2012年一级建筑师:建筑结构的检测与加固技术(1)

　　建筑结构的检测与加固技术(一)

　　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。特别是最近20多年，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，如：在浇注好混凝土后，测定钢筋的配置情况等。因此其工作难度大，技术含量高。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。

　　1、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。直到六十年代中期才开始进行混凝土强度的非破损检测方法的研究。七十年代中期，原国家建委把混凝土非破损检测技术列入了建筑科学研究发展计划，组织力量进行攻关。到八十年代中期，第一本全国性检测规程《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23―85)问世。此后，关于混凝土强度及缺陷的检测技术得到了广泛的应用和持续的发展。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。较为成熟的混凝土强度和缺陷检测方法已经有了全国性的检测技术规程，如：

　　《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/23―92);

　　《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02：88);

　　《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03：88);

　　《后装拔出法检测混凝土强度技术规程》(CECS 69：94);

　　《超生法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS 21：91)。

　　除了上述这些规程外，冶金、水利和交通等部门也编制了本行业的标准，一些省市还编写了适应当地材料特点的地方规程，如贵州省的《回弹法测定贵州省山砂混凝土抗压强度暂行技术规程》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，如：“回弹值―碳化深度―强度”关系，反映了回弹值与混凝土强度之间的基本规律。回弹、超声、钻芯和拔出等方法虽然都是舶来之法，但都具有了中国特色，且各种检测仪器和设备已完全国产化。一些仪器的性能已达到了国际先进水平，如北京市政工程研究院研制生产的NM-3B型非金属超声波检测仪等。应该说，在混凝土强度的检测方面，我国与经济发达国家已没有明显的差距。

　　混凝土构件钢筋配置情况的检测开始于七十年代。开始阶段使用的是进口的仪器。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。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试，测试速度快得多，其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出，大大提高了检测速度。

　　七十年代末到八十年代初，混凝土结构的耐久性问题开始受到重视，与耐久性相关的检测技术也得到相应的发展。这些测试项目包括：混凝土的损伤程度、钢筋的锈蚀速度、混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性及抗渗性和混凝土的渗漏点测定等。在这些检测项目中，有些为现场检测，有些为取样检测，还有现场检测与计算分析结合的方法。

　　混凝土中有害元素的含量、混凝土骨料的碱活性、混凝土的抗冻性和混凝土的抗渗性测定等项目均为取样检测。用钻芯机在结构上取出试样，在实验室进行试验。其中，我国关于骨料的碱活性的检验开始于七十年代，到八十年代初水利部门的相关标准《水工混凝土试验规程》(SD105―82)已开始实行。到九十年代初，快速试验方法标准《砂、石碱活性快速试验方法》(CECS48：93)也颁布实施。

　　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。1994年，《砌体结构力学性能现场检测技术规范》编制组对部分已有的砌体结构检测方法进行了评审，将回弹法、电荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程。这些方法大多数为我国科研人员创造发明的。

　　除了上述列入规程的方法之外，近年来又有一些新的检测方法问世，如河北省建筑科学研究院的超声回弹综合法、中国建筑科学研究院的贯入法等。

　　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。

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