結(jié)構(gòu)檢測與加固

1、結(jié)構(gòu)檢測與加固結(jié)構(gòu)檢測與加固周新剛周新剛 教授教授煙臺大學(xué)土木工程學(xué)院煙臺大學(xué)土木工程學(xué)院概論概論 國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)的檢測與加固處理非常重視 結(jié)構(gòu)檢測與加固成為土木工程的重要實踐 檢測技術(shù)與儀器的發(fā)展 加固理論與技術(shù)的發(fā)展 新材料在加固中的應(yīng)用 規(guī)范與規(guī)程不斷完善主要內(nèi)容主要內(nèi)容 各類結(jié)構(gòu)的檢測技術(shù)及其工程應(yīng)用 檢測技術(shù)與檢測標準的發(fā)展 可靠性鑒定與評估的原則、方法與程序 可靠性鑒定結(jié)果及其意義 結(jié)構(gòu)加固理論與試驗研究 各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固方法 加固工藝 加固理論、技術(shù)與材料的發(fā)展 加固施工的質(zhì)量檢測 工程實例一、檢測技術(shù)與工程應(yīng)用一、檢測技術(shù)與工程應(yīng)用1 1、混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)1.1 1.1

2、檢測的主要內(nèi)容：檢測的主要內(nèi)容：p 裂縫；p 撓度；p 混凝土強度；p 鋼筋設(shè)置與強度；p 缺陷；p 混凝土成分；p 耐久性。 檢測內(nèi)容或檢測項目滿足服務(wù)項目的要求、規(guī)范要求、檢測內(nèi)容或檢測項目滿足服務(wù)項目的要求、規(guī)范要求、技術(shù)發(fā)展要求或技術(shù)水平要求，體現(xiàn)技術(shù)與儀器等方面的技術(shù)發(fā)展要求或技術(shù)水平要求，體現(xiàn)技術(shù)與儀器等方面的水平。水平。1 1）裂縫檢測）裂縫檢測p 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫能反映結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)方面的問題；p 裂縫問題往往也是結(jié)構(gòu)質(zhì)量糾紛的導(dǎo)火索；p 裂縫檢測的目的是分析判定裂縫對結(jié)構(gòu)損害；p 其本質(zhì)是分析裂縫的成因；p 混凝土裂縫的復(fù)雜性，決定了有說服力的成因分析往往是困難的，很多時候，有說

3、服力的成因分析，也是最有爭議的成因分析。即使是最有說服力的成因分析，也會在成因分析中遺留許多值得深入分析的問題；p 就裂縫檢測本身，裂縫深度檢測比寬度檢測要困難；p 對于構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言，找出最大的裂縫寬度，也是艱苦的工作。實際工程中，要根據(jù)找出最大裂縫的意義，決定檢測的程度。2 2）撓度（變形）檢測）撓度（變形）檢測 一般來說，混凝土結(jié)構(gòu)撓度（變形）的檢測的工程意義不大。 因為，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形沒有裂縫表現(xiàn)的更為顯著。 除非，結(jié)構(gòu)由于某種特殊的原因引起的過大變形。 在這種情況下，結(jié)構(gòu)往往處于危險狀態(tài)之中，或受到某種災(zāi)害的作用。裂縫和變形是可以變化的，所以判別變化裂縫和變形是可以變化的，所以

4、判別變化 發(fā)展趨勢，在某些情況下更為重要發(fā)展趨勢，在某些情況下更為重要3 3）混凝土強度）混凝土強度p任何情況下，混凝土強度都是檢測的重要內(nèi)容；p混凝土強度檢測主要有三種方法；p檢測的準確性，依賴大量大量檢測數(shù)據(jù)；p實際上，綜合法存在的基礎(chǔ)是準確性與大量檢測數(shù)據(jù)的依賴性；p早期混凝土強度的檢測，對提高混凝土質(zhì)量的意義；p小芯樣檢測的數(shù)據(jù)如何處理？p不同應(yīng)力水平下，混凝土強度的檢測結(jié)果會有怎樣的差別？p混凝土碳化后的時間是否對混凝土強度有影響？p潮濕、凍融、火災(zāi)等的混凝土強度如何檢測？4 4）鋼筋布置與強度）鋼筋布置與強度p鋼筋布置與質(zhì)量檢測是混凝土結(jié)構(gòu)檢測的重要內(nèi)容；p鋼筋布置檢測的主要方法；

5、p鋼筋質(zhì)量檢測：規(guī)格、型號與質(zhì)量水平；p硬度法在鋼筋強度檢測中的應(yīng)用；p化學(xué)分析法應(yīng)作為無損質(zhì)量檢測的重要手段；p腐蝕鋼筋的檢測是鋼筋檢測的重要發(fā)展方向；p鋼筋連接的檢測目前還沒有引起足夠的重視；節(jié)點混凝土和鋼筋質(zhì)量的綜合檢測應(yīng)作為災(zāi)害預(yù)測檢測的重要內(nèi)容4 4）缺陷檢測）缺陷檢測 明顯的缺陷在施工階段一般會發(fā)現(xiàn)； 1990年代建造的混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是一些重點工程，在工期指標的要求下，往往存在一些明顯的缺陷而被隱蓋； 對于這樣一些工程，在以后的檢測中，這些缺陷也容易被繼續(xù)隱蔽； 因為，任何檢測都是抽樣檢測，特別是在被使用的工程中進行抽樣檢測。 內(nèi)部的缺陷就更不容易被揭露。5 5）混凝土成分）混凝

6、土成分p 水泥硬化后生成新的物質(zhì)；p 這些新的物質(zhì)對于多數(shù)水泥來說是大體相同的；p 而且，這些新的物質(zhì)是和混凝土中其他成分不易分析；p 因此，從硬化的混凝土分析水泥的成分是苦難的，目前還沒有可行的方法；p 但分析混凝土的成分，特別是分析水泥的品種，對工程具有重要的意義。p 也許在工程的某些部位設(shè)置一些特殊的小儀器，用于收集水泥漿，作為質(zhì)量分析的依據(jù)，可能是有意義的，也是可行的。6 6）耐久性）耐久性 耐久性涉及的范圍很廣，上述檢測項目也是耐久性檢測的主要項目，但耐久性檢測的內(nèi)容更多：p 鹽p 碳化p 氫氧根濃度p 滲透率p 電位p 電阻率p 滲透率（現(xiàn)場檢測滲透率非常重要）1.2 1.2 檢測

7、儀器與技術(shù)檢測儀器與技術(shù)1 1）強度檢測）強度檢測p 混凝土：回彈、鉆芯、超聲、成熟度p 鋼筋：硬度、抗拉、化學(xué)分析2 2）裂縫檢測）裂縫檢測p 放大鏡p 超聲波p 塞尺3 3）耐久性檢測）耐久性檢測p 化學(xué)方法p 物理方法4 4）抽樣檢測與室內(nèi)實驗）抽樣檢測與室內(nèi)實驗p 抽樣檢測的代表性p 室內(nèi)實驗的數(shù)據(jù)處理5 5）技術(shù)標準）技術(shù)標準p 國家標準與地方標準p 遵循標準與技術(shù)創(chuàng)新2、鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)要經(jīng)過工廠加工制作與現(xiàn)場安裝兩個階段。 因此，鋼結(jié)構(gòu)的工廠檢驗比混凝土結(jié)構(gòu)重要的多。 除材料化學(xué)成分檢測、鋼材強度檢測外，探傷是鋼結(jié)構(gòu)檢測的重要內(nèi)容，無論是在工廠，還是在現(xiàn)場。 另外，高強螺栓

8、的檢驗也是鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測的重要內(nèi)容。 已有鋼結(jié)構(gòu)的變形、腐蝕、功能層的狀況等也是已有鋼結(jié)構(gòu)鑒定評估的重要依據(jù)。 超聲波探傷是鋼結(jié)構(gòu)加工、制作、安裝中焊接質(zhì)量檢測的重要手段。3 3、砌體結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu) 砂漿強度檢測砂漿強度檢測 有多種方法，但都有較大的離散性。 混凝土強度檢測混凝土強度檢測 同混凝土。 砌塊強度檢測砌塊強度檢測 取樣檢測 砌體強度現(xiàn)場檢測砌體強度現(xiàn)場檢測 原位測試，相對地比較準確地評價砌體的質(zhì)量。 剛度等剛度等二、檢測、鑒定標準二、檢測、鑒定標準1、檢測與鑒定的關(guān)系、檢測與鑒定的關(guān)系 從服務(wù)的角度，檢測標準是重要的； 檢測標準的制定有助于檢測的規(guī)范與技術(shù)的推廣； 檢測標準分行業(yè)標

9、準與國家標準； 材料等性能的檢測大都有國家標準，而現(xiàn)場檢測標準大都是一些行業(yè)標準、地方標準； 行業(yè)標準往往針對某些特點的檢測儀器與方法； 對混凝土結(jié)構(gòu)等方面的檢測，制定一些地方標準是必要的。 檢測標準與鑒定標準是不同的； 檢測應(yīng)作為鑒定的依據(jù)。p 檢測為鑒定提供數(shù)據(jù)；p 鑒定是在檢測與分析的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）某些性能，做出評價；p 檢測的結(jié)果應(yīng)該是一些定量的結(jié)果；p 鑒定有定量的結(jié)果，也有定性的結(jié)論；p 除材料本身的力學(xué)性能檢測外，檢測的目的一般服務(wù)于鑒定或其他目的；p 因此，檢測項目的要求，應(yīng)滿足服務(wù)內(nèi)容的需要；p 檢測可以直接由鑒定單位完成外，也可以由鑒定單位委托其他檢測單位完成；p

10、 但檢測數(shù)據(jù)、鑒定結(jié)論的做出，應(yīng)該負法律責(zé)任；p 所以與這些活動有關(guān)的技術(shù)人員、儀器設(shè)備、工作程序、技術(shù)管理等，要符合國內(nèi)外的通行標準。p 而且，工作流程、技術(shù)管理等在某種意義上，直接影響成果的質(zhì)量。主要的技術(shù)標準要具備，并熟悉。主要的技術(shù)標準要具備，并熟悉。2 2、主要技術(shù)標準、主要技術(shù)標準 材料方面 混凝土結(jié)構(gòu)方面 鋼結(jié)構(gòu)方面 砌體結(jié)構(gòu)方面請列出與混凝土結(jié)構(gòu)檢測、鑒定有關(guān)的主要技術(shù)標準請列出與混凝土結(jié)構(gòu)檢測、鑒定有關(guān)的主要技術(shù)標準3、檢測發(fā)展的一些新趨勢、檢測發(fā)展的一些新趨勢 構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)力水平的檢測； 如何檢測地下、隱蔽或不宜達到部位的結(jié)構(gòu)質(zhì)量； 智能監(jiān)控檢測； 動力性能檢測； 裝飾

11、層等方面的檢測； 環(huán)境檢測； 功能材料與功能狀態(tài)的檢測； 健康檢測； 現(xiàn)代技術(shù)在健康檢測等中的應(yīng)用。 動力檢測、健康檢測的要求應(yīng)越來越高動力檢測、健康檢測的要求應(yīng)越來越高三、可靠性鑒定與評估的原則、方法與程序三、可靠性鑒定與評估的原則、方法與程序 新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，要求對改造的工程必須進行檢測鑒定。 鑒定的目的為改造提供技術(shù)參數(shù)，回答能否改造，改造的技術(shù)參數(shù)，改造的技術(shù)建議。 原則原則：詳實性、安全性、可行性、經(jīng)濟性。 方法方法: : 傳力樹方法 結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的傳力系統(tǒng) 樹表示它們在傳力中的邏輯關(guān)系單元單元2 2單元單元1 1單元單元 i i結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)系統(tǒng)1系統(tǒng)系統(tǒng)2構(gòu)件構(gòu)

12、件1構(gòu)件構(gòu)件2構(gòu)件構(gòu)件1構(gòu)件構(gòu)件2專門鑒定機構(gòu)專門鑒定機構(gòu)鑒定目的、范圍、內(nèi)容鑒定目的、范圍、內(nèi)容鑒定方案鑒定方案詳細調(diào)查詳細調(diào)查與評定？與評定？鑒定報告鑒定報告可靠性鑒定評級可靠性鑒定評級詳細調(diào)查與評定詳細調(diào)查與評定初步調(diào)查與評定初步調(diào)查與評定補充調(diào)查？補充調(diào)查？否否是是否否是是程序程序:安全性與使用性鑒定安全性與使用性鑒定 使用性鑒定根據(jù)檢測結(jié)果和鑒定標準可以直接做出； 安全性鑒定必須根據(jù)檢測結(jié)果，進行內(nèi)力分析和抗力計算，在抗力計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)鑒定標準做出； 因此，安全性鑒定中，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析是非常重要的； 內(nèi)力分析要結(jié)合鑒定的目的、要求等決定； 改造加固工程要結(jié)合改造方案進行； 安全性分析中的材料強度取值問題； 如何用分析數(shù)據(jù)確定構(gòu)