邵东县某旧房改造中的结构检测与加固施工技术

摘要:文章介绍了建筑结构常用的检测方法，以笔者在某多层砖混结构房屋加固改造中的体会，在进行可行性分析的基础上，提出了在建筑结构检测与加固工作中一些需要注意的问题。

关键词：砖混结构；检测；加固

一、前言

在需要对建筑物的施工质量进行评定时，或当建筑物由于某种原因不能满足某项功能的要求或对满足某项功能的要求产生怀疑时，就需要对建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件进行检测。当判定被检结构存在安全隐患时，就应该对其进行加固处理，或者拆除。

以前，建筑结构检测与加固的重点主要是面对旧房，但近十年来，无论旧房或新房都存在着检测、加固的问题，建筑结构检测检测、加固的工作越来越多。一般来说，在下列情况下要对建筑物进行检测、鉴定和加固：(1)设计不周或有误；如对工程地质、水文地质尾部和地基情况了解不全，地基承载力估计过高，漏算或少算作用于结构上的荷载；设计人员受力分析概念不清，结构内力计算错误等；(2)施工质量低劣；如混凝土强度等级低于设计要求，钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷，钢筋力学性能不符合设计要求；或砌体砌筑方法不当，造成通缝，空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱；或钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求；(3)使用或改造不当；如未经核算就在原有建筑物上加层或对其进行改造，造成原有结构承载力不足，使用过程中任意改变用途加大荷载；或随意拆除承重墙或墙上开洞；（4）使用环境恶化；如结构长期受到高温、振动、酸、碱、盐、杂散电流等不利因素作用，引起结构构件的腐蚀性和损伤等。(5)建筑物年久失修．结构有损伤或破坏，不能满足目前的使用要求或安全度不足；(6)由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏；(7)需要对古建筑、历史性建筑进行进一步维护、保护。

二、常用检测方法

结构检测工作包括的内容比较多，一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。我们按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为：混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测等。

对某些结构或构件为获得其结构承整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能，可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。使用性能的检验主要用于验证结构或构件在规定荷的作用下不出现过大的变形和损伤，结构或构件经过检测后还必须满足正常使用要求；承载力检验主要用于验证结构或构件的设计承载力；破坏性检验主要用于确定结构或模型的实际承载力。对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法是在建筑构件上钻取混凝土芯样直接进行抗压强度检验，结果准确可靠，但会造成对结构物局部的损坏，尤其是对重要的结构部位，无法进行大量的检测。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测定的参数（回弹值、声速值）对混凝土强度来说并不很敏感，测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法，操作简便易行，对结构物损伤极小，又有足够检测精度．尤其是近20年才出现的后装拔出法无需预先在混凝土中埋置锚固件，而是在己硬化的混凝土上通过钻孔、扩槽、嵌人的方法将锚固件置人并固定其中，因此，在己硬化的新旧混凝土的各种构件上都可以使用，适应性很强，检测结果的可靠性也较高，特别是当现场结构缺少混凝土强度的有关试验资料时，是非常有价值的一种检验评定手段。对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法。这些检测方法大致可分为两类：直接法和间接法，前者为检测砌体抗压强度和砌体抗剪强度的方法，后者为测试砂浆强度的方法。直接法的优点是直接测试砌体的强度参数，反映被测试工程的材料质量和施工质量，其缺点是试验工作量较大，对砌体有一定的损伤；间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数，进而推定其强度，“推定”时难免增大测试误差，也不能综合反应工程的材料质量和施工质量，使用时具有一定的局限性，其优点是测试工作较为简便，对砌体工程损伤较少或无损伤。检测方法的选用应综合考虑结构情况，选用直接或间接或两者综合。

三、工程概况

邵东县某公司职工公寓楼工程，该楼既有建筑的结构形式为底层框架结构 ，柱网距离为 4 m X 4．5 m，框架柱截面尺寸为400mm ×

400mm；框架梁采用钢 筋混凝 土预制花篮梁，截面尺寸为250mm×800mm；次梁的截面为200 mm×400mm。底层主梁的混凝土强度设计值为300号，相当于现行标准C28。次梁及柱的混凝土强度设计值为 200号，相当于现行标准C18。节点处混凝土强度设计值为300号，相当于现行标准 C28。2～7层为砌体结构，横墙承重体系，外墙与内横墙均采用240厚承重多孔砖，50号砂浆砌筑，内走廊处纵墙采用120厚砖墙。 2～7层楼板及屋面板均采用 95厚钢筋混凝土预应力多孔板，做25mm厚1：3水泥砂浆找平层，15mm厚青水泥水磨石面层。厕所地面原为马赛克面层，现为地砖面层。外走廊采用40mm厚200号细石混凝土面层。

该房屋基础采用条形基础，埋深1.9 m，见图1。混凝土强度设计等级为150号，相当于现行标准C13。自1984年建成至今一直做单位宿舍使用，据反应，现有多处出现裂缝，存在安全隐患。同时公司根据使用要求，拟将屋面改为上人屋面并加盖轻钢遮阳棚。

图1：底层平面图

四、改造方案及抗震验算

根据该公司的改造方案，拟将屋面改为上人屋面，屋顶加盖轻钢遮阳棚，改造屋面做法如下：9厚塑胶面层，40厚细石防水混凝土，沥青卷材，2O厚1：3水泥砂浆找平层，50厚泡沫塑料板保温层，40 厚钢混凝土整浇层(原有)，钢混凝土屋面板(原有)。

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1 g，本场地土类别为Ⅳ类，设计地震第一组。 根据《建筑工程抗震设防分类标准 (GB 50223．2004)》第6.0.11条，该建筑物抗震设防类别为丙类。 该房屋为底部框架，抗震等级为三级，上部砌体结构。抗震验算采用 中国建筑科学研究院 PKPM CAD工程部编制的PKPM系列设计软件进行计算分析，材料强度采用设计值，地震作用采用振型分解反应谱法，振型个数取12，考虑扭转耦联，振型组合采用CQC组合方法。 因楼板采用预制板，故梁截面验算时不考虑楼板对梁的刚度贡献，不考虑梁端弯距调幅，不考虑内隔墙对周期的折减 。

五、鉴定结论及加固方案

根据建筑改造方案以及现场检测结果，采用PKPM计算软件进行抗震分析，计算结果表明：

(1) 改造后的结构周期、振型、位移、刚度等满足抗震规范要求；

(2)底层柱轴压比满足现行规范要求，但体积配箍率不满足现行规范要求，应予以抗震加固；

(3)经过计算，底层与 2层端部部分砖墙的抗力与荷载效应之比小于 1，不满足现行规范要求， 应予以抗震加固。其他楼层上部砖墙按设计强度 验算可满足要求。墙体厚度为 240 mm，满足要求。但若墙体 材料强度明显低于设计值，需进行局部加固。

(4)对于不满足抗震要求的砖墙，可采用35厚双面钢筋网水泥面层 的方法进行加固，底层柱采用扩大截面法进行加固；也可采用碳纤维加固方法或 芳伦加 固法对砖墙和柱进行抗震加固。

(5)加固后的该楼可以满足现行抗震规范的要求，改造方案可行。但在实施加固改造时，应做到以下几点 ：

①必须对砖及砌筑砂浆进行现场强度检测，根据实际检测强度进行抗震验算复核，对不满足抗震 验算的墙体进行抗震加固。

②必须对屋面板的支承长度进行检查，墙上不得小于100mm，圈梁上不得小于80mm，并确保使用荷载限值 。

③新增的轻钢顶棚支柱应与原屋面采用固端连接，加固设计时，应确保被连接构件的强度和刚度。

④加固应按有关规定设沉降观测点，并进行沉降跟踪观测。