浅谈钢筋混凝土结构检测与加固方法

摘要:结构在正常使用过程中,结构构件损伤不可避免,科学的评估结构损伤的原因和程度,并采取有效的措施,确保结构安全使用,是房屋安全鉴定部门的一项重要工作。钢筋砼加固是通过一些有效的措施,使受损结构恢复原有的结构功能。或者在已有结构的基础上提高其结构抗力能力,以满足新的使用条件下结构的功能要求。

关键词:钢筋 加固 检测

1.钢筋砼结构加固的几种加固技术

1.1预应力下撑拉杆加固法

对预应力筋对结构中的梁、板进行加固,首先在需加固的受拉区段外面补加预应力筋,然后张拉预应力筋,并将其锚固在梁(板)的端部。钢筋砼构件采用预应力下撑式拉杆加固定后,形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系,在外荷载和预应力共同作用下,拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点,传递给被加固构件,抵消了部分外荷载,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力。

1.2增大截面加固法

增大截面加固法,是指在原受弯构件的上面或下面再浇一层新的砼和补加相应的钢筋,以提高原结构构件承载力的方法。它是工程中常用的一种加固方法。在钢筋砼受弯构件受压区加砼现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造的加固。

1.3粘结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋砼梁一般应采用湿式外包法,即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的砼结构加固。

1.4粘钢加固法

钢筋砼受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

1.5其它加固法

改变受力体系加固法,是通过改变结构受力体系降低结构的内力,提高结构的承载力,达到加强原结构的目的。辅助结构加固法是采用另制的辅助构件,部分或全部分担被加固梁的荷载,在支座附近加腋后,增加支座附近截面的有效高度,提高截面的抗弯和抗剪能力。

2.钢筋砼结构检测方法

2.1表观检测

表观检测包括施工偏差测量、缺陷检测、裂缝以及结构或构件的变形测量。过大的偏差、可能会降低建筑物的使用功能,也可能引起较大的附加应力,降低结构的承载力。在检查和测量已有建筑的偏差时,可根据《混凝土结构工程使用质量验收规范》,确定检测内容和标准。对于外观缺陷,需测量缺陷的大小、深度等,绘制缺陷分布图并按标准判定级别,裂缝检测应检查、测量裂缝的分布、走向、长度、宽度、深度并绘制裂缝分布图。

2.2混凝土强度的检测

2.2.1回弹法

回弹法是指在结构或构件砼测得其回弹值和碳化深度值来评定砼强度的非破损检测方法。首先布置测区,规程规定,每个构件测区数不少于10个,对于长度小于4.5m且高度低于0.3m的构件,测区不应5个并均匀布置,对于体积小、刚度差以及厚度小于100mm的构件应设置临时支撑。测区应标有编号,并编制测区的布置示意图。其次确定回弹值,回弹仪应与测试面垂直,并不得打在外露石子上,每个测区应回弹16点,点间距离不得小于20mm,同一回弹点只能回弹一次且回弹值精确到1。最后进行数据处理、回弹值的修正及强度推定,将每一个测区的三个最大值和最小值剔除,取剩下回弹值的算术平均值,结合碳化深度,查阅测强曲线,得出砼强度换算值,根据不同数量测点按公式计算混凝土强度推定值。

2.2.2超声波法检测砼的强度

超声波探测的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的介面,将产生折射、反射、绕射、衰减等现象,使传播的声速、振幅、波形、频率发生相应变化,测定这些规律的变化,变可得到材料某些性质与内部构造情况。用超声波法检测砼的强度的方法主要有:声速分级法、校正曲线法、修正系数法,由于混凝土材料是一种非匀质、非弹性的复合材料,其强度与波速之间的定量关系具有一定的随机性,必须建立相关的技术规程进行砼强度推算,我国目前采用的是超声―回弹综合法,检测砼强度。

2.3钻芯法检测砼强度

钻芯法是在砼结构有代表性的部位钻取芯样,以测定混凝土强度的一种直接、可靠的检测方法。我国的规程规定芯样直径宜大于或等于混凝土骨料最大直径的3倍,最小不能小于2倍;高度为直径的.95---2.05倍。端面不平整的应磨平或用环氧树脂水泥抹平并于轴线垂直。实验前应对芯样进行测量并加以特征描述,抗压试验时芯样与结构的湿度应基本一致。根据试压数据,按公式换算砼强度。

参考文献:

[1]卫龙武、吕志涛、郭彤。江苏科学技术出版社《建筑物评估、加固与改造》,2005年再版

[2]张立人。武汉理工大学出版社《建筑结构检测、鉴定与加固》。2003年

[3] JGJ\T123---2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程.

作者简介:杨海林、男、 1966年5月出生,籍贯、蚌埠、大学专科、工程师。