對存量建構筑物的監測與加固

摘要：在眾多大中型企業中有各類大型廠房、設備基礎、大型罐體結構、煙囪建、構筑物眾多，但估計均未進行周期性檢測。對于使用中的設備而言，是一個重大安全隱患。具體的有：各類大型廠房、各類型煤氣柜、空分塔、軋機設備基礎、各種罐體結構、其他大型設備基礎、大型煙囪及宿舍區內高層建、構筑物等項目的沉降狀況、傾斜和裂縫狀況。根據國家相關標準要求，這些項目必須由相關專業隊伍進行定期檢測。并由施測單位提供數據，進行分析研究處置。一旦出現異常現象，可及時發現，盡早處理。

關鍵詞：監測 加固 構筑物 隱患

一、引言：存量建筑物的現狀

很多企業現在正處新建與維修改造并重的階段，一方面隨著時間的推移，各種設備結構物需要經常的維護維修；另一方面，隨著生產的進行，將提出大量的工藝改造項目，或增加設備，或改變使用功能。這些都需要鑒定、檢測、加固技術的保架護航。而有專門的鑒定檢測機構的還不多，需要改造往往只能通過理論上的核算，而理論計算與結構物的實際工作狀態往往存在較大的偏差，從而使對結構的改造要么存在安全隱患，要么就是安全度過大造成大量資源的浪費。

二、結構物需要進行鑒定檢測的原因：

結構物經過長期使用，不同程度地發生老化。一方面，結構物達到設計使用年限后，如需繼續使用，必須經結構鑒定并采取必要的加固措施后才能保證合理安全的使用。另一方面，由于設計上考慮不全面或存在錯誤，施工質量低劣產生的結構內部缺陷，或使用不當，維護檢修失常，或長期在高溫、腐蝕、振動和重復荷載作用下工作等，都會使結構在設計基準期內過早損壞或出現事故。

由于工藝改造，使用條件發生了變化而需重新檢測鑒定。當舊結構物進行擴建加層，或當生產發展和工藝變更時，需要提高車間起重運輸能力及樓面承載能力時，往往要求通過試驗來確定舊建筑的潛力。這在缺乏有關舊結構物的資料時更為必要。

結構物遭受地震、火災、臺風、爆炸等突發事件而造成損壞，或在建造和使用過程中發現有嚴重缺陷時，往往要求通過現場檢測試驗，為加固處理提供依據。

具有特殊用途的重要結構物，如各類型煤氣柜、制氧空分塔、中板、中厚板、冷熱連軋機設備基礎、高爐本體、各種罐體結構、其它大型設備基礎、大型煙囪需定期檢查鑒定。

從目前所獲得的資料來看，新建建筑在投產5年內一般不會發生較大的隱患(事故除外)。在5～10年內，一般會出現屋面防潮層問題、混凝土輕微破損問題、彩鋼板銹蝕、工作環境惡化等問題。而在10年以上的建筑結構中，結構問題就表現得非常明顯了，如地基累計不均勻變形量大、基礎因腐蝕而損傷、嚴重的結構構件變形、設備對結構的影響加劇、結構變形影響設備運行、混凝土老化、鋼筋銹脹、混凝土破裂、鋼結構銹蝕、鋼結構節點腐蝕嚴重甚至斷裂。

還有比如現在提倡的健康監測有：

(1)驗證設計理論、施工質量

(2)監測結構局部和整體服役狀態(性態)

(3)監測結構損傷、抗力衰減及其演化規律

(4)識別結構損傷及其位置

(5)安全性、耐久性評定與預測

(6)安全預警

建設部1991年頒布的《城市房屋修繕管理規定》第五章第十三條規定；房屋所有人和其他負有房屋修繕責任的人，應當定期勘察房屋，掌握房屋完損情況，發現損壞及時修繕，即房屋所以者應承擔保證房屋結構安全、維護保養的責任。

冶金工藝及工況條件的復雜性、對結構的危害性更大，在很大程度上左右了結構的正常工作環境和結構性能的發展。在冶金建筑的實際使用環境中，不利作用對結構的破壞性影響可能是最大的，其所包含的主要因素有溫度、濕度、腐蝕、粉塵、荷載、周圍環境。國內外統計資料表明，腐蝕介質無論是對混凝土結構還是鋼結構的影響都是非常嚴重的。

三、具體實施方案：

建構筑物檢(監)測分析與加固處理，經過我國廣大建設科技工作者的不斷探索，使建筑物檢測與加固技術不斷完善提高，檢(監)測器材手段不斷更新，取得了豐碩成果。既有對由于設計、施工等原因造成新建、擴建工程質量事故的處理，又有對由于震災、火災、環境污染、機器震動、風震等災害造成的建筑物損傷破壞的檢(監)測與加固，還有由于改變建筑物功能而對其進行增層、增大的改擴建等的檢(監)測與加固。

完整的建筑物損壞趨勢檢測、監測與評估項目分三個階段進行：相鄰工程施工前，對周圍建筑物的現狀進行檢測，內容包括結構體系調查、完損狀況檢測、沉降變形測量，設置沉降和裂縫監測點，必要時，分析相鄰工程施工可能對周圍建筑物造成的影響，提出沉降和裂縫監測報警值，提出施工方案改進意見和監測要求。相鄰工程施工期間，對沉降和裂縫監測點進行定期監測，提出監測報表，必要時提出報警和加固措施建議。相鄰工程施工結束后，全面復核檢測建筑物完損狀況和沉降變形，分析相鄰工程施工對房屋的影響，必要時，進行結構檢測和安全性評估，提出加固處理措施建議，提交檢測與監測總結報告。

對于具有特殊用途的重要結構物將采用常規性質量檢測，并進行周期的監測，提供詳細的豎向和橫向的變形數據，制作變形曲線趨勢圖，發現問題及時發出報警提示，便于及時處理隱患。

具體檢測項目分以下四類：

現有建、構筑物的綜合質量檢測和監測

改建加層、改變使用功能的建、構筑物質量檢測和監測

建、構筑物損壞趨勢的質量檢測和周期監測

新建建、構筑物的單項質量檢測和監測

建構筑物安全檢測項目介紹

檢查建構筑物結構體系、完損狀況、沉降變形、應力檢測、評估，分析判斷建構筑物安危的過程。分為常規性質量檢測和適時性檢測。

已發現危險跡象的建構筑物(適時性監測)。具有特殊用途的重要結構物(常規性質量監測)

檢測儀器

全能激光測量儀、自動垂直儀、電子測斜儀、位移攝影探索器、全站儀經緯儀水準儀超聲儀測厚儀應變儀光纖光柵測試儀測斜儀撓度測量儀

現場檢(監)測項目有：傾斜、沉降、裂縫、撓度、擺動和轉動、地基基礎、砌體結構構件、混凝土結構構件、鋼結構構件等備參數的檢測和監測。

非現場檢(監)測項目有：a，混凝土結構構件檢測中，混凝土鉆芯法檢測混凝土強度；b，鋼結構構件檢測中，鋼材抗拉強度試驗法檢測鋼材試件抗拉強度，鋼材彎曲強度試驗方法檢測鋼材試件彎曲變形能力。

檢(監)測過程：

調查建、構筑物的使用歷史和結構體系。

測量建、構筑物的傾斜和不均勻沉降情況。

采用文字、圖紙、照片或錄像等方法，記錄建構筑物損壞部位、范圍和程度。

建構筑物結構材料力學性能的檢測項目，應根據結構承載力驗算的需要確定。

必要時應根據建構筑物結構特點，建立驗算模型，按建構筑物結構材料力學性能和使用荷載的實際狀況，根據現行規范驗算建構筑物結構的安全儲備。

分析建構筑物損壞原因。

綜合判斷建構筑物結構損壞狀況，確定建構筑物危險程度。

建、構筑物檢(監)測測量。

評估與加固

等級評估：根據檢測數據進行等級評價，制定整治方案

結構加固：根據整治方案進行結構加固設計，設計方案通過后予以實施加固

現有的主要結構加固技術有：

●纖維類加固

●濕式外包鋼

●鋼結構加固

●鋼筋錨固

●無損切割

●地基基礎加固

●托梁換柱加固

●組合梁加固

通過以上分析，如果以上問題能夠得以順利實施和解決，將每年可為企業和國家節省幾百萬甚至幾千萬的效益。同時可以及時發出報警提示，便于及時處理隱患，為企業和國家的快速發展提供強有力的保障。

參考文獻：

《建筑工程質量控制叢書建筑物檢測鑒定加固改造技術與工程實例》韓繼云

《建筑物的檢測、鑒定、加固與改造》張有才段敬民

《不均勻沉降建筑物傾斜變形的觀測》郭豐倫