浅谈建筑结构鉴定与加固改造

殷巍巍

浅谈建筑结构鉴定与加固改造

殷巍巍

（中国水利水电科学研究院，北京，100038）

在分析建筑结构鉴定与加固意义的基础上，围绕建筑物可靠性鉴定方法，混凝土钻芯取样检测方法、统一回弹检测方法，进行深入探讨分析，提出了对混凝土、砌体、钢、木等一系列结构进行优化的具体措施，探讨了实现检测加固处理的高效化、规范化方法。对建筑结构鉴定与加固有借鉴作用。

建筑结构；加固；鉴定；改造

引言

建筑物建成后，在投产应用过程中，由于受人为设计、施工以及环境因素的影响，其自身可靠及安全性能会随着应用年限的增加而逐渐降低，建筑物自身结构也易产生形变，承载能力下降，甚至发生结构上的位移、形变等，严重危及人身财产安全。需考虑对于建筑物进行相关鉴定以及安全加固处理[1]，以恢复或提升建筑物的应用安全可靠性能。

建筑加固技术基于有效的建筑物性能鉴定检测后实施。结构加固对于提升建筑物结构质量、应用稳定安全性能以及提高应用年限具有重大意义。然而，现有的建筑结构鉴定及加固工作尚未形成统一化方案，相关的检测鉴定规范尚未形成，建筑鉴定未引起相关施工技术人员的足够重视，从而严重影响后期的建筑加固过程，使得加固过程存在较大盲目性。因此，建筑结构的鉴定及加固有着重要的现实意义[2]。

1　建筑物可靠性鉴定基本方法

建筑物可靠性鉴定要根据现有结构质量规范要求，按照规程对建筑物结构、质量进行安全可靠性能检测，并给出鉴定报告，以有效指导后期的建筑物加固过程。鉴定包括对建筑物自身结构承载能力进行结构检测、分析等。

我国现阶段建筑物结构鉴定主要包括经验鉴定法、实用鉴定法以及可靠度检测法三大类。目前，应用手段大多介于经验以及实用性检测手段，我国对于建筑物可靠性能鉴定已出台《工业建筑可靠性鉴定标准》；同时，图1也给出对于工业建筑物可靠性鉴定评定等级的划分，予以参考。依据现有标准，再结合信息化时代数据存储应用的便捷性使得高难度复杂化的建筑物可靠性能鉴定工作易于实现，本文重点对于混凝土钻芯取样检测、统一回弹检测两种方法进行分析研究[3]。

1.1混凝土钻芯取样检测

混凝土钻芯取样检测即在混凝土建筑物结构中进行钻取混凝土，获得分析样本，通过标准化加工，使得取芯样本符合现有建筑检测规定（直径不宜小于3倍骨料最大粒径，保证其公称直径大于70mm），对于符合实验要求的混凝土样件进行加压测试，检测其强度性能。

但对于混凝土直接施加外部荷载进行强度测试尚有较大的偏差和不确定性，导致可靠程度以及精确度较低。基于钻芯法的混凝土强度测试能够有效降低此类不确定性，使得检测结果较为精确，但尚存在标准差较大的问题，此时间接测量的方式能够有效避免实验测试与实际情况偏差较大的缺陷。因此，实际检测过程中，将混凝土钻芯取样检测方式与间接测量方法结合，能够在提升测量精度的同时，尽可能使得实验检测数据接近于实际情况，并极大程度上提升检测的可靠程度[4]。

图1　建筑可靠性鉴定一般流程

1.2统一回弹检测

为提升检测精度，还可应用统一回弹设备来检测混凝土结构性能。回弹检测手段作为一种普遍性的检测方法，具有操作灵活便捷等特点，同时伴随着时代发展，该手段也逐渐克服了自身检测精度低等特点，逐渐得到广泛实际应用。而实践过程中，尚存在设备未能得到高效应用、检测状态的评估未形成统一标准等缺陷，因此若要使得检测精度进一步提升，需对现有的检测方式以及评估标准进行统一化解决。

2　建筑结构加固技术与改造

建筑结构的加固处理为提升建筑物结构稳定性、可靠性以及应用安全性能考虑，旨在恢复或提升建筑物承载能力，提升建筑物应用年限，符合可持续发展战略要求。

2.1加固技术基本原则

建筑物结构加固改造技术是建立在前期有效的建筑物性能鉴定的基础之上的，其主要工作内容为：首先，遵循一定的加固改造原则作为指导，致力于结构刚度以及承载能力的提升，以防外界荷载作用于结构，使之发生形变，避免降低结构稳定性及耐久性能；其次，结构加固改造过程需综合考虑施工技术的经济效果，在确保加固后效果的前提下，最大程度减少施工成本，尽量保障人员财产安全，对具体有修复和保存价值的结构的加固工作也需做到有条不紊。

施工前统筹好各方设计施工以及后期处理的工作，考虑到施工过程中易出现的各方面突发事件，如加固过程中可能会出现的倾斜、坍塌、断裂等事故，提前做好应急预案，并明确要求施工单位一定要严格安全要求进行施工操作，确保万无一失。再次，加固设计完成之后，应有序开展加固施工作业，避免对加固施工方案进行临时随意更改。对于例外情况，需更改前期设计，在得到技术鉴定亦或设计变更许可的基础之上，由建筑、设计、施工等各方人员共同商讨决定设计更改事宜，并且实际的加固施工须严格遵循设计图纸进行[5]。

2.2检测加固技术改造实施

由于传统的加固技术存在的弊端缺陷，已逐渐不能满足建筑居住的舒适性、安全性等高效要求，需对现有的建筑加固进行一系列技术改进措施，逐渐替代传统加固技术，优化处理，以极大提升建筑结构的质量和适用性。对此，笔者在下文深入分析了混凝土结构、砌体结构、钢结构以及木结构的检测实施策略。

（1）混凝土结构

混凝土结构的缺陷及损伤主要包括以下几个方面：整体外观结构缺陷（即易出现外形裂缝、较大混凝土浇筑间隔造成结合面）、疏松多孔等质量缺陷，环境灾害腐蚀、冻裂、碱骨料、氯离子等浸蚀损伤，以及碰撞等人为损伤。对于混凝土结构的检测，需依据实际结构及质量缺陷，采取实际外观质量的一系列优化检测手段，例如，通过目测与尺量、超声等方法检测外观质量；通过超声、取样、剔凿等方法进行损伤的检测；通过超声、尺量等方法进行裂缝缺陷的检测，并基于检测结果采取一系列结构加固措施。

（2）砌体结构

砌体结构的缺陷及损伤主要包括以下几个方面：砌筑组砌质量缺陷、砌体受环境以及人为的损伤（如环境灾害影响、冻融损伤、风化、日晒引起的结构承载能力下降），以及人为碰撞损伤等。解决方法为通过目测法对于砌筑质量进行有效监测，同时通过超声、尺量等方法对砌体损伤进行有效检测，并基于检测结果采取一系列结构加固措施。

（3）钢结构

钢结构的缺陷和损伤主要包括以下几个方面：钢结构自身质量特性，如均匀性、裂纹金属材质纯度等；受环境以及人为因素影响造成的损伤，如局部强度差引起的形变、裂缝等。此时，可依托于观察法和投射法对钢结构外观质量可靠性进行检测，对于局部强度差异引起的裂缝以及锈蚀，可分别通过观察尺量法、电位差法进行检测，最后可基于检测结果采取一系列结构加固措施[6]。

（4）木结构

木材缺陷主要包括以下几个方面：圆木和方木的裂缝、扭斜纹等质量缺陷；胶合木结构的翘曲等缺陷；轻型木结构的弯折、扭曲等缺陷。对于木结构的检测技术包括目测、尺量、靠尺、探针等手段，并基于检测结果采取一系列结构加固措施。

3　结语

我国建筑行业的检测及加固技术尚有很大的研究发展空间。针对我国建筑结构及特征，需在传统检测加固技术的基础上，充分考虑当前建筑物应用强度、可靠性、安全性等方面的需求，从而实现检测、加固处理、再检测的高效化、规范化发展。

[1]陈婷婷. 现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D]. 北京: 北京工业大学, 2012.

[2]成龙. 建筑结构的加固与鉴定[J]. 科技传播, 2013, 20(11): 163-167.

[3]杨晓光. 火灾后钢筋混凝土结构的受损鉴定与修复加固[D].天津: 天津大学, 2006.

[4]钱晓旭, 韩晓健, 彭阳. 校舍抗震鉴定与加固处理[J]. 施工技术, 2012(S1): 141-143.

[5]李海龙. 关于抗震鉴定的初步探讨及实例应用[J]. 山西建筑, 2012, 38(18): 44-45.

[6]程绍革, 史铁花, 戴国莹. 现有建筑抗震鉴定的基本规定[J]. 建筑结构, 2010(05): 1-3.

Identification and Reinforcement Measures of Building Structure

YIN Wei-wei
(China Institute of Water Conservancy and Hydropower Research, Beijing, 100038, China)

Based on the full understanding of significance of building structure identification and reinforcement, two basic methods, namely, concrete drill core sampling detection, and uniform rebound detection, of reliability identification are deeply discussed and analyzed. Also, put forward measures for optimization of a series of structures, such as concrete, masonry, steel and wood, providing theoretical guidance for development of high efficiency and standardization of reinforcement identification and reinforcement.

Building Structure; Reinforcement; Identification; Reconstruction

TU201.1

A

2095-8412 (2016) 05-879-03工业技术创新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.013

殷巍巍（1983-），女，工程师，学士学位，建筑与土木工程。E-mail: yinww@iwhr.com