
1.3 建筑物年久失修。由于建筑物使用时间较长，其结构遭到一定程度的损坏，其使用的安全性和稳定性难以得到保障，需要对其进行加固或者改造时，就需要对其进行结构检测，以利于操作。
1.4 由自然或者人为灾害造成对建筑物结构存在影响。
1.5 建筑物在使用过程中出现超载现象，有可能对其造成破坏的，比如在未对建筑的地基承载能力进行核算便对其加层改造，或者随意的拆墙、打洞，这种情况的发生，很容易造成结构的破坏，形成安全威胁。
建筑结构试验检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段,测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数,为判断结构的承载能力和安全储备提供重要依据。建筑结构试验检测不仅对新建工程安全性能的评定起重要作用,而且对于危旧房屋的更新改造、古建筑和受损结构的加固修复等提供直接的技术参数。
二、常用检测方法
结构检测工作包括的内容比较多,一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为:混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤,结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求;承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力;破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验,结果准确可靠,但会造成对结构物局部的损坏,尤其是对重要的结构部位,无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测定的参数(回弹值、声速值)对混凝土强度来说并不很敏感,测试结果精度不高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法,操作简便易行,对结构物损伤极小,又有足够检测精度.尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件,而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中,因此,在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用,适应性很强,检测结果的可靠性也较高,特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时,是非常有价值的一种检验评定手段。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。这些检测方法大致可分为两类:直接法和间接法,前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法,后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数,反映被测试工程的材料质量和施工质量,其缺点是试验工作量较大,对砌体有一定的损伤;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数,进而推定其强度,“推定”时难免增大测试误差,也不能综合反应工程的材料质量和施工质量,使用时具有一定的局限性,其优点是测试工作较为简便,对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况,选用直接或间接或两者综合。
由于钢结构的材质均匀,因此具有强度、塑性与韧性均能较方便地进行测试的优势。
三、常用加固方法
一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达到加固的目的。a)混凝土结构加固方法,b)砌体结构加固方法,c)钢结构加固方法。结构加固中需根据实际条件以及使用要求选择适宜的加固方法。
四、建筑工程结构检测技术发展趋势
建筑工程结构检测随着我国经济建设的不断加快，越来越多的运用到实际的项目当中。对于这一技术的发展趋势，本人认为主要有以下几点：
4.1 新的建筑工程检测技术手段将得到大量运用。由于建筑结构检测的实际需求越来越多，对检测结果的准确性、损伤降低能力以及操作方式方法的方便快捷提出了更高的要求，大量新的建筑结构检测技术将得到进一步的开发。
4.2 检测仪器的改良。仪器是建筑工程结构检测的工具，其质量的好坏、操作的便捷程度、寿命的长短等等，对检测结果和实际项目的运行都有着直接的影响。因此，未来的建筑结构检测要求检测仪器具有高精确度、操作方便便捷、使用寿命长、体积小等特点，这也是检测仪器改良的方向。
4.3 钢结构检测将得到进一步的发展。对混凝土结构、砌体结构的检测技术已经有了较为完善的系统方法，但是对钢结构的检测，目前在钢构件应力和结构关键部位的应力与损伤的无损检测方面还存在不够完善的地方，是未来建筑结构检测亟需解决的问题。最后建筑工程结构检测将对高新技术加以引进，以扩展检测的范围和方向，比如将光传感技术、声发射技术等引进建筑工程结构检测当中，这些在大型的工程结构检测中具有广阔的应用前景。
五、结束语
建筑结构的科学检测、加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分。严格遵循规范要求是建筑工程检测、加固工作的前提。建筑结构检测、加固的设备在日益发展,同时,结构的问题也经常表现出个性特征,因而检测、加固方法也必须不断发展和创新。灵活的运用检测、加固方法,可以取得事半功倍的效果。加固施工重视施工监测,可以保证施工质量和施工安全。
论文作者:朱思帅,王亮,樊燊
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年06期
论文发表时间:2020/4/16
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