建筑结构检测鉴定加固问题分析

2022-11-26 00:36阿扎旦木阿不力孜
关键词:构件钢筋安全性

周 洁 时 博 阿扎旦木·阿不力孜

1. 新疆建筑设计研究院有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

2. 新疆维吾尔自治区建设工程质量总站 新疆 乌鲁木齐 830000

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现代社会背景下,房地产交易活动频频增多,人们也形成了更强的法律意识,对建筑物老化及损坏问题的关注度也在持续提高,急需结构检测鉴定加固的建筑物数量不断增加。建筑结构可靠性与安全性可谓是建筑工程质量要求中相当重要的内容,因此必须做好建筑结构的检测鉴定工作,并落实对应的加固处理,促进建筑物使用年限的延长并保障住户的生命安全。

1 建筑结构检测鉴定意义

一是实现全过程监督。建筑结构检测鉴定与建筑施工各环节关联密切,要想取得合格的检测鉴定结果,建筑企业就必须按照对应的标准要求严格有序的实施各施工环节。如施工材料选购阶段,施工单位需以质量要求为依据严格落实材料选购工作,剔除次品材料。而施工阶段,则会以设计图纸要求为根据,组织专业施工人员参与施工,促进建筑结构安全性的提高[1]。同时,建筑单位也会加大各环节审核力度,同时兼顾经济效益与建筑安全水平。二是完善数据。检测鉴定建筑结构,表示建筑单位邀请鉴定单位,以施工数据为根据,通过专业检测技术的运用鉴定建筑结构。在检测鉴定实际过程中,不仅能实现建筑质量的核查,同时能为维护加固旧建筑提供结构数据,促进工作人员加固效率的提高。此外,检测鉴定建筑结构时,能帮助施工人员第一时间发现建筑结构中可能存在的质量问题,并迅速做好对应的修补工作,确保建筑质量与相关标准要求相符合。三是加快城市化进程。现阶段,大量农村人口向城区转移,沿海城市更是形成了更大的人口密度,建筑面积与人口增长间逐渐呈现反比关系,进一步加剧了城市住房问题、激化了城市用地矛盾。而通过检测鉴定建筑结构并维护加固旧建筑,不仅能减少施工成本支出,且能使住房问题得到缓解,从而加快城市化进程。

2 建筑结构检测鉴定原则及对象

2.1 建筑结构检测鉴定原则

建筑结构检测鉴定是以设计期限内的建筑物为目标,以相关标准及要求为根据,通过鉴定技术的运用对建筑结构损伤情况及速率、维修状况展开分析,同时计算剩余耐久年限,并立足于安全角度对建筑结构能否达到设计的使用年限进行判定[2]。在检测鉴定建筑结构中,下述三个原则需要严格遵守:一是安全性原则。该原则表示建筑结构遭受自然灾害或其他外力冲击后,主体结构稳定性依旧能保持良好状态,能有效防范可能发生的安全事故。二是耐久性原则。该原则表示处于正常使用及维护情况下的建筑物,其结构中涉及的材料及其性能不会有较为严重的退化情况产生,同时建筑物主体结构能基本上满足人们使用中的一系列需求;三是适用性原则。该原则表示处于正常使用状态的建筑物,不会出现裂缝或变形等问题,且能基本上满足人们日常生活基本要求。

2.2 建筑结构检测鉴定对象

建筑结构检测鉴定中,主要涉及对象包含建筑结构构造、结构构件尺寸、结构性能、钢筋位置及直径、结构变形与开裂、结构材料力学性能等。而以建筑结构具体种类为根据,则可划分为混凝土结构检测(结构性能等)、钢结构检测(钢材锈蚀等)及混凝土组合结构检测(混凝土强度及缺陷等有关混凝土性能方面的内容)。

3 建筑结构检测鉴定方法

3.1 传统经验法

传统经验法表示具备丰富经验的专家观察现场,以相关的数据计算为依据,并参照最初设计方案,通过自身知识及经验的运用评价建筑的安全性。该方法相当简单且便捷,然而限制因素相对偏多,如检测鉴定技术及计算工具等,所以最终获取的数据资料完整性与准确性有一定缺陷,难以系统、全面地对建筑结构展开鉴定分析。采取该方法检测鉴定建筑结构时,因整体性欠缺,且主观性较大,由于鉴定人的差异最终会形成不一致的检测鉴定结果。此外,对应的解决方案相对也更加保守[3]。然而,该方法凭借自身简单便捷、效率高及成本低的优势,在简单、明确且清晰的部分中小型建筑工程中较为适用,通过适当优化改进,便做好经验的积累及方法的创新,也能促进检测鉴定准确性的提高。

3.2 实用鉴定法

实用鉴定法是通过现代化计算机工具的运用,同时引入科学鉴定方法,检测和测量建筑结构及周边相关数据后,结合计算机全面分析建筑结构相关数据,并以国家规定鉴定标准为根据评估建筑结构合理性、安全性。此类方法与传统经验法相比而言,不仅能对建筑结构及周边环境的相关数据形成更全面、准确地了解,同时能第一时间找出结构存在的缺陷,为工作人员修补维护工作的开展提供必要的依据。虽然该方法能够取得更全面、可靠的数据,但在实际操作过程中涉及了较为繁琐且复杂的程序,因此会耗费相对较多的时间。

3.3 概率鉴定法

该方法是以概率学理论和数据统计学原理为基础,通过非定值理论方法的运用检测鉴定建筑结构安全性能。在建筑结构抗力与荷载效应差值的运用下进行功能函数的建立,从而鉴定建筑物安全性。当结构抗力比荷载效应更大时,表示建筑结构具备较高的安全性。而当结构抗力同等于荷载效应时,表示建筑结构已具备达到临界点的安全性。反之,若建筑结构的结构抗力比荷载效应更小,那么久不具备安全性。立足于理论角度来看,该检测鉴定方法最为完善,能获取最为真实且可靠的检测鉴定结果[4]。然而,实践应用中该方法也有一系列问题存在,如部分建筑物涉及使用了稳定性偏弱的结构材料,因材料强度千变万化的缘故,加之实际情况与计算模型也有一定区别,在求解建筑结构函数时涉及的程序相当繁琐、复杂。故而在应用中,要尽可能地降低结构材料离散性,以促进理论计算精确度的提高,从而更准确地检测鉴定建筑结构。此外,校准试验比较分析中不难发现,各个建筑结构有着不尽相同的安全性标准,所以实际应用中难免会有一定的差别。

4 建筑结构加固措施

4.1 混凝土结构加固

混凝土结构加固涉及了诸多的技术方法,其中较为常见的包含:一是置换混凝土加固法。该方法具备较强的适应性,且工艺简单,不会影响加固后建筑物的空间。但是,该方法也有一定缺陷,即现场湿作业涉及较长时间。该方法主要用于强度过低或存在严重缺陷的混凝土称重构建加固中。二是截面加大加固法。该方法适应性较强,技术操作相对简单,在加固梁板、梁柱及墙体等构造物中更为适用。然而,该方法实际应用中也涉及了较长的湿作业时间,难免会影响施工,且完成加固作业后会适当减少原有的空间结构。三是预应力加固法。该方法加固效果良好,能够大幅降低构件应力水平,并有效提升结构整体承载力。而该方法的缺陷体现在会较大程度影响原建筑结构。该方法主要用于高应力、高应变状态的构件加固或重型结构、大跨度结构加固中。

4.2 砌体构件加固

砌体构件坚固涉及的技术方法主要包含两种:一是钢筋混凝土销键加固法。该方法是以墙体本身裂缝处为对象进行竖向条带的开槽,并用钢筋配置在开槽处,于条带内关注高强度无收缩浆料,赋予墙体完整性保障的同时,促进墙面抗剪力和承载力的提高。该方法在具体实施中,如果联合钢筋网水泥砂浆加固法,能进一步促进墙体牢固性的提高。二是钢筋网水泥砂浆加固法。该方法是以修补裂缝为主,在砌体两侧假设钢筋网片,采取聚合物砂浆抹压。即铲除原墙面抹灰层,剔凿深灰缝砂浆10mm,清除干净墙面浮灰后,通过洒水使墙面充分湿润,选择专业施工工艺固定钢筋网片后,在墙面涂抹聚合物砂浆。该方法工艺简单且具备较强的适应性,但缺陷在于难以取得良好的承载力提升效果,多用于修补一般墙体裂缝。

4.3 钢结构加固

钢结构加固涉及的技术方法主要包含两种:一是加设支点加固法。通过支点的加设从而降低结构的跨度,并促进结构承载力的提高,改变结构内部 力分布情况后,即可顺利实现加固。板体、梁体等结构中,完成支点的加设后,不仅能够大幅减小跨度,同时也能有效提升结构承载能力,并降低梁、板挠曲变形情况。该方法操作较为简单,能取得良好的加固质量,但缺陷在于或缩小一定的空间结构[5]。二是钢结构计算图形改变加固法。该方法实际使用中,是通过改变结构荷载分布状况、边界条件、节点性质及传力途径等,通过增设附加支撑杆件、施加预应力等措施的运用,从而顺利实现结构加固的目的。通过该方法的应用,有利于结构承载力、刚度、空间结构及稳定性的提高,通过支撑结构的增加能够分散承受的力,从而促进结构整体稳固这一目的的实现。

4.4 化学植筋技术

采取化学植筋技术加固处理建筑结构时,首先需要对建筑结构相对薄弱的位置进行明确,并围绕混凝土结构展开钻孔,在孔内放置钢筋后,选择一些化学试剂注入钻孔内,以此有效连粘结钢筋和试剂。整个操作过程中,可立足于不同位置及方向植入钢筋,由此促进混凝土与钢筋彼此间契合度的提升。在贴合好并经过一段时间后,相关工作人员需要认真核对钢筋实际位置及下料位置,以免发生钢筋偏移的情况,且这一核对作业也能促进钢筋混凝土结构加固效果的提升。

4.5 碳纤维材料加固技术

碳纤维材料厚度较薄、重量偏轻,同时结构作用附加荷载相当小,施工实际运用中很方便,能在维持外形结构不变的情况下有效加固建筑结构,因此该材料多用于加固房屋梁板等位置。为促进碳纤维布中碳纤维丝作用的二进一步发挥,此时应当配合对应的粘贴剂使用,以此有效把控粘贴质量。该技术通常是用碳纤维黏贴在结构或是构件表面,在树脂一类材料的作用下粘贴碳纤维与混凝土成为一个复合整体,从而促进建筑结构承载能力与抗弯能力的大幅提升,如此即可顺利加固改造建筑结构。

4.6 外部粘钢加固技术

外部粘钢加固技术是以建筑结构中稳定性相对偏差的构件位置为目标,通过粘结剂的运用在该构件位置上粘接纤维复合增强材料或钢板等,以此大幅提升构件承载力、强度及延展性。通过该技术的运用,能够明显增强建筑物的性能。通过该技术的应用加固建筑结构时,能够大幅缩短维护周期,且不会影响建筑物外立面,整体加固效果良好。然而,外部粘钢加固技术对于环境与施工技术有着相当严格的要求,一般情况下需要维持不高于70%的施工湿度和不高于60℃的施工温度。

5 建筑结构维修加固改造程序

5.1 建筑结构维修加固改造相关资料的收集

建筑结构维修加固改造中,首先要做好相关资料的收集工作,如勘探报告、施工与竣工图纸、工程验收文件等,业主新的使用要求,使用中发现的质量问题及相关情况等。如果出现资料不齐全的情况,应视具体情况展开必要的补充实测作业。

5.2 鉴定建筑结构与构件质量并检测材料性能

以建筑结构为对象,落实安全性及破损性鉴定作业,提供必要的依据供于后续加固改造工序的实施。安全性包含结构和构件的安全程度,主要是验算截面和分析内力,在验算结构时需围绕国家现行标准进行,通常情况下需要验算的内容包含构件或结构的稳定、强度、连接等,必要时也需要验算疲劳、滑移、倾覆、变形及裂缝等。构件和结构验算的几何参数选择实测值,需对构件界面偏差、腐蚀、损伤、锈蚀、断面削弱及构件或结构变形等情况予以考虑。破损性表示当前建筑结构破损状态,主要从检查外观入手,在检测砼强度时一般选择回弹、超声、取芯等相关方法展开综合确定[6]。砼材料出现老化情况时,可供使用的确定方法有外观检查、钢筋锈蚀测定和碳化测定等,必要时也可选择取样分析方法。针对地震区旧建筑结构时,需以建筑结构的结构布置、实际特点、抗震承载力及构造等因素为根据,引入逐级鉴定方法鉴定抗震性能,如果建筑与抗震鉴定要求不符合,应拟定科学可行的抗震减灾处理策略及建议。值得一提的是,应当委托资质一定的检测结构与鉴定单位负责检测鉴定工作,做好检测报告及鉴定意见书的出具工作,以便为后续维修加固改造建筑结构时提供必要的依据。

5.3 维修加固改造建筑结构方案的制定

在建筑结构维修加固改造方案制定中,需要对一系列相关因素予以考虑,严格遵循国家行业技术规范及标准等依据,并统筹分析建筑结构使用功能要求、加固改造中可能存在的施工条件等。同时,因制定维修加固改造方案这项工作涉及了较高的技术性,有必要做好对比方案及优化工作,筛选简便易行、产出投入较高、环境效益良好且易于保证质量的方案。在竣工后,应告知业主对加固改造部位实际情况定期检查,首次检查时间理应在10年以内。日常使用中,一旦有异常情况出现,需要即刻落实对应的处理措施。

6 结论

综上所述,我国建筑质量安全保障体系中,建筑结构稳定性与安全性是两大至关重要的内容。通过检测鉴定及对应的维修加固改造即刻使建筑物的稳定性和安全性得以维持并提升,是确保建筑物质量安全与功能的关键所在,能为住户提供可靠的生命财产安全保障。所以,在检测鉴定建筑结构性能时,需要严格遵循国家规定的标准规范,充分考虑各方面影响因素,确保检测鉴定结果的真实性和准确性,为加固改造提供必要的依据,延长建筑结构使用年限。

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