衡陽市建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固及工程實(shí)例08

1、湖南大學(xué)土木工程學(xué)院卜良桃 教建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固概論及工程實(shí)例加固概論及工程實(shí)例( (第八講）第八講） 第九章第九章 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固機(jī)械修配廠車間主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固一、檢測(cè)與鑒定1.1 工程基本情況 某機(jī)械修配廠車間位于某市市區(qū)內(nèi)，于1975年建成并投入使用，該機(jī)械修配廠車間為1層框架結(jié)構(gòu)，該車間總長96.0m，總寬30.0m，柱距6.0m，兩跨跨度分別為18.0m及12.0m，需改造車間位于12.0m跨的19軸，改造車間軸線總長度為48.0m。本工程未考慮抗震設(shè)防，建筑等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。車

2、間內(nèi)景車間結(jié)構(gòu)布置圖1.2 檢測(cè)、鑒定原因 因機(jī)械修配廠車間需拆除車間內(nèi)的19軸線部分房屋; 將AB跨19軸部分改造為帶5噸吊車車間，需對(duì)該區(qū)城內(nèi)柱增加牛腿，需對(duì)該車間主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)分析、評(píng)定。該車間改造部分檢測(cè)平面如圖所示。車間改造部分示意圖1.4 檢測(cè)、鑒定結(jié)果（1） 混凝土構(gòu)件尺寸 根據(jù)現(xiàn)場勘驗(yàn)情況，對(duì)該車間牛腿柱進(jìn)行截面校核，該車間牛腿柱尺寸如圖所示。（2） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件混疑土強(qiáng)度檢測(cè) 采用回彈法對(duì)車間鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場抽檢，檢測(cè)結(jié)果如表所示。檢測(cè)結(jié)果表明，所檢測(cè)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為24.225.8MPa。構(gòu)件名稱及位置設(shè) 計(jì)強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度平均值(MPa)強(qiáng)度最

3、小值(MPa)強(qiáng)度推定值(MPa)備注1A軸K5柱C2027.325.225.2 3A軸K5柱C2026.124.024.0 5A軸K5柱C2027.825.225.2 7A軸K5柱C2027.425.425.4 9A軸K4柱C2027.324.924.9 2B軸K2柱C2027.325.025.0 4B軸K2柱C2027.325.825.8 6B軸K2柱C2025.123.723.7 8B軸K2柱C2027.024.324.3 9B軸K1柱C2026.224.924.9 混凝土構(gòu)件抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果匯總表注：構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值已考慮齡期和碳化深度的影響（3）混凝土柱垂直度檢測(cè) 采用電子經(jīng)緯儀

4、對(duì)混凝土柱的垂直度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表所示。構(gòu)件名稱及位置垂直度偏差實(shí)測(cè)值（mm）垂直度偏差允許值（mm）偏向2A軸K5柱625偏西3B軸K5柱725偏西9A軸K4柱525偏東9A軸K3柱625偏西9B軸K1柱725偏西混凝土柱垂直度檢測(cè)結(jié)果混凝土柱垂直度檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)結(jié)果表明，所測(cè)量柱構(gòu)件的垂直度偏差在國家相關(guān)規(guī)范規(guī)定的允許值范圍之內(nèi)。（4） 混凝土構(gòu)件鋼筋檢測(cè) 采用鋼筋位置探測(cè)儀對(duì)該車間混凝土構(gòu)件的配置鋼筋大小、間距、保護(hù)層厚度等進(jìn)行抽檢,其中BxH=550 x950,檢測(cè)結(jié)果如表所示。構(gòu)件名稱及位置縱向鋼筋設(shè)計(jì)值縱向鋼筋實(shí)測(cè)值箍筋間距設(shè)計(jì)值(mm)箍筋間距實(shí)測(cè)值(mm)保護(hù)層厚度(mm

5、)2A軸K5柱-B面：5 1820H面：6 1820-8144-15230-364A軸K5柱-B面：5 1820H面；6 1820-8147-15831-456A軸K5柱-B面：5 1820H面；6 1820-8149-15635-468A軸K5柱-B面：5 1820H面；6 1820-8148-15834-409A軸K3柱-B面：5 1820H面；6 1820-8142-15335-40柱鋼筋檢測(cè)結(jié)果匯總表1.5 檢測(cè)鑒定結(jié)論與建議（1）結(jié)論 根據(jù)對(duì)該車間現(xiàn)場檢測(cè)、調(diào)查結(jié)果，結(jié)論如下：1）檢測(cè)結(jié)果表明，所檢測(cè)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為24.225.8MPa；2）檢測(cè)結(jié)果表明，所測(cè)量柱構(gòu)件的

6、垂直度偏差在國家相關(guān)規(guī)范規(guī)定的允許值范圍之內(nèi)；3）根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，可委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行該車間的加固改造設(shè)計(jì)。并參考本報(bào)告的改造建議，改造施工須委托有資質(zhì)的施工單位進(jìn)行，加固改造設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工質(zhì)量必須滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)及工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的要求。（2）建議 對(duì)于B交19軸K2柱、A交9右軸K4柱，A交18軸K5柱改造進(jìn)行改造。特別注意的是A交18軸K5柱的處理。對(duì)于柱子的改造宜按下列步驟進(jìn)行處理，首先，對(duì)改造柱進(jìn)行臨時(shí)支撐，用機(jī)械鉆芯拆除柱的一部分，最后對(duì)柱需改造成牛腿的側(cè)面和底面進(jìn)行利用電鉆打磨，露出鋼筋層，形成適度粗糙表面及便于改造鋼筋與原鋼筋的焊接。二、加固方案 由于需要將AB跨19軸部分改造

7、為帶5噸吊車車間，需對(duì)該區(qū)城內(nèi)柱增加牛腿，增加牛腿處混凝土較原柱混凝土提高一個(gè)等級(jí)，采用C25混凝土進(jìn)行加固。本工程中新增受力鋼筋保護(hù)層厚度為30mm。1. 加固改造方法簡介 首先，對(duì)改造柱進(jìn)行臨時(shí)支撐，用機(jī)械鉆芯拆除柱的一部分，然后按步驟進(jìn)行改造。利用電鉆對(duì)柱需改造成牛腿的側(cè)面和底面進(jìn)行打磨，露出鋼筋層，形成適度粗糙表面及便于改造鋼筋與原鋼筋的焊接。將鋼筋焊接好了以后再進(jìn)行支模，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再拆除模板。2. 柱子改造加固B交19軸K2柱改造圖A交9右軸K4柱改造圖A交18軸K5柱改造圖三、施工技術(shù)1. 加固牛腿柱的施工工藝（1）施工準(zhǔn)備工作（2）柱表面處理（3）植入

8、剪切銷釘（4）柱表面綁扎安裝鋼筋網(wǎng)（5）涂刷界面劑（6）牛腿改造設(shè)計(jì)施工說明四、加固柱施工檢驗(yàn)與驗(yàn)收 為保證加固工程的施工質(zhì)量，確保房屋的安全及正常使用，對(duì)該房屋的加固梁柱工程質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)鑒定。（1）回彈法檢測(cè)加固柱混凝土抗壓強(qiáng)度構(gòu)件名稱及位置加固強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度換算值(MPa)強(qiáng)度推定值(MPa)備注平均值最小值1A軸K5柱C2528.526.726.73A軸K5柱C2529.326.626.65A軸K5柱C2527.425.925.97A軸K5柱C2528.626.526.59A軸K4柱C2527.426.126.12B軸K2柱C2528.926.426.44B軸K2柱C2527.32

9、5.325.36B軸K2柱C2527.826.026.08B軸K2柱C2529.027.227.29B軸K1柱C2527.125.625.6混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果匯總表 以上檢測(cè)結(jié)果表明，所檢測(cè)加固柱的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為25.627.2MPa，滿足加固設(shè)計(jì)C25的強(qiáng)度要求。（2）加固柱配置鋼筋網(wǎng)檢測(cè) 采用CM9鋼筋位置探測(cè)儀對(duì)加固柱的配置鋼筋大小、間距、保護(hù)層厚度等進(jìn)行抽檢，檢測(cè)結(jié)果見表所示。構(gòu)件名稱及位置縱向鋼筋設(shè)計(jì)值縱向鋼筋實(shí)測(cè)值保護(hù)層厚度(mm)箍筋設(shè)計(jì)值(mm)箍筋實(shí)測(cè)值(mm)1A軸K5柱4 204 2028-33101001094（非加密區(qū)）3A軸K5柱4 204 2026-3

10、2101001096（非加密區(qū)）5A軸K5柱4 204 2027-34101001095（非加密區(qū)）7A軸K5柱4 204 2025-291010010105（非加密區(qū)）9A軸K4柱4 204 2027-311010010106（非加密區(qū)）2B軸K2柱4 204 2026-321010010107（非加密區(qū)）4B軸K2柱4 204 2029-32101001098（非加密區(qū)）6B軸K2柱4 204 2028-331010010102（非加密區(qū)）8B軸K2柱4 204 2027-341010010104（非加密區(qū)）9B軸K1柱4 204 2025-30101001099（非加密區(qū)）鋼筋檢測(cè)結(jié)果匯

11、總表 第十章第十章 構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固隧道振動(dòng)裂縫檢測(cè)鑒定與加固技術(shù)一、檢測(cè)與鑒定1 工程基本情況 某隧道位于某縣縣城內(nèi),該隧道左洞出口JK10291-300m處為復(fù)合式襯砌，初期支護(hù)由系統(tǒng)錨桿、雙層鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、工字鋼鋼拱架組成，結(jié)合超前管棚，鋼筋混凝土作為二次襯砌。該位置水文、地質(zhì)概況為上覆坡殘積粉質(zhì)粘土，厚度約為01.2m，多呈硬塑狀，含碎石；下伏基巖為中風(fēng)化灰?guī)r，受斷裂F4（見原設(shè)計(jì)圖）影響，裂隙發(fā)育，巖質(zhì)較硬；屬淺埋段，圍巖穩(wěn)定性較差；無自穩(wěn)定能力，施工開挖易產(chǎn)生坍塌、冒頂；地下水主要為第四系孔隙潛水及基巖風(fēng)化裂隙水，水量較小，受季節(jié)影響較大。 隧

12、道外景圖1 隧道外景圖2 檢測(cè)區(qū)域平面示意圖 1-1斷面示意圖 2. 檢測(cè)與鑒定結(jié)果（1）混凝土構(gòu)件抗壓強(qiáng)度檢測(cè) 采用回彈法對(duì)二次襯砌鋼筋混凝土拱圈的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場抽檢，檢測(cè)結(jié)果如表所示。構(gòu)件名稱及位置設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度換算值（MPa）強(qiáng)度推定值（MPa）備注平均值最小值鋼筋混凝土拱圈位置1C2536.534.534.5鋼筋混凝土拱圈位置2C2536.332.832.8 回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果注：構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定值已考慮齡期和碳化的影響。檢測(cè)結(jié)果表明：所檢測(cè)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)要求。（2）混凝土構(gòu)件鋼筋配置檢測(cè) 采用ZBL-R650型鋼筋探測(cè)儀對(duì)二次襯砌鋼筋混凝土

13、拱圈內(nèi)配置的鋼筋直徑、間距、保護(hù)層厚度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表所示。構(gòu)件名稱及位置沿拱圈方向鋼筋設(shè)計(jì)值沿拱圈方向鋼筋實(shí)測(cè)值保護(hù)層厚度(mm)鋼筋混凝土拱圈外排鋼筋222502225026050-70鋼筋混凝土拱圈內(nèi)排鋼筋222502225025545-75混凝土構(gòu)件鋼筋配置檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)結(jié)果表明，所檢測(cè)的混凝土構(gòu)件內(nèi)配置的鋼筋直徑、間距、保護(hù)層厚度基本滿足原設(shè)計(jì)要求。（3）混凝土構(gòu)件截面尺寸檢測(cè) 對(duì)二次襯砌鋼筋混凝土拱圈的壁厚尺寸進(jìn)行測(cè)量，與設(shè)計(jì)截面尺寸進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果如表所示。構(gòu)件名稱及位置設(shè)計(jì)尺寸（mm）實(shí)測(cè)尺寸（mm）鋼筋混凝土拱圈位置1450455500鋼筋混凝土拱圈位置2450460

14、510混凝土構(gòu)件截面尺寸測(cè)量結(jié)果（4）結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量檢測(cè) 對(duì)該隧道的開裂及破損部位進(jìn)行檢測(cè)調(diào)查，其主要檢測(cè)結(jié)果描述如下：該隧道側(cè)壁出現(xiàn)多條X型裂縫及斜裂縫，裂縫寬度在35mm之間；該隧道洞口邊豎向裂縫較寬，裂縫寬度在1015mm之間；該隧道洞口邊水平錯(cuò)動(dòng)開裂，如圖10-8所示；該隧道洞口側(cè)壁底部有明顯的沉降裂縫；該隧道側(cè)壁有混凝土塊掉落現(xiàn)象。隧道壁X型裂縫 隧道壁斜裂縫洞口邊豎向裂縫 洞口邊水平錯(cuò)動(dòng)開裂 洞口邊底部沉降裂縫 洞口邊混凝土塊掉落 依據(jù)檢測(cè)結(jié)果描繪的鋼筋混凝土拱圈裂縫圖3. 檢測(cè)鑒定結(jié)論與建議（1）結(jié)論 1）因放炮引起隧道左洞出口，JK10291300m處鋼筋混凝土隧道拱圈出現(xiàn)裂縫。

15、 2）需對(duì)隧道左洞出口，JK10291300m處鋼筋混凝土隧道拱圈出現(xiàn)裂縫進(jìn)行加固處理。 3）裂縫處理后該隧道結(jié)構(gòu)可按原設(shè)計(jì)條件正常使用。二、加固方案1. 加固方法簡介 根據(jù)現(xiàn)場檢測(cè)本工程采用局部置換混凝土法加固局部破損的混凝土。（1）置換混凝土加固法的概念 置換混凝土加固法一般用于承重構(gòu)件受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或受壓區(qū)混凝土有嚴(yán)重缺陷的局部加固處理。其不僅能夠應(yīng)用于新建工程中因混凝土質(zhì)量不合格所造成的返工處理，而且還可以用于受凍害、腐蝕、火災(zāi)燒損、地震、強(qiáng)風(fēng)以及人為破壞的已有混凝土承重結(jié)構(gòu)的修復(fù)等。（2）置換混凝土加固法加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 在實(shí)際工程施工過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到由于施工管理

16、不善、技術(shù)措施不當(dāng)、外界客觀因素影響等原因所引起的混凝土承重構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度不夠，承載能力不足，或者是混凝土構(gòu)件局部有泡沫夾層、空洞缺陷、砂漿層等結(jié)構(gòu)軟弱夾層，致使該區(qū)段混凝土抗壓強(qiáng)度嚴(yán)重不足的情況。此時(shí)，采用其他的加固方法己很難奏效，無法從根本上提高缺陷混凝土抗壓強(qiáng)度，而采用置換混凝土加固法則能從根本上解決該類問題2. 隧道裂縫處理（1）對(duì)隧道側(cè)壁底部開裂部位及上部有開裂、變形反應(yīng)明顯的洞壁基礎(chǔ)進(jìn)行注漿處理。（2）對(duì)于開裂較嚴(yán)重、裂縫寬度大于0.2mm的隧道部位進(jìn)行灌縫處理，并粘貼碳纖維布進(jìn)行加固。（3）對(duì)局部破損的混凝土采用局部置換混凝土法處理，置換的混凝土應(yīng)采用無收縮、微膨脹的改性自流

17、混凝土，強(qiáng)度等級(jí)比原隧道混凝土提高一級(jí)，加固前應(yīng)根據(jù)該隧道的當(dāng)前受荷情況，設(shè)置可靠的臨時(shí)支撐，以達(dá)到為加固隧道卸載的目的。碳纖維加固圖三、加固施工技術(shù)1. 置換混凝土加固法加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工工藝 施工工序： 1）對(duì)構(gòu)件受力狀況進(jìn)行計(jì)算，確定構(gòu)件所受荷載力值； 2）確定結(jié)構(gòu)的卸載支撐方案，對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸載； 3）將有缺陷的部分混凝土進(jìn)行鑿除，進(jìn)行界面處理，對(duì)受力鋼筋進(jìn)行修復(fù)配置； 4）支模并重新澆筑混凝土，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，直至置換后混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，拆除卸載支撐，恢復(fù)原結(jié)構(gòu)受力狀況。植入混凝土表面銷釘前，應(yīng)按加固設(shè)計(jì)部位放線定位。（1）置換混凝土的材料性能1）鋼筋的品種規(guī)格、性能

18、應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GB1499）等的規(guī)定，抽取試件作力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)的規(guī)定。2）支撐體系所選用的鋼材，其品種規(guī)格、性能應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）等的規(guī)定，抽取試件作力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)的規(guī)定。3）置換混凝土采用加固型高強(qiáng)無收縮改性混凝土，在其中摻入占ZM混凝土外加劑，該混凝土的特點(diǎn)為:免振搗自流密實(shí)成型、無收縮、微膨脹，抗油滲、耐久性好。其品種質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù)應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，并抽樣取試樣進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)驗(yàn)。4）拌制混凝土宜采用飲用水，當(dāng)采用其他水源時(shí)，水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ63）的規(guī)定，并須進(jìn)行抽查。（2）混凝土的鑿除與置換 鑿除缺陷部分混凝土置換層，要求置換層上下混凝土面在整體上是一個(gè)凹凸不平的水平面，而不能是斜面或錐面。為減小對(duì)原結(jié)構(gòu)混凝土的損傷，混凝土的鑿除采用BOSCH-11型電動(dòng)