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浅谈建筑结构中病害的检测方法及应用
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内容提示：我国的建筑结构规模宏大，这些结构在荷载及环境条件等多种因素的复合作用条件下，其性能会发生退化因而需要进行加固改造。同时，由于建筑结构使用功能的改变也要求对既有建筑结构进行必要的检测与改造。本文主要介绍了建筑结构中病害的检测方法及加固处理措施。
【摘 要】我国的建筑结构规模宏大，这些结构在荷载及环境条件等多种因素的复合作用条件下，其性能会发生退化因而需要进行加固改造。同时，由于建筑结构使用功能的改变也要求对既有建筑结构进行必要的检测与改造。本文主要介绍了建筑结构中病害的检测方法及加固处理措施。
【关键词】建筑结构 病害 检测
1 建筑结构病害检测方法和技术
1.1材料强度检测
在对建筑物鉴定和加固改造时，构件材料强度的测试是必不可少的项目。构件材料强度的检测包括混凝土强度、钢材强度、砂浆强度、砖的强度、砌体强度和木材强度等。混凝土强度的检测是国内外发展较早的检测项目，也是公认比较成熟的技术。目前常用的混凝土强度的检测方法有回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法、贯入法和冲击回波法等，尽管关于混凝土强度的检测方法比较多，但在实际检测实践中采用较多的是回弹法和钻芯法或经钻芯修正的回弹一钻芯综合方法。
1.2构件缺陷检测
构件缺陷测试主要针对钢结构和混凝土结构。钢材缺陷测试方法较多。混凝土中缺陷检测方法主要采用声波透射法。混凝土结构的缺陷可分成混凝土缺陷和混凝土中埋入件的缺陷。混凝土缺陷包括酥松、漏振、蜂窝、狗洞和裂缝等，对于这类缺陷，国内虽然已有相应的标准，但是对于某些构件，目前尚无合适的测试方法，如大体积混凝土，特别是高层建筑基础中的大体积、密配筋构件极易出现混凝土缺陷。
雷达波法、冲击回波法和渗透法是目前得到较好发展的测试方法。混凝土中埋入件的缺陷主要是预应力管道灌浆饱满程度的测试。一些国家的规范己规定，凡是后张预应力管道都应进行灌浆饱满程度的检测。我国正在修订的有关规范也有此项要求。因此，无论是在施工工程还是已有建筑或桥梁都面临这个问题。
1.3钢筋配置情况测试
钥筋配置情况测试包括混凝土构件的钢筋和砌体中的钢筋。目前主要采用电磁感应法和雷达波法测定构件中的钢筋，其中雷达波法测试速度较快，电磁感应法测试速度相对较慢.这两种方法都不能准确地测试钢筋直径，当需要钢筋直径准确数值时，必须结合开凿实地检查；另一方面，这两种测试方法均不能测定节点区的钢筋和构件中钢筋的连接情况，而构件中钢筋节点及其连接与结构的安全密切相关。
1.4构件损伤情况测试
构件的损伤情况包括钢材的锈蚀量、混凝土和砌体构件表面的腐蚀损失量和灾害损伤程度等，构件的损伤情况关系到构件承载力。钢筋锈蚀的定性测试方法主要有电化学方法，混凝土的腐蚀情况测试还没有合适的无损检测方法。
1.5基础沉降观测
基础沉降检测对某些已有建筑物的评定是必不可少的。基础沉降检测包括基础累积沉降和当前月平均沉降。基础沉降检测要求使用高精度水准仪，当沉降量较小时，测试数据的准确性不易保证。德国、日本等国家有光传感器这类产品，用于大型桥梁变形的长期监控。 2 建筑结构病害的维修加固措施探讨
2.1混凝土构件加固
混凝土构件的加固是最常见的加固工作，国内制订了《混凝土结构加固技术规范》，该规范中包括了扩大截面法、干式外包钢法、湿式外包钢法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、化学灌浆法、粘钢法和裂缝修补法。除了传统的扩大截面法、外包钢法外，国内使用广泛的还有喷射混凝土加固技术、预应力加固技术、粘钢板加固技术、粘贴玻璃钢板加固技术、缠绕钢丝法加固技术、对接板的叠合加固方法等，该规范的实施对国内加固事业起到极大的推动作用。
2.2砌体加固
与混凝土构件的加固技术相比，砌体结构的加固方法相对较少。应用最多的砌筑墙体加固的方法是夹板墙法.砌筑墙体的加固和受力性能的改善是今后一段时间要大力发展的技术，其应用前景非常广泛。由于烧结普通实心粘土砖的生产受到限制，砌块砖墙的综合性能尚无法与实心粘土砖墙相抗衡，城市建设的重点是商品住宅，且能自由分隔的大开间住宅又是目前攻关的重点。
2.3基础加固
地基的加固大体上可分为直接加固法和间接加固法。直接加固法是加固基础本身，一般为基础加宽、加深及加固，或进行基础托换，间接加固法则加固地基。加宽基础的方法有直接加宽、抬墙梁加大基底面积和增设筏板基础等。这些方法施工简便，无需专门设备，常用于地基承载力不足及直接增层时的基础加固。当地基中有膨胀土或局部软弱土层等情况时，可分段挖去原地基土，加深基础。如果基础出现开裂、刚度或强度不足，可采用化学灌注浆法、混凝土围套加固法、加厚基础法加固基础。基础托换是用增设桩的办法来托换原基础，托换桩的承载力一般都较大，可用于承载力严重不足、以及外套框架增层法的基础。地基处理方法常用石灰桩挤密地基和灌浆法加固地基土等，其它地基处理方法亦可因地制宜采用。
2.4抗震性能加固
对不符合抗震鉴定要求的建筑物，一般可采用提高承载力、提高变形能力的方法。需要提高构件承载力、同时提高刚度，常采用增设构件法、扩大截面法为基本方法;需要提高构件受剪承载力而不提高刚度，常采用外包钢法为基本方法;需提高变形能力，常采用增设连接构件、外包钢套为基本方法，当原结构的结构体系明显不合理时，若条件许可，可通过结构体系的改变，使地震作用由增设的构件承担，从而保护局部构件不受损害。
2.5裂缝修补
修补裂缝的目的在于使结构因开裂而降低的功能和耐久性得以恢复，裂缝修补方法主要有表面处理法、灌浆法及填充法等，分别适用于不同目的、原因及宽度的裂缝修补.表面处理法是针对微细裂缝；灌浆法用于裂缝宽度较小、深度较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补；化学灌浆法能较好地粘结并增强构件的整体性，可使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到防锈补强的目的，常用来修补水池、水塔、水坝等结构的裂缝，以及因钢筋锈蚀导致结构耐久性降低的构件；填充法又称凿槽法，将裂缝凿成“U”型或“V”型，然后填各种修补材料，适用于数量较少的宽大裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝修补。
参考文献：
[1]姚继涛，马永欣，董振平，等.建筑物可靠性鉴定和加固-基本原理和方法.北京：科学出版社，2003.
[2]郭非祥.在役建筑结构的鉴定与加固.山西建筑,2005，(5).
[3]卜良桃，王济川.建筑结构加固改造设计与施工.长沙：湖南大学出版社，2002. 来源: 《建筑中文网》.
【关键词】建筑结构 病害 检测
1 建筑结构病害检测方法和技术
1.1材料强度检测
在对建筑物鉴定和加固改造时，构件材料强度的测试是必不可少的项目。构件材料强度的检测包括混凝土强度、钢材强度、砂浆强度、砖的强度、砌体强度和木材强度等。混凝土强度的检测是国内外发展较早的检测项目，也是公认比较成熟的技术。目前常用的混凝土强度的检测方法有回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法、贯入法和冲击回波法等，尽管关于混凝土强度的检测方法比较多，但在实际检测实践中采用较多的是回弹法和钻芯法或经钻芯修正的回弹一钻芯综合方法。
1.2构件缺陷检测
构件缺陷测试主要针对钢结构和混凝土结构。钢材缺陷测试方法较多。混凝土中缺陷检测方法主要采用声波透射法。混凝土结构的缺陷可分成混凝土缺陷和混凝土中埋入件的缺陷。混凝土缺陷包括酥松、漏振、蜂窝、狗洞和裂缝等，对于这类缺陷，国内虽然已有相应的标准，但是对于某些构件，目前尚无合适的测试方法，如大体积混凝土，特别是高层建筑基础中的大体积、密配筋构件极易出现混凝土缺陷。
雷达波法、冲击回波法和渗透法是目前得到较好发展的测试方法。混凝土中埋入件的缺陷主要是预应力管道灌浆饱满程度的测试。一些国家的规范己规定，凡是后张预应力管道都应进行灌浆饱满程度的检测。我国正在修订的有关规范也有此项要求。因此，无论是在施工工程还是已有建筑或桥梁都面临这个问题。
1.3钢筋配置情况测试
钥筋配置情况测试包括混凝土构件的钢筋和砌体中的钢筋。目前主要采用电磁感应法和雷达波法测定构件中的钢筋，其中雷达波法测试速度较快，电磁感应法测试速度相对较慢.这两种方法都不能准确地测试钢筋直径，当需要钢筋直径准确数值时，必须结合开凿实地检查；另一方面，这两种测试方法均不能测定节点区的钢筋和构件中钢筋的连接情况，而构件中钢筋节点及其连接与结构的安全密切相关。
1.4构件损伤情况测试
构件的损伤情况包括钢材的锈蚀量、混凝土和砌体构件表面的腐蚀损失量和灾害损伤程度等，构件的损伤情况关系到构件承载力。钢筋锈蚀的定性测试方法主要有电化学方法，混凝土的腐蚀情况测试还没有合适的无损检测方法。
1.5基础沉降观测
基础沉降检测对某些已有建筑物的评定是必不可少的。基础沉降检测包括基础累积沉降和当前月平均沉降。基础沉降检测要求使用高精度水准仪，当沉降量较小时，测试数据的准确性不易保证。德国、日本等国家有光传感器这类产品，用于大型桥梁变形的长期监控。 2 建筑结构病害的维修加固措施探讨
2.1混凝土构件加固
混凝土构件的加固是最常见的加固工作，国内制订了《混凝土结构加固技术规范》，该规范中包括了扩大截面法、干式外包钢法、湿式外包钢法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、化学灌浆法、粘钢法和裂缝修补法。除了传统的扩大截面法、外包钢法外，国内使用广泛的还有喷射混凝土加固技术、预应力加固技术、粘钢板加固技术、粘贴玻璃钢板加固技术、缠绕钢丝法加固技术、对接板的叠合加固方法等，该规范的实施对国内加固事业起到极大的推动作用。
2.2砌体加固
与混凝土构件的加固技术相比，砌体结构的加固方法相对较少。应用最多的砌筑墙体加固的方法是夹板墙法.砌筑墙体的加固和受力性能的改善是今后一段时间要大力发展的技术，其应用前景非常广泛。由于烧结普通实心粘土砖的生产受到限制，砌块砖墙的综合性能尚无法与实心粘土砖墙相抗衡，城市建设的重点是商品住宅，且能自由分隔的大开间住宅又是目前攻关的重点。
2.3基础加固
地基的加固大体上可分为直接加固法和间接加固法。直接加固法是加固基础本身，一般为基础加宽、加深及加固，或进行基础托换，间接加固法则加固地基。加宽基础的方法有直接加宽、抬墙梁加大基底面积和增设筏板基础等。这些方法施工简便，无需专门设备，常用于地基承载力不足及直接增层时的基础加固。当地基中有膨胀土或局部软弱土层等情况时，可分段挖去原地基土，加深基础。如果基础出现开裂、刚度或强度不足，可采用化学灌注浆法、混凝土围套加固法、加厚基础法加固基础。基础托换是用增设桩的办法来托换原基础，托换桩的承载力一般都较大，可用于承载力严重不足、以及外套框架增层法的基础。地基处理方法常用石灰桩挤密地基和灌浆法加固地基土等，其它地基处理方法亦可因地制宜采用。
2.4抗震性能加固
对不符合抗震鉴定要求的建筑物，一般可采用提高承载力、提高变形能力的方法。需要提高构件承载力、同时提高刚度，常采用增设构件法、扩大截面法为基本方法;需要提高构件受剪承载力而不提高刚度，常采用外包钢法为基本方法;需提高变形能力，常采用增设连接构件、外包钢套为基本方法，当原结构的结构体系明显不合理时，若条件许可，可通过结构体系的改变，使地震作用由增设的构件承担，从而保护局部构件不受损害。
2.5裂缝修补
修补裂缝的目的在于使结构因开裂而降低的功能和耐久性得以恢复，裂缝修补方法主要有表面处理法、灌浆法及填充法等，分别适用于不同目的、原因及宽度的裂缝修补.表面处理法是针对微细裂缝；灌浆法用于裂缝宽度较小、深度较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补；化学灌浆法能较好地粘结并增强构件的整体性，可使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到防锈补强的目的，常用来修补水池、水塔、水坝等结构的裂缝，以及因钢筋锈蚀导致结构耐久性降低的构件；填充法又称凿槽法，将裂缝凿成“U”型或“V”型，然后填各种修补材料，适用于数量较少的宽大裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝修补。
参考文献：
[1]姚继涛，马永欣，董振平，等.建筑物可靠性鉴定和加固-基本原理和方法.北京：科学出版社，2003.
[2]郭非祥.在役建筑结构的鉴定与加固.山西建筑,2005，(5).
[3]卜良桃，王济川.建筑结构加固改造设计与施工.长沙：湖南大学出版社，2002. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200910/13194.htm
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