浅谈结构检测加固方法
2017-04-09李其廉张慧玲
李其廉 张慧玲
(河北科技大学建筑工程学院 河北 石家庄 050018)
浅谈结构检测加固方法
李其廉 张慧玲
(河北科技大学建筑工程学院 河北 石家庄 050018)
现代建筑结构会不可避免地出现耐久性、稳定性问题,有些建筑甚至可能会遭遇地震和火灾,这些问题会在很大程度上损害大家的生命、财产以及安全,所以,对建筑结构的检测加固设计必须得到足够的加强和重视。本文对结构的检测与加固方法进行了总结,并分析了火灾后建筑结构的检测和加固方法和注意事项,希望为相关人士提出建议。
建筑结构;检测;加固;安全;火灾
0 引言
随着装配式建筑和住宅产业化的发展,大量新建工程也在进行之中,其中一些工程,会因为建设中一些避免不了的问题而使这些新工程出现无法预知的安全隐患,此时如果不对这些建筑物的隐患问题加以处理,安全事故必定会在将来某一天出现。而对于多年以前的老旧建筑物,如果不及时进行检测和加固,更会发展成无法想象的安全事故。因此,要着力发展建筑物检测技术。
检测加固技术可以提高结构安全和耐久性,可以用少量的资金获得较大的效益,并且现在一些结构检测新方法对建筑结构的影响很小。随着我国经济发展和人民生活水平逐步提高,建筑检测加固行业发展迅猛。近几年来国内外学者在传统检测加固技术的基础上又研发出一些新技术,为建筑检测加固行业提供了极大方便。
1 建筑结构检测方法
对于检测方法,我们较为熟悉的有回弹法、钻芯法。钢筋混凝土结构检测可以检测强度、变形、表观和耐久性。钢结构检测要检测变形、强度和焊接质量,检测中要使用比较先进的检测仪器。
1.1超声波脉冲反射法
超声波检测是利用一个发射探头,检测时,此探头将电能转换为机械能,同时,探头发出的超声波可以穿透该结构,然后接收探头发出的超声波并把它还原成电信号,可以将这种信息放大,使其在示波器上显示出来。超声波检测可以高效地检测钢结构的完整与否,同时可以做到保证其质量安全,是一种较为完整、稳妥的检测方式。
1.2磁粉检测技术
磁粉检测属于无损检测。磁粉检测先把钢结构磁化,通过磁化后的磁力线分布来判断钢结构的缺陷及程度。磁力线会由于钢结构的破损而扭曲和变形。检测人员通过扭曲和变形的程度就能精确判断出钢结构的明显缺陷在哪里,结构的损害程度与磁力线的扭曲程度成正比,整齐的磁力线则说明结构不存在损害问题。
磁粉检测效率高,却存在局限,它只用于检测铁或磁类的材料,对施工人员的视力有很高的要求。
2 建筑结构加固方法
对于加固方法,有预应力、改变受力体系、增大截面、粘钢、外包钢等方法;建筑结构加固方法按其加固对象可分为:砌体结构、混凝土结构、钢结构、框架剪力墙结构。具体方法有碳纤维布加固法、植筋技术、钢筋钢丝网砂浆技术
2.1碳纤维布加固方法
纤维增强复合材料(FRP)作为一种新型高性能结构材料而受到广泛关注。FRP有很多优点,它强度高、刚度大、质量轻、成本低、抗腐蚀性能和抗疲劳性能都很优越、现场可操作性强、操作简便、工期较短、不会损伤原来结构,不会产生应力集中和残余应力。
FRP加固法是在结构损伤表面粘贴相应的有机复合材料,从而修复原损伤结构表面,此法的粘贴步骤为卸掉荷载、处理基底、涂抹结构胶、找平结构胶表面、添加保护层等。
2.2植筋技术
植筋技术比较简单,此技术主要是在原有结构的混凝土里植入钢筋来提高结构承载力。根据使用的胶粘剂不同分为一般性植筋和高性能植筋。程序为结构表面钻孔及处理、配筋及处理钢筋、注入粘结胶、植入钢筋、养护。
2.3钢筋钢丝网砂浆技术
此种技术施工工艺比较简单,直将钢筋钢丝网绑定以后,只需要通过小型机械直接将已经调拌均匀的复合砂浆压抹到混凝土构件的外表面,在浇筑混凝土时不需支模。
2.4托换技术
托换技术是一种综合技术,主要用于加固已有建筑。它操作起来节省时间、节省费用,只会轻微地影响人们的生产生活,但是对操作人员的技术要求很高,操作人员必须技艺精湛,熟练掌握方法的每一步,才能保证过程顺利和安全。由于要求太高,因此不太容易实现。
3 火灾后建筑结构的检测加固分析
《建筑设计防火规范》要求建筑结构有良好的防火性能。然而,火灾经常在难以预料的情况下发生,它会影响无数健康的建筑使用,破坏性巨大。这些建筑如果不经检测加固保持原样或者作废处理将会造成巨大的浪费。因此必须要进行检测加固并且修复,这样才能恢复其正常使用功能。
一般火灾后现场影响较大,灾后的首要工作是对建筑的综合检查,检查主要内容包括:①火灾现场的所有情况。情况包括火灾范围、接触火的面积、物品堆积位置等;②根据实际情况判断出火灾发生时的温度;③将接触火的地方分区,分为较轻、一般和严重等。
现场情况全部掌握后要开始对结构进行分项检测。灾后要检测的项目有钢筋强度、混凝土强度和变形、灼伤温度、钢筋混凝土结构的损伤、抗震承载力。检测完要对结构受损程度进行鉴定和评定等级。目前为止,国家及相关部门关于火灾后受损程度评定标准尚未统一。查阅大量文献归纳可知,可根据结构的温度、变形、露筋裂缝程度等分为四个等级:一级轻度、二级中度、三级严重、四级危险。
火灾后的加固设计比普通结构工程困难得多,施工质量是能否加固成功的关键。加固工程师可以根据上述检测结果制定加固修复方案。加固修复的目的是能够恢复结构的承载能力和正常使用功能,使其剩余的结构在剩余年限内仍然具有原来的安全性和可靠性,并能与未受损部分形成原有整体。加固的同时必须符合规范设计要求。加固修复造成过大的浪费。加固方法包括那些我们知晓的加固方法,施工人员必须严格控制施工顺序把握施工质量,保证加固修复的成功。
4 结语
虽然社会在进步,但是建筑结构的损伤仍然在不知不觉地出现,我们既要保证新建建筑的正常完工,也要保证已有建筑受到火灾等损害后能及时修复。相关人员在检测和加固工程中必须严格遵守相应的规章制度,结合实际情况合理选择检测加固方式,加大建筑工作监管力度,保证建筑物的安全及稳定。除此之外,相关单位要严格控制施工环节,禁止偷工减料,同时做好灾前预防,防患未然。
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1007-6344(2017)05-0310-01
李其廉( 1965-),男,河北临西人,高级工程师,副教授,主要从事结构设计、检测及加固方面的研究;张慧玲( 1990-),女,在读硕士研究生