鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固
2015-06-03
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法
近年來(lái)，隨著我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量管理的加強(qiáng)，混凝土檢測(cè)技術(shù)的作用日益明顯，從而也促進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)的迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土是一種多組分的混合材料，對(duì)于混凝土而言，傳統(tǒng)的混凝土質(zhì)量檢測(cè)方法是以按規(guī)定取樣制作的試件試驗(yàn)為基礎(chǔ)的，但由于試件的制作條件、養(yǎng)護(hù)環(huán)境及受力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)物中原位混凝土有明顯差異，其試驗(yàn)結(jié)果難以反映原位混凝土的質(zhì)量狀態(tài)。因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是獲得結(jié)構(gòu)物中原位混凝土真實(shí)質(zhì)量的最佳途徑?；炷翢o(wú)損檢測(cè)技術(shù)是指在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件條件下，在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件原位上對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度和缺陷進(jìn)行直接定量檢測(cè)的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，從當(dāng)前的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)水平與實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，為達(dá)到同一檢測(cè)目的，可以選用多種具有不同檢測(cè)原理的檢測(cè)方法，例如結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的無(wú)損檢測(cè)，可以利用回彈法、超聲一回彈綜合法、超聲脈沖法、拔出法、鉆芯法、射釘法等。這樣為無(wú)損檢測(cè)工作者提供了多種可能并可依據(jù)條件與趨利避害原則加以選用。一般工程優(yōu)先采用回彈法，對(duì)大型工程如采用回彈法檢測(cè)仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或?qū)貜椃z測(cè)有懷疑時(shí)，應(yīng)采用超聲一回彈綜合法檢測(cè)。對(duì)構(gòu)件混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)、空洞等缺陷的位置和范圍的檢測(cè)，可采用帶有波形顯示功能的超聲波檢測(cè)儀，測(cè)量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號(hào)主頻率等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)變化，判定混凝土中的缺陷情況。對(duì)板厚的檢測(cè)，可采用雷達(dá)波法、沖擊一回波法、沖擊共振法、超聲脈沖回波法等檢測(cè)方法，但每種方法都有一定的局限性。檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)、測(cè)試環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試方法、振源、傳感器等，才能得到與實(shí)際情況相符的測(cè)試結(jié)果。對(duì)梁、板類(lèi)構(gòu)件鋼筋的保護(hù)層厚度應(yīng)分別進(jìn)行評(píng)定，按合格點(diǎn)率來(lái)判定是否合格。過(guò)大的尺寸偏差可能影響結(jié)構(gòu)的受力性能、使用功能，也可能影響設(shè)備在基礎(chǔ)上的安裝、使用。構(gòu)件尺寸檢測(cè)按樓層、結(jié)構(gòu)縫或施工段劃分檢驗(yàn)批。
二、鋼筋混凝土加固技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固方法很多，常用的有加大截面法、外包鋼加固法、外部粘鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)支點(diǎn)加固法、托梁拔柱技術(shù)等。增設(shè)支撐體系和剪力墻加固法，以及各種裂縫修補(bǔ)技術(shù)等，分別適用于不同情況。
1、加大截面法。顧名思義、是采用鋼筋混凝上或鋼筋網(wǎng)砂漿層，來(lái)增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。在我國(guó)，加大截面法是一種傳統(tǒng)的加固方法，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，適用面廣，可廣泛用于一般梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)的加固。缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定影響，截面增大對(duì)結(jié)構(gòu)外觀(guān)及房屋凈空也有一定影響。加大截面法的加固效果與原結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的應(yīng)力水平、結(jié)合面構(gòu)造處理、施工工藝、材料性能以及加固時(shí)是否卸荷等因素直接相關(guān)。2、外包鋼加固法。外包鋼加固法是以型鋼(一般為角鋼)外包于構(gòu)件四角(或兩角)的加固方法。在我國(guó)，外包鋼加固法也是一種使用面較廣的傳統(tǒng)加固方法，優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作較小，受力較為可靠。適用于使用上不允許增大原構(gòu)件截面尺寸，卻又要求大幅度地提高截面承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固或砌體結(jié)構(gòu)加固。3、外部粘鋼加固法。粘鋼加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。該法始于60年代，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、快速、不影響結(jié)構(gòu)外形，施工時(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活影響較小。在國(guó)際上它是一種適用面較廣的先進(jìn)加固方法;不僅建筑，而且公路橋梁也普遍采用。4、粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。由于受環(huán)境因素的損傷、建筑結(jié)構(gòu)的老化、設(shè)計(jì)施工的失誤及使用功能的改變等，現(xiàn)存鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造已經(jīng)成為當(dāng)今世界面臨的一個(gè)重要課題，建立技術(shù)先進(jìn)、施工便捷、質(zhì)量可靠的加固技術(shù)己成為各國(guó)土木工程師研究的主要方向。在航空航天、軍事和運(yùn)動(dòng)器械等高科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的碳纖維材料，由于具有良好的性能，己經(jīng)逐漸被人們所認(rèn)識(shí)并應(yīng)用于土建工程中。
總之，加固方法的選擇，應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)果。結(jié)構(gòu)功能降低及加固原因(如完好情況下的加固及受損狀態(tài)下的加固)，結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)鼐唧w條件、新的功能要求等因素。并按加固效果可靠、施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理原則，綜合分析確定。靜力加固必須考慮結(jié)構(gòu)二次受力問(wèn)題，加固重點(diǎn)側(cè)重于結(jié)構(gòu)承載力的提高;抗震加固一般不必考慮結(jié)構(gòu)二次受力，加固重點(diǎn)側(cè)重于結(jié)構(gòu)的延性和整體性。
三、結(jié)語(yǔ)
目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋在我國(guó)各類(lèi)建、構(gòu)筑物中占絕大多數(shù)。隨著鋼筋混凝土建筑物服役時(shí)間的增長(zhǎng)，老舊建筑物日益增多，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全可靠性已逐漸成為土木工程領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題。在我國(guó)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)損傷與破壞的檢測(cè)，鑒定評(píng)估以及加固研究等工作起步較晚，己有結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)還不完善。因此，對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、安全性評(píng)價(jià)以及加固等方面作進(jìn)一步的研究十分有必要。
