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1、一、前 言1.结构检测加固的意义(1)设计、施工质量缺陷及安全隐患的消除；(2)大规模基建高潮后的维修；(3)耐久性问题及可持续发展的需要；(4)建筑物商品化以后使用功能变化的要求；(5)经济增长模式变化带来改建的需要。2.结构检测加固的内容(1)结构安全性(危房及安全隐患)的鉴定；(2)结构安全事故的调查处理；(3)结构使用功能及正常维护性检查；(4)长久服役后结构继续使用的鉴定；(5)结构改变用途和改建前的鉴定。二、结构工程质量的调查1.工程事故调查九十年代初，对某省5年间建筑结构事故112例进行调查分析，统计结果如表1.1、表1.2所示；同时对全国范围内的恶性工程事故调查分析如表1.3所
2、示。表1.1 各类结构的质量事故比例结构类型砖混结构混凝土框架单厂排架砖木结构地下结构其 它数量582712744比例(%)51.824.110.76.23.63.6表1.2 结构缺陷部位的统计缺陷部位砌体墙柱混凝土梁混凝土柱连接缺陷板屋架其它数 量43222013653比例(%)38.419.617.811.65.44.52.7表1.3 各类结构恶性事故的比例倒塌事故类型及构件比例(%)地基、基础破坏2.0墙柱砖墙、砖柱倒塌16.722.3混凝土墙、柱倒塌1.4木柱倒塌0.2墙、柱在施工过程中失稳4.0框架结构破坏1.6屋架木屋架和钢木屋架倒塌11.537.0钢筋混凝土屋架倒榻9.4钢屋架倒
3、塌15.7悬索和褶板倒塌0.4梁板钢筋混凝土梁倒塌4.08.0楼板、屋面板倒塌3.2木梁倒榻0.8砖拱破坏倒塌4.2悬臂结构破坏倒塌9.6构筑物倒塌5.0模板倒塌6.5改建和使用不当加层建筑倒塌1.42.2使用不当破坏倒塌0.8其它局部倒榻1.62.混凝土结构裂缝调查上世纪九十年代末以来，随着混凝土商品化，泵送技术及现浇结构大量推广，结构裂缝问题日趋严重，已成为影响建筑市场和房地产业发展的严重不利因素。某地区对近5年来裂缝问题的调查结果如下。表1.4 混凝土结构裂缝问题的调查统计统 计 时 间19971998199920002001住宅质量问题投诉数量(件)449496528678882现浇楼
4、板裂缝占渗漏裂的比例(%)2527303847用于治理裂缝问题的用工(相对值)1.01.52.53.24.8用于治理裂缝问题的经费(相对值)1.01.92.22.83.93.结构质量缺陷原因表1.5 结构缺陷类型及事故原因缺陷类型事故原因比例(%)原材料钢筋强度不足或延性太差；混凝土原材料质量及配合比问题；混凝土中掺入有害成分；混凝土体积稳定性差，引起过大收缩。28.1设计结构传力体系缺陷，整体稳定性差；内力分析及截面设计缺陷，抗力不足；构件承受非设计工况；构造缺陷及保温、防水措施不良。17.2地基软弱地基未妥善处理;湿陷性地基因渗、漏水导致沉降；因人防、地道等影响引起不均匀沉降；周围施工开挖
5、、排水引起不均匀沉降。21.9施工混凝土搅拌、浇筑、养护施工缺陷；受力钢筋移位及连接质量；预应力失控；结构施工超载或承受非设计荷载；冬季、夏季施工；跨季节施工未采取有效措施。25.0使用擅自改变结构用途；长期服役未作维护检查；侵蚀性环境对结构的影响；温度变化、混凝土收缩引起裂缝；早期建筑安全储备不足，累计损伤造成抗力退化。7.84.混凝土结构质量事故的特点(1) 恶性事故的根本原因是结构整体稳定性差；(2)结构、构件承载力不足问题相对较少；(3)大量问题是影响使用功能的可见裂缝及变形；(4)施工阶段是质量事故的高发期；(5)长期服役后的结构耐久性事故近年逐渐增加；(6)人为因素对结构正常使用、
6、维护干扰引起事故的频率明显加大；(7)事故原因往往为多种因素综合作用所致。三、结构检测的基本原则1.混凝土结构质量问题的复杂性(1)混淆质量缺陷(一般缺陷、严重缺陷)与质量事故的关系；(2)检测加载困难；加固处理难度大；(3)混凝土结构施工工序长，参予部门多，难以判断；(4)涉及历史条件、服役历史、使用维修等，情况复杂；(5)档案资料残缺不全，各方提供证据真实性存疑；(6)不同方面(建设、设计、施工、监理、使用)意见难以协调一致。2.混凝土结构的非正常验收建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001及混凝土结构工程施工质量验收现范GB50204-2002对混凝土结构质量缺陷的非正常验收
7、规定如下。表2.1 质量缺陷的检测与非正常验收类别事故严重程度参予单位处理方案一不严重施工、监理(建设)、（设计）返工、返修或更换构件（部件）后验收二较严重有资质的检测单位检测、鉴定能够达到设计要求后验收三严 重检测单位、设计单位检测、鉴定、设计复核计算后验收四很严重检测、设计、建设单位加固处理后按协商文件验收五极严重检测、设计、建设单位已无加固处理可能，严禁验收3.处理原则遵循有关的标准规范，认真坚持以下六条基本原则：公正性；公开性；客观性；全面性；科学性；严密性。4.检测工作程序为保证检测结论的有效，应坚持必要的工作程序，如图3.1所示。图3.1 检测工作程序框图四、混凝土结构的检测1.结
8、构混凝土强度的检测(1)回弹法(JGJ/T 23)：利用混凝土硬度与强度的对应关系推定实际混凝土强度；(2)超声法(CECS 21)：利用混凝土密实度对超声波传播速度与强度的对应关系推定实际混凝土强度；(3)综合法(CECS 02)：利用混凝土硬度及密实度与强度的对应关系推定实际混凝土强度；(4)钻芯法(CECS 03)：从结构中钻取混凝土芯样进行试验，确定实际混凝土强度；(5)拔出法(CECS 69)：利用深入混凝土中的锚头拔出拉力确定实际混凝土强度；(6)射钉法：利用钢钉射入混凝土的深度确定实际混凝土强度；(7)其它方法：成熟度法、拉断法、推剥法等。利用非破损、半破损方法及其它物理量推定混
9、凝土结构的实际强度，受到混凝土组成成分变化、检测手段的影响，以及检测数量、范围的限制，有很大的局限性。宜采用多种方法互相校准或用同条件养护试件反映。2.混凝土缺陷的检测(1)裂缝：观察、量测、描绘裂缝所在的构件、位置、形态、走向、宽度以及稳定性；(2)表面缺陷：观察、描绘露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松及其它外形、外表缺陷；(3)内部缺陷：用超声法或雷达波法确定内部缺陷的范围及性质。对检测结果进行分析，视其对结构性能及安装使用功能的影响程度，区分一般缺陷及严重缺陷。同时分析其原因，供评定(鉴定)及加固(处理)参考。3.结构几何参数的检测(1) 尺寸偏差：量测实际结构的截面尺寸、墙柱偏斜、标高偏差及
10、其它类型的尺寸偏差值；(2)过大变形；实际结构构件明显挠度、构件偏斜、翘曲扭转的量测；(3)钢筋移位：对存疑截面钢筋位置进行量测并核实受力钢筋规格、数量。结构几何参数的量测涉及对结构实际受力状态的分析。应选择对结构性能有明显影响的项目，并通过量测、分析供评定(鉴定)及加固(处理)参考。4.耐久性检测(1)资料调查：设计施工资料；竣工验收报告；承载服役历史；使用维修记录以及其它有关资料；(2)环境调查：结构环境等级；暴露程度；气候条件；使用状态；有害介质(氯盐等)以及其它因素的影响情况；(3)混凝土耐久性检测：碳化深度；酥裂范围；氯离子侵入深度及含量；碱含量以及其它腐蚀性介质的情况；(4)锈蚀钢
11、件检测；钢筋、器件、焊缝、接头的观察；锈蚀程度描述；截面(强度)损失率及有关情况。耐久性检测应注意“度”的确定，以供评定(鉴定)及加固(处理)作为依据。5.检测要求应注意采用多种方法互相校准并应有足的抽样检验数量及范围，以保证检测结论的科学、客观、公正。五、混凝土结构(构件)的评定(鉴定)1.建筑结构安全的基本概念(1)建筑物的安全：建筑物安全取决于结构所具有的抗力R和荷载引起的效应S。其均为随机变量，且服从某种分布(图5.1)。结构的安全程度取决于R和S的相对大小；当RS时结构安全；当RS时结构达到极限状态；当RS时结构失效。图5.1 抗力、效应和失效概率 (2)结构安全的度量可靠度：安全的
12、概念是相对的，设计中安全可靠只是控制失效概率Pf小到可以接受的程度为止。失效概率Pf用可靠度来表达。设计规范确定了一定的可靠度和相应的失效概率，保证了符合规范要求结构的相对安全性。而绝对的安全可靠是没有的，也是不可能的。(3)建筑结构(构件)的可靠性评定：结构的安全实际是对其承载能力的评价。根据检测结果计算结构或构件在荷载作用下的效应S，考虑结构的重要性系数。，通过计算R/o S的情况来确定其安全性及处理方式，如表5.1所示。表中括号外数字代表重要构件；括号内数字代表一般构件。(4)建筑结构安全的可靠度概念详见建筑结构设计统一标准GB50068-2001。5.1 建筑结构的可靠性评定R/o S
13、1.00.95(0.90)0.90(0.85)0.90(0.85评定结论满足规范要求可利用安全储备可靠度不足可靠度严重不足处理方式无须处理不处理或局部处理必须处理必须立即处理2.危险房屋鉴定(1)危险房屋：指地基、结构、围护等已处于危险状态，结构的抗力严重不足，随时都有丧失稳定和承载能力的可能。危险房屋分整幢危房和局部危房，以整幢或危及倒塌部分的建筑面积(m2)来计量。(2)危险构件的鉴定：危险构件指构件已经达到其承载能力极限状态，或已发生不适于继续承载的变形、裂缝等。危险构件的鉴定是危险房屋鉴定的基础。危险构件鉴定以“件”为单位进行，墙、柱、梁、板、屋架等构件达到一定程度的变形、裂缝或其它状
14、态时可确定为危险构件。(3)危险房屋鉴定：以地基基础、承重结构和围护构件的危险性评定为基础，综合历史背景和发展趋势，全面分析，综合判断。具体执行时应考虑以下问题：危险的相关性；危险的历史背景和发展趋势；危险范围的确定。(4)危险房屋鉴定可根据危险房屋鉴定标准JGJ125-1999执行。3.建筑结构的综合评定(1)实际进行的可靠性一般通过对建筑结构及缺陷的系统检测，以分等定级的形式来评定。(2)承载能力评定：调查结构上的作用(荷载及温度等间接因素)；所处环境及使用历史；检查结构形式和传力系统是否合理；按国家现行规范标准对结构进行验算。(3)构件子单元的评定：评定按承载能力、构造、裂缝、变形进行。结果分为四个等级(a、b、c、d)，每个等级都列出了相应的具体评定指标。由此4项评定的结果，并以承载能力评定为主，对地基基础、承重结构、围护系统的安全性及使用性按A、
