结构的检测与加固技术

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摘要：结构的检测与加固技术可分为检验测试技术、鉴定评估技术和加固改造技术。检验测试技术的基础，为鉴定与评估工作提供必要的信息和基本数据。鉴定与评估技术是该项技术的关键，是连接检验测试技术与加固改造技术的重要环节，通过计算、分析、比较和论证，确定影响结构性能的因素、各因素影响的程度、存在问题的性质，确定问题的处理方案。结构的加固与改造是针对结构存在问题的处理，包括施工图设计和施工操作，是对全套技术先进性、科学性和合理性的验证阶段。

关键字：结构检测 结构加固

中图分类号：TU318 文献标识码：A

一、概述

50年来，我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。尤其是近20多年来，结构的检测与加固技术得到快速的发展，其应用对象已从开始阶段的单层的破旧民居扩展到建设工程中的各类结构。结构检测与加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用，在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民生命财产的安全方面也起到了一定的作用。

二、检验与测试技术

结构的检验测试与建设工程施工阶段的送样和质量检查有明显的区别，它通常为事后的检验与测试，检验与测试技术一般为材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等多学科紧密结合的技术。我国的结构检验测试技术走的是“引进—消化—提高”和“借鉴—独创”相结合的发展之路。

混凝土结构

建国初期，我国基本上没有什么现代的检测手段。到目前为止，关于混凝土强度的检测已有回弹法、超声法、钻芯法、拔出法和灌入法等，以及由上述基本方法组合而成的超声回弹综合法、钻芯回弹综合法等。混凝土强度的检测技术已基本成熟，成熟的标志在于测试理论的完善和测试仪器性能，目前我国已经有了第二代钢筋测定仪，该仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋，并可测定钢筋直径，其测试原理为电磁感应。国产仪器可基本上满足建筑结构检测的需要。经济发达的国家的同类仪器性能略好一些。国内有关钢筋锈蚀速度和锈蚀量测定的研究起始于八十年代中期，到八十年代末，交通部门和冶金部门的科研单位研制出钢筋电位测定仪。这种仪器可定性地判别钢筋是否锈蚀，九十年代国外的测试仪器可初步定量测试钢筋的锈蚀速度和锈蚀量，但测试结果有一定的误差。实际工程检测中采用的是综合的方法，仪器测定、现场实测与计算分析相结合。

2、砌筑结构

如果说混凝土结构的检验与测试走的是“引进—消化—提高”之路，则砌筑结构的检验与测试的发展则走的是“借鉴—独创”之路。砌筑结构检测方法的研究开始于七十年代末，主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标。为了改变“眼观手捏”的判断方法，而进行了回弹法检测强度等方法的研究。到八十年代中后期，冶金建筑研究院和中国建筑科学研究院分别研究出冲击法和点荷法砂浆强度检测方法；四川省建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院、西安砖瓦研究所等单位进行了砌筑用砖强度等级的回弹检测的研究。此后许多省市的建筑科学研究所都进行了砌体强度、砌筑砂浆强度或砌体块材强度等级检测方法的研究。砌筑结构检验测试技术起步比混凝土结构略晚一些，技术成熟程度比混凝土强度检测技术略差，但该项技术的发展势头猛，在国内形成了百家争鸣的可喜局面。可以说，按“借鉴—独创”之路发展起来的砌筑结构检测技术已经达到了经济发达国家的技术水平。

3、钢结构

与混凝土结构和砌体结构相比，工程建设中钢结构的数量相对较少，加之冶金、机械、交通、航空、石油、化工等工业部门对钢材物理力学性能、内部缺陷、焊缝探伤等检验方法比较完善，因而其检验测试技术发展之路基本是借鉴学习国内其他行业的先进方法，如焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法、磁粉探伤方法和渗透探伤方法等。在大型体育场馆、展览馆、机场、码头、火车站等公共建筑中，采用钢网架作为屋盖结构的愈来愈多。钢网架的检测受到普遍重视。钢结构的检验测试技术在学习借鉴的基础上已经可以有效地解决实际问题，应该说，该技术还有很大的发展空间，需要继续研究与开发。

三、结构的加固与改造技术

除了单层居民住宅的修缮外，五十年代至六十年代加固较多的是单层工业厂房中的薄腹梁和混凝土柱。常见的薄腹梁的加固方法为体外拉杆方法，拉杆中施加的拉力多采用电热张拉法。常见的混凝土柱加固方法有外包钢法和外包混凝土法或称为增大截面法。此外尚有环氧砂浆修补法，此法常见于掺加氯盐混凝土构件的修复。这些方法主要源于前苏联，目前还在使用，但从理论上和操作工艺上都有了改善和提高。

七十年代中后期，砌体结构抗震加固的问题日益突出，特别是砖墙的加固问题。中国建筑科学研究院等单位开发了钢筋网水泥砂浆面层（俗称“加板墙”）加固技术，该技术至今仍然广泛用于砌筑墙体的加固。

八十年代初，辽宁省首先引进了法国混凝土构件加固技术，并用于实际工程。此后，辽宁省建筑科学研究院和中国科学院大连物化所研制成功用于混凝土构件粘钢加固的JGN结构加固胶，使粘钢加固技术得以在国内迅速推广应用。由粘钢加固技术还派生出来锚粘带钢加固技术和劲性外包钢加固技术。前一技术将锚栓固定技术与粘钢加固技术相结合，用于受弯构件抗弯和抗剪能力不足的加固。后项技术将前项技术与钢-混凝土组合结构技术相结合，用于受弯构件抗弯抗剪能力不足和钢度不足的加固。

九十年代初，中国建材院研制出高流动性修补砂浆，使得混凝土构件的局部修补技术得以提高。该项新材料使得混凝土柱的制约加固技术成为现实。九十年代中后期，纤维类材料用于加固的研究掀起了高潮，冶金建筑研究院引进碳纤维加固技术，河北省建筑科学研究院开发了丙纶纤维混凝土加固技术，中国建筑科学研究院开发了玻璃纤维水泥砂浆面层组合砌体加固技术等。

最近，国外金属锚栓进入中国市场，这一技术在结构的加固与改造中得到应用。中国建筑科学研究院正在编制金属锚栓的产品标准和工程标准。

随着结构加固技术的发展，结构的改造技术也得到了发展，结构的加固技术在结构的改造中发挥了作用。此外，替代结构技术、改变传力途径技术、预应力技术、托梁拔柱技术、结构增层和加层技术，在结构的改造中由广大的科技人员和工程技术人员发明和创造出来。

新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。以往的经验告诉我们，检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展，加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。

加固改造理论的提高是该项技术发展的另一个方面。目前的加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件，缺乏从结构总体上的把握与判别。在结构设计领域则有相应的理论，如建筑抗震设计中的概念设计，混凝土结构设计中的强柱弱梁强节点等。目前的加固有时会适得其反。此外还有加固后构件的承载能力提高，防火等级大幅度下降等问题。这些问题需要从总体上把握，靠加固理论的提高来解决。加固改造技术的提高还体现在施工技术改善和提高及施工机具上，而在这方面的研究一直相对较少。

参考文献：

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[3]。樊磊.建筑结构加固技术及其应用研究[J]. 科技风. 2010(22)