建筑结构检测和施工加固技术及展望关键分析
2022-12-31王传旭
王传旭
在我国建筑行业中,旧的、高危建筑物、质量存在瑕疵的建筑物以及施工中的建筑结构,其可靠、安全的结构需要严格按照国家规定进行鉴定和结构检测。
一、建筑结构检测和施工加固技术的概述
区别于普通建筑,高层建筑在实际建设和使用中,不仅要保证建筑的安全寿命正常,同时也需要确保建筑具有一定抵御和防护地震等自然灾害的能力,所以,在高层建筑工程施工中,加强建筑结构的稳定和安全是非常重要的。为了保证高层建筑具有安全、稳定的使用寿命和性能,在具体设计、施工和使用过程中,都需要按照使用标准做好日常维护高层建筑的工作,杜绝出现豆腐渣工程。高层建筑有很多的实际案列,例如:水族塔的结构设计是具有鲜明特征的高层建筑之一,因为城市等多种因素的影响,该结构呈现地形起伏的垂直结构,然而一般的高层建筑结构主要有全剪力墙、剪力墙、框架等结构,即简体结构,所以在实际建筑结构施工中需要充分按照实际情况进行结构设计,根据对应的规范加强施工和加固处理。在具体建筑过程中通过建筑结构检测方法能够对剪力墙、混凝土等结构数据进行直观展示,在分析过程中,根据实际情况有针对性实施施工加固技术,从而确保高层建筑更加安全、稳定。例如:在施工加固处理过程中,通过应用混凝土表面处理、托换、裂缝修补等技术对出现的各种建筑结构问题进行有针对性的处理和加固。合理应用施工加固技术能够提高建筑结构的强度和刚度,拓展结构的延伸性,提升建筑结构的安全性,满足人员的实际需求,延长建筑的使用寿命。
二、检测的建筑结构分析
对建筑结构进行检测,其检测内容很多,具体有检测结构的构造、材料的力学性能、钢筋位置、结构性能等,其中检测建筑结构主要是对砌体、钢筋以及混凝土结构进行检测,进而分析建筑结构的刚度、承载力、抗裂性等,对建筑的稳定性进行分析和判断,从而提供数据进行结构加固处理。
1.检测混凝土结构
在混凝土结构检测中主要应用的方法就是钻芯法,该方式主要是将混凝土的芯样进行钻取,通过检验其抗压强度,精确获得参数结果,从而分析建筑结构,然而这种方法会对建筑的局部结构造成破坏,所以,在检测建筑的关键部位时,应该结合回弹和超声法,分析获取的回弹值和声速值分析建筑结果,然而这两种方法获得的结果精度不够,无法大规模地进行推广应用。所以,在检测混凝土结构中需要将钻芯法、回弹法和超声法的优势及逆行结合,创新研发既不会损害结构又能够获得精确测量值的方法,目前采用强度微破损检测法能够提高检测混凝土结构的精度和效率。
2.检测砌体结构
对砌体结构进行检测的方法主要有扁顶法、轴压法、原位单双剪法、回弹法、推出法等方式,检测人员需要根据结构的施工特点和性质采用直接和间接检测法,其中前者主要是对砌体结构进行抗压性能的检测,对建筑材料的质量和结构牢固性能进行直观反映,然而这种方法会损坏建筑物,实施过程中具有较大的难度,对施工人员造成工作量的增加;后者主要是测试砌体结构的砂浆强度,操作简单,技术性不高,同时也不会损坏建筑物,然而这种方式无法获取准确的测量数据,误差较大,对最终的判定结果造成影响。总之,无论是采用何种检测方法,都需要对实际情况进行结合,对各方面影响因素进行综合考虑和分析,从而选择合适的检测方法。
3.检测钢筋结构
检测钢筋结构,主要是对钢筋结构的材料、腐蚀性、连接处缺陷等进行检测,全面检测钢筋结构的韧性、强度和塑性,一般使用无损超声、渗透和腐蚀性检测等方法。
三、应用的建筑结构检测技术分析
1.振动检测技术
在检测建筑结构的过程中应用比较广泛的检测技术就是振动检测技术,然而该技术会损伤建筑结构,因此并不是无损检测技术。在应用振动检测技术的过程中需要在建筑结构的待检测结构面设置激振力发力的位置,进而施加外力,对建筑结构的内部应力波等数据指标进行检测,详细记录应力波参数变化,从而对建筑结构的承载力进行推测。在建筑结构检测中应用振动检测技术的技术要求较高,检测人员需要具有丰富的工作经验,能够单独设计检测发力方法。振动监测技术中常见的操作内容有水电效应、瞬态激振机械阻抗、稳态、敲击、锤击等方式,检测人员需要从整体和局部两方面检测建筑结构。
2.超声脉冲检测技术
在检测建筑结构中,对结构的内部缺陷和表面质量进行检测的技术主要是采用超声脉冲检测技术,该技术具有稳定的检测性质,能够对外部干扰进行屏蔽。超声脉冲检测技术在应用过程中需要对建筑不同性能的结构进行重点设计和规划,同时还需要将检测仪器和设备配置到专门的检测位置,从而确保对待检测目标进行全面覆盖,提高检测密度。在应用超声脉冲检测技术的过程中会对建筑的垂直和水平方面的不稳定性因素和缺陷进行检测,进而检验建筑施工原材料的质量,该技术评判质量的隐居就是以横断面图像的形式展示检测位置的数据信息,实时监测吸收和反射的超声脉冲信号,从而完整检测建筑结构。
3.射线检测技术
在检测建筑结构中采用的射线检测技术是无损检测技术之一,应用十分广泛。大多数建筑结构施工较为复杂,需要检测较多的项目,通过射线检测技术的应用,能够对建筑内部吸收和散射同位素辐射线的情况进行实时检测,并进行射线接收设备进行合理设置,确保完整检测设线。在检测射线的过程中也需要做好保护工作,避免意外泄露放射性物质。射线检测技术在应用能够屏蔽外部因素的干扰,同时对建筑结构的内部材料密度、力学稳定性进行及时检测。值得注意的是,在应用该技术的过程中需要对放射性同位素的衰减进行重点关注,同时检测发送和接收射线的装置。
四、施工加固的建筑结构技术分析
1.加固混凝土结构技术
在混凝土结构进行施工加固的过程中,处理缺陷的技术有多种类型,其中包括原位复桩、钻孔高压注浆、接桩等技术。在施工过程中若是发现混凝土结构出现断桩问题,则需要采用原位复桩技术处理,彻底清理有缺陷的断桩,将新的浆液灌注到断桩原位,从而对问题进行有效解决,提高建筑的质量效益,然而该加固技术具有较大的操作难度、较高的成本和较长的施工工期,因此无法有效进行推广;采用接桩法声测处理桩体混凝土,在对断桩程度和位置进行判断的过程中及时了解到断桩位置,进而处理,凿除桩体的缺陷部位,同时在清理桩体不密实混凝土和夹泥的过程中清理桩体凿毛,利用钢筋和模板绑扎缺陷桩体,从而有效地将灌注桩和接桩进行衔接;钻孔高压注浆主要是解决混凝土蜂窝、离析、桩体底部过多沉渣、桩体的桩长不足等问题,钻孔处理桩体,需要平衡钻孔机身,同时清理工作面,不断地调整钻孔,避免钻孔倾斜影响到后续施工,清理钻孔的过程中需要对沉渣进行及时清理,同时对灌注的混凝土用量进行仔细计算和测量,合理地配置混凝土,在高压灌注的过程中注意密封处理钻孔口壁,避免过多的泥浆流出;在处理混凝土蜂窝和离析问题的过程中,也需要提前进行桩体水压试验,根据试验结果,有针对性地采取高压灌注的方式处理,通过钻孔后高压灌注或者是接桩的方式处理缺陷部位。
2.加固钢筋结构技术
与混凝土结构加固技术相比,加固钢筋结构的技术比较简单,同时较为快速,主要是通过焊接方式加固,钢筋结构加固技术的应用原理主要是通过对荷载进行减轻,对计算的图形进行改变,对结构原本构件的连接强度、截面面积进行强化,同时对扩展的裂纹进行规避,主要的加固方法有全面和局部两种加固方式,其中对结构原有的计算面积进行改变非常重要,这种方式主要是对荷载的分布方向、边界条件以及传力途径进行改变,进而提高附加杆途径,提升受损结构的刚度,在具体操作中可以对拉杆、支撑杆进行提升,进而对界面内力和结构进行改变,从而提高加固效果;此外,通过外包钢的方式也能够加固钢筋结构,在结构外侧进行钢结构的添加,从而整体提升钢筋结构的强度,然而这种方式具有较高的操作成本,一般只是在核心结构部位的加固施工中应用。
五、建筑结构检测的展望
在原有建筑结构检测技术应用的基础上,如何提高检测混凝土强度的效果,准确判定混凝土的缺陷,测试新型材料的实际强度,是相关部门需要重视和研究的方向,对建筑结构的检测方法和项目进行开发和创新,从而提供更加方便、快捷、低损伤和准确的检测方法是改善和提高建筑结构检测技术的目标。首先,合理改善建筑结构检测方法需要对检测分析数据的理论和方法进行改善,从而确保检测数量、检测位置的布置更加合理,提高检测结构的确定性,对检测数据进行充分利用;其次,对检测仪器设备进行改善,确保使用方便操作、高质量的设备仪器开展检测工作,提升监测结果的准确性;最后,检测人员需要具有新的工作思想和理念,在检测建筑结构的过程中,检测人员不仅要对结构的宏观力学性能进行分析,同时也需要对微观力学理念进行结合,从而合理改进原有的数学模型,提高建筑结构检测的拟合程度,进而用于指导实际的建筑结构检测工作。
六、结语
总之,在建筑工程项目中,加强对建筑结构的检测,能够有效地监督和管理建筑的性能和质量,完善和优化建筑结构的施工加固技术,从而有效地监控建筑结构具体的施工流程。提高建筑结构的稳定性和安全性是满足人们使用建筑的关键因素,同时也保障了建筑结构整体的施工质量。在具体检测建筑结构和施工加固处理的过程中,相关的工作人员需要根据建筑的实际情况,合理选择结构检测技术和加固技术,从而提高建筑结构检测和加固的效果。