周 潔 時 博 阿扎旦木·阿不力孜
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現代社會背景下,房地產交易活動頻頻增多,人們也形成了更強的法律意識,對建筑物老化及損壞問題的關注度也在持續提高,急需結構檢測鑒定加固的建筑物數量不斷增加。建筑結構可靠性與安全性可謂是建筑工程質量要求中相當重要的內容,因此必須做好建筑結構的檢測鑒定工作,并落實對應的加固處理,促進建筑物使用年限的延長并保障住戶的生命安全。
一是實現全過程監督。建筑結構檢測鑒定與建筑施工各環節關聯密切,要想取得合格的檢測鑒定結果,建筑企業就必須按照對應的標準要求嚴格有序的實施各施工環節。如施工材料選購階段,施工單位需以質量要求為依據嚴格落實材料選購工作,剔除次品材料。而施工階段,則會以設計圖紙要求為根據,組織專業施工人員參與施工,促進建筑結構安全性的提高[1]。同時,建筑單位也會加大各環節審核力度,同時兼顧經濟效益與建筑安全水平。二是完善數據。檢測鑒定建筑結構,表示建筑單位邀請鑒定單位,以施工數據為根據,通過專業檢測技術的運用鑒定建筑結構。在檢測鑒定實際過程中,不僅能實現建筑質量的核查,同時能為維護加固舊建筑提供結構數據,促進工作人員加固效率的提高。此外,檢測鑒定建筑結構時,能幫助施工人員第一時間發現建筑結構中可能存在的質量問題,并迅速做好對應的修補工作,確保建筑質量與相關標準要求相符合。三是加快城市化進程。現階段,大量農村人口向城區轉移,沿海城市更是形成了更大的人口密度,建筑面積與人口增長間逐漸呈現反比關系,進一步加劇了城市住房問題、激化了城市用地矛盾。而通過檢測鑒定建筑結構并維護加固舊建筑,不僅能減少施工成本支出,且能使住房問題得到緩解,從而加快城市化進程。
建筑結構檢測鑒定是以設計期限內的建筑物為目標,以相關標準及要求為根據,通過鑒定技術的運用對建筑結構損傷情況及速率、維修狀況展開分析,同時計算剩余耐久年限,并立足于安全角度對建筑結構能否達到設計的使用年限進行判定[2]。在檢測鑒定建筑結構中,下述三個原則需要嚴格遵守:一是安全性原則。該原則表示建筑結構遭受自然災害或其他外力沖擊后,主體結構穩定性依舊能保持良好狀態,能有效防范可能發生的安全事故。二是耐久性原則。該原則表示處于正常使用及維護情況下的建筑物,其結構中涉及的材料及其性能不會有較為嚴重的退化情況產生,同時建筑物主體結構能基本上滿足人們使用中的一系列需求;三是適用性原則。該原則表示處于正常使用狀態的建筑物,不會出現裂縫或變形等問題,且能基本上滿足人們日常生活基本要求。
建筑結構檢測鑒定中,主要涉及對象包含建筑結構構造、結構構件尺寸、結構性能、鋼筋位置及直徑、結構變形與開裂、結構材料力學性能等。而以建筑結構具體種類為根據,則可劃分為混凝土結構檢測(結構性能等)、鋼結構檢測(鋼材銹蝕等)及混凝土組合結構檢測(混凝土強度及缺陷等有關混凝土性能方面的內容)。
傳統經驗法表示具備豐富經驗的專家觀察現場,以相關的數據計算為依據,并參照最初設計方案,通過自身知識及經驗的運用評價建筑的安全性。該方法相當簡單且便捷,然而限制因素相對偏多,如檢測鑒定技術及計算工具等,所以最終獲取的數據資料完整性與準確性有一定缺陷,難以系統、全面地對建筑結構展開鑒定分析。采取該方法檢測鑒定建筑結構時,因整體性欠缺,且主觀性較大,由于鑒定人的差異最終會形成不一致的檢測鑒定結果。此外,對應的解決方案相對也更加保守[3]。然而,該方法憑借自身簡單便捷、效率高及成本低的優勢,在簡單、明確且清晰的部分中小型建筑工程中較為適用,通過適當優化改進,便做好經驗的積累及方法的創新,也能促進檢測鑒定準確性的提高。
實用鑒定法是通過現代化計算機工具的運用,同時引入科學鑒定方法,檢測和測量建筑結構及周邊相關數據后,結合計算機全面分析建筑結構相關數據,并以國家規定鑒定標準為根據評估建筑結構合理性、安全性。此類方法與傳統經驗法相比而言,不僅能對建筑結構及周邊環境的相關數據形成更全面、準確地了解,同時能第一時間找出結構存在的缺陷,為工作人員修補維護工作的開展提供必要的依據。雖然該方法能夠取得更全面、可靠的數據,但在實際操作過程中涉及了較為繁瑣且復雜的程序,因此會耗費相對較多的時間。
該方法是以概率學理論和數據統計學原理為基礎,通過非定值理論方法的運用檢測鑒定建筑結構安全性能。在建筑結構抗力與荷載效應差值的運用下進行功能函數的建立,從而鑒定建筑物安全性。當結構抗力比荷載效應更大時,表示建筑結構具備較高的安全性。而當結構抗力同等于荷載效應時,表示建筑結構已具備達到臨界點的安全性。反之,若建筑結構的結構抗力比荷載效應更小,那么久不具備安全性。立足于理論角度來看,該檢測鑒定方法最為完善,能獲取最為真實且可靠的檢測鑒定結果[4]。然而,實踐應用中該方法也有一系列問題存在,如部分建筑物涉及使用了穩定性偏弱的結構材料,因材料強度千變萬化的緣故,加之實際情況與計算模型也有一定區別,在求解建筑結構函數時涉及的程序相當繁瑣、復雜。故而在應用中,要盡可能地降低結構材料離散性,以促進理論計算精確度的提高,從而更準確地檢測鑒定建筑結構。此外,校準試驗比較分析中不難發現,各個建筑結構有著不盡相同的安全性標準,所以實際應用中難免會有一定的差別。
混凝土結構加固涉及了諸多的技術方法,其中較為常見的包含:一是置換混凝土加固法。該方法具備較強的適應性,且工藝簡單,不會影響加固后建筑物的空間。但是,該方法也有一定缺陷,即現場濕作業涉及較長時間。該方法主要用于強度過低或存在嚴重缺陷的混凝土稱重構建加固中。二是截面加大加固法。該方法適應性較強,技術操作相對簡單,在加固梁板、梁柱及墻體等構造物中更為適用。然而,該方法實際應用中也涉及了較長的濕作業時間,難免會影響施工,且完成加固作業后會適當減少原有的空間結構。三是預應力加固法。該方法加固效果良好,能夠大幅降低構件應力水平,并有效提升結構整體承載力。而該方法的缺陷體現在會較大程度影響原建筑結構。該方法主要用于高應力、高應變狀態的構件加固或重型結構、大跨度結構加固中。
砌體構件堅固涉及的技術方法主要包含兩種:一是鋼筋混凝土銷鍵加固法。該方法是以墻體本身裂縫處為對象進行豎向條帶的開槽,并用鋼筋配置在開槽處,于條帶內關注高強度無收縮漿料,賦予墻體完整性保障的同時,促進墻面抗剪力和承載力的提高。該方法在具體實施中,如果聯合鋼筋網水泥砂漿加固法,能進一步促進墻體牢固性的提高。二是鋼筋網水泥砂漿加固法。該方法是以修補裂縫為主,在砌體兩側假設鋼筋網片,采取聚合物砂漿抹壓。即鏟除原墻面抹灰層,剔鑿深灰縫砂漿10mm,清除干凈墻面浮灰后,通過灑水使墻面充分濕潤,選擇專業施工工藝固定鋼筋網片后,在墻面涂抹聚合物砂漿。該方法工藝簡單且具備較強的適應性,但缺陷在于難以取得良好的承載力提升效果,多用于修補一般墻體裂縫。
鋼結構加固涉及的技術方法主要包含兩種:一是加設支點加固法。通過支點的加設從而降低結構的跨度,并促進結構承載力的提高,改變結構內部 力分布情況后,即可順利實現加固。板體、梁體等結構中,完成支點的加設后,不僅能夠大幅減小跨度,同時也能有效提升結構承載能力,并降低梁、板撓曲變形情況。該方法操作較為簡單,能取得良好的加固質量,但缺陷在于或縮小一定的空間結構[5]。二是鋼結構計算圖形改變加固法。該方法實際使用中,是通過改變結構荷載分布狀況、邊界條件、節點性質及傳力途徑等,通過增設附加支撐桿件、施加預應力等措施的運用,從而順利實現結構加固的目的。通過該方法的應用,有利于結構承載力、剛度、空間結構及穩定性的提高,通過支撐結構的增加能夠分散承受的力,從而促進結構整體穩固這一目的的實現。
采取化學植筋技術加固處理建筑結構時,首先需要對建筑結構相對薄弱的位置進行明確,并圍繞混凝土結構展開鉆孔,在孔內放置鋼筋后,選擇一些化學試劑注入鉆孔內,以此有效連粘結鋼筋和試劑。整個操作過程中,可立足于不同位置及方向植入鋼筋,由此促進混凝土與鋼筋彼此間契合度的提升。在貼合好并經過一段時間后,相關工作人員需要認真核對鋼筋實際位置及下料位置,以免發生鋼筋偏移的情況,且這一核對作業也能促進鋼筋混凝土結構加固效果的提升。
碳纖維材料厚度較薄、重量偏輕,同時結構作用附加荷載相當小,施工實際運用中很方便,能在維持外形結構不變的情況下有效加固建筑結構,因此該材料多用于加固房屋梁板等位置。為促進碳纖維布中碳纖維絲作用的二進一步發揮,此時應當配合對應的粘貼劑使用,以此有效把控粘貼質量。該技術通常是用碳纖維黏貼在結構或是構件表面,在樹脂一類材料的作用下粘貼碳纖維與混凝土成為一個復合整體,從而促進建筑結構承載能力與抗彎能力的大幅提升,如此即可順利加固改造建筑結構。
外部粘鋼加固技術是以建筑結構中穩定性相對偏差的構件位置為目標,通過粘結劑的運用在該構件位置上粘接纖維復合增強材料或鋼板等,以此大幅提升構件承載力、強度及延展性。通過該技術的運用,能夠明顯增強建筑物的性能。通過該技術的應用加固建筑結構時,能夠大幅縮短維護周期,且不會影響建筑物外立面,整體加固效果良好。然而,外部粘鋼加固技術對于環境與施工技術有著相當嚴格的要求,一般情況下需要維持不高于70%的施工濕度和不高于60℃的施工溫度。
建筑結構維修加固改造中,首先要做好相關資料的收集工作,如勘探報告、施工與竣工圖紙、工程驗收文件等,業主新的使用要求,使用中發現的質量問題及相關情況等。如果出現資料不齊全的情況,應視具體情況展開必要的補充實測作業。
以建筑結構為對象,落實安全性及破損性鑒定作業,提供必要的依據供于后續加固改造工序的實施。安全性包含結構和構件的安全程度,主要是驗算截面和分析內力,在驗算結構時需圍繞國家現行標準進行,通常情況下需要驗算的內容包含構件或結構的穩定、強度、連接等,必要時也需要驗算疲勞、滑移、傾覆、變形及裂縫等。構件和結構驗算的幾何參數選擇實測值,需對構件界面偏差、腐蝕、損傷、銹蝕、斷面削弱及構件或結構變形等情況予以考慮。破損性表示當前建筑結構破損狀態,主要從檢查外觀入手,在檢測砼強度時一般選擇回彈、超聲、取芯等相關方法展開綜合確定[6]。砼材料出現老化情況時,可供使用的確定方法有外觀檢查、鋼筋銹蝕測定和碳化測定等,必要時也可選擇取樣分析方法。針對地震區舊建筑結構時,需以建筑結構的結構布置、實際特點、抗震承載力及構造等因素為根據,引入逐級鑒定方法鑒定抗震性能,如果建筑與抗震鑒定要求不符合,應擬定科學可行的抗震減災處理策略及建議。值得一提的是,應當委托資質一定的檢測結構與鑒定單位負責檢測鑒定工作,做好檢測報告及鑒定意見書的出具工作,以便為后續維修加固改造建筑結構時提供必要的依據。
在建筑結構維修加固改造方案制定中,需要對一系列相關因素予以考慮,嚴格遵循國家行業技術規范及標準等依據,并統籌分析建筑結構使用功能要求、加固改造中可能存在的施工條件等。同時,因制定維修加固改造方案這項工作涉及了較高的技術性,有必要做好對比方案及優化工作,篩選簡便易行、產出投入較高、環境效益良好且易于保證質量的方案。在竣工后,應告知業主對加固改造部位實際情況定期檢查,首次檢查時間理應在10年以內。日常使用中,一旦有異常情況出現,需要即刻落實對應的處理措施。
綜上所述,我國建筑質量安全保障體系中,建筑結構穩定性與安全性是兩大至關重要的內容。通過檢測鑒定及對應的維修加固改造即刻使建筑物的穩定性和安全性得以維持并提升,是確保建筑物質量安全與功能的關鍵所在,能為住戶提供可靠的生命財產安全保障。所以,在檢測鑒定建筑結構性能時,需要嚴格遵循國家規定的標準規范,充分考慮各方面影響因素,確保檢測鑒定結果的真實性和準確性,為加固改造提供必要的依據,延長建筑結構使用年限。