淺談鋼筋混凝土結構的檢測與加固方法

■林杰軍 ■惠東縣建筑工程質量檢測站，廣東 惠東 516300

眾所周知，一般鋼筋混凝土構件是帶裂縫工作的。由于在混凝土的澆筑硬化過程中，因溫度作用、荷載作用等在混凝土結構表面出現細小的裂縫。同時在鋼筋混凝土建筑的使用過程中，荷載作用、Cl－離子侵蝕、碳化作用、鋼筋銹蝕等因素，均會造成混凝土結構表面出現裂縫，降低結構的耐久性。因此，需要定期對建筑結構進行質量檢測，加強對鋼筋混凝土建筑病害的重視，并采取有效的措施對建筑結構中的病害進行維修加固，提高建筑的穩(wěn)定性。

1 鋼筋混凝土結構檢測的原因

在建筑結構使用中，由于結構自身受到一定因素的影響，導致結構本身的承載能力下降，結構中出現較明顯的變形、裂縫等病害，這時就必須對建筑結構進行穩(wěn)定性檢測，并采取有效的加固處理。下面就建筑結構檢測與加固的原因做簡要的分析。

1．1 設計人員的經驗不足

研究發(fā)現，現在做結構設計的人員中，很大一部分是從各個高等院校畢業(yè)的大學生，然后直接進入設計單位，由于缺少對實際工程的經驗，然而在設計過程中，他們經常機械地套用各種設計規(guī)范去做建筑結構的設計，這個問題致使設計人員在建筑設計中經常容易忽略工程施工中實際操作的技術障礙。

1．2 建筑結構施工質量不達標

在澆筑大體積混凝土結構時，由于結構體積相對較大，其結構斷面的厚度就比一般的混凝土結構較厚一些。同時水泥水化熱的釋放時間比較集中，一般溫度釋放時高于25℃，這樣就很容易使得建筑結構出現溫度引起的變形現象，嚴重者出現裂縫。其主要的原因如下:由于水泥在水化硬化過程中會釋放出大量的熱量，且主要發(fā)生在混凝土澆筑7天以后，混凝土內部溫度迅速升高，經科學試驗可知，水泥水化熱溫度可達70℃左右。

1．3 疲勞作用

建筑結構在長時間的運營過程中，鋼筋混凝土梁體長期的經受荷載作用，易在梁體的跨中的下部出現幾條較明顯的豎向裂縫，嚴重影響建筑整體結構的承載能力、穩(wěn)定性。

1．4 環(huán)境因素的影響

由于建筑結構常年處于外界暴露的環(huán)境中，構件受混凝土碳化的影響較為嚴重，當鋼筋混凝土的保護層被完全碳化以后，PH值降低，混凝土內部鋼筋的堿性保護環(huán)境被破壞，腐蝕性介質侵入到鋼筋表面，并與鋼筋發(fā)生化學反應，引起鋼筋體積增大，從而導致混凝土結構的保護層開裂，最終造成混凝土保護層的裂縫增大，甚至脫落。

由化學知識可知，鋼筋在氧氣存在的潮濕環(huán)境下會發(fā)生電化學反應，且混凝土結構是帶裂縫工作，當裂縫增大到0．3mm時，保護層內的鋼筋會發(fā)生緩慢的腐蝕，引起鋼筋表面生銹，體積增大，造成混凝土結構的開裂，并降低與混凝土的粘接力，減小結構的承載能力。

2 建筑混凝土結構病害檢測的方法

在建筑結構中，混凝土結構占據較大的比重，因此對混凝土結構的檢測顯得非常重要，其主要的檢測方法有外觀觀察法、回彈法、鉆芯法以及鋼筋性能的檢測等。

(1)外觀觀察法。主要是對建筑結構的外觀進行病害檢測，查看是否存在較大的裂縫、撓度以及是否存在鋼筋裸露等現象，并對病害較嚴重的部位做進一步的研究分析，確定建筑整體結構的可靠性。

(2)鉆芯法。其原理是在混凝土結構中鉆取標準的試樣，并對試樣的強度進行嚴格的抗壓試驗，其具有檢測結果精度高，檢測方法較簡便，可是此方法會對結構造成一定程度的影響，也無法進行有效大范圍的結構檢測。

(3)回彈法。它可以較好的解決上述問題，并可以對建筑結構進行大量的試驗檢測，同時也不會對結構受力性能產生較大的影響，可是此檢測結果的精度較低。為了減少對建筑結構的破壞，并提高檢測的精度，拔出法操作相對較簡便，并對結構的損壞程度較小，且檢測結果的精度較高。

為了較好的檢測鋼筋混凝土結構內部鋼筋的位置、保護層厚度、鋼筋直徑，可采用非破損或微破損方法。例如，非破損方法有磁感儀器、雷達儀等方法;微破損方法可以用鑿開原位檢測法。

3 建筑混凝土病害的加固方法

3．1 建筑接縫的加固方法

建筑裂縫修補加固，即是為了防止混凝土結構表面的裂縫繼續(xù)擴大，對混凝土結構進行表面的維修處理，以提高其結構的耐久性，減少裂縫的繼續(xù)擴大開展，基本保持無裂縫工作狀態(tài)。

(1)表面封閉修補法。表面封閉修補法主要有表面涂抹、表面噴漿等:①表面涂抹:若混凝土結構表面裂縫寬度較小時，可以沿裂縫發(fā)展方向涂抹保護膜;若混凝土結構表面裂縫條數較多、分布密集時，需大面積的涂抹保護膜;②表面噴漿:若混凝土結構表面的裂縫較明顯，且條數較多時，可鑿除裂縫較多的部位，并清掃干凈開鑿部位的灰塵，然后在開鑿部位噴射一層強度較高的水泥砂漿，從而提高鋼筋混凝土結構的耐久性。

(2)灌漿修補法。灌漿修補法主要是水泥灌漿法、化學灌漿法。由于建筑結構中出現的裂縫寬度相對較小，寬度約為0．2mm，因此采用環(huán)氧化學灌漿材料進行治理，其具有粘度小、強度高、固化快的優(yōu)點，并有較強的滲透性能，可以很好的灌入到結構縫隙中，其經常用于結構裂縫的治理加固中。且其粘度可以進行調節(jié)，可以灌入0．2mm的結構裂縫，較好的滲透在混凝土裂縫中。

(3)粘貼法。粘貼法主要采用化學粘接劑把補強材料粘貼于結構的裂縫部位，與混凝土結構形成一個整體，從而提高其承載能力。主要有粘貼鋼板與粘貼CFRP法，由于粘貼CFRP法施工方便、且修補效果好等特點，得到越來越多的使用。粘貼CFRP法是用低層膠把碳纖維材料粘貼在建筑結構的底面，以增強其承載能力，其施工工藝如下。

3．2 承載力不足的加固方法

建筑的承載不足，多采用植筋法或是增大截面法提高結構的承載能能力。

(1)植筋法。此方法主要利用在鋼筋混凝土的受彎、受壓構件中。其主要原理就是在原結構中進行鉆孔、注膠，確保鋼筋在鉆孔內部固化生根。對于鉆孔較淺的鋼筋具有較大的錨固性能與抗拉性能。此方法是全新的結構堅固方法，且加固工藝較為簡單，對結構的受力影響較小。加固中應注意的事項:此方法，適宜在周圍溫度在5℃以上條件下加固操作，并不損傷膠結劑的性能;當加固環(huán)境低于5℃時，可以采取適當的增溫方法，確保植筋加固的質量。

(2)增大截面法。此法廣泛應用于受壓建筑結構的抗震加固中，也可以用在受拉構件中，主要用于原桿件材料性能一致的桿件進行加固，例如鋼結構的加固中。增大受力桿件截面以后，可以大大增強構件的強度，提高結構的穩(wěn)定性能。同時，也可以用鋼筋混凝土包裹木桿件加固。

4 結語

綜上所述，由于鋼筋混凝土建筑結構施工方便、形式多年、材料獲取容易等特點，得到了長久的應用。但混凝土結構多帶裂縫工作，給建筑的承載能力造成一定的影響。因此，在建筑的后期使用中，應該加強對建筑病害的檢測，尤其是建筑結構裂縫、承載力的檢查工作，確保其具有足夠的承載能力，減少建筑結構的失穩(wěn)危害。

［1］徐鎮(zhèn)凱，袁志軍，胡濟群．建筑結構檢測與加固方法［A］．中國力學學會工程力學編輯部．第15屆全國結構工程學術會議論文集(第Ⅰ冊)［C］．中國力學學會工程力學編輯部，2012：17．

［2］曲延亮．當前建筑結構檢測與加固施工技術的探討［J］．中國新技術新產品，2011(19):61．