既有建筑结构鉴定与加固技术概述及应用

既有建筑结构鉴定与加固技术概述及应用 　1、引言   　　近年来，随着昆山地方经济的迅猛发展，城市建设日新月异，每年新开量逐年攀升，截至2007年12月初昆山全市在建工程总面积约2400万m2左右。   　　在大规模新城建设同时，旧城改造项目也不断推进实施，既有建筑的改造被提升到显著位置，相当部分老建筑改造过程中需采取必要的加固措施以满足新的使用功能要求。再者，部分工程（包括在建建筑及新建成工程）因种种原因导致工程质量存在一定缺陷，需进行加固处理后方能满足结构安全及使用要求。此类加固工程呈现逐年增长现象，目前开发区内较具代表性的工程有：   　　1）朝阳路某动迁小区居民楼，六层砌体结构，建于上世纪90年代，目前由于基础不均匀沉降，导致上部结构开裂严重，需进行地基基础加固处理；   　　2）前进路某酒店工程，12层全框结构，建于上世纪90年代末，由于改变建筑使用功能，同时顶部增加两层，目前进行相应结构加固施工作业；   　　3）柏庐路某高层办公楼，23层框-剪结构，在施工过程中因火灾导致部分结构严重受损，后对受损区域进行加固处理并经参建各方验收合格。   　　在对此类工程加固处理监督过程中，我站发现普遍暴露出如下问题：   　　1）参建单位普遍对工程结构鉴定、加固处理比较陌生，参建方主体质量行为方面存在较多缺失。   　　由于工程结构鉴定、加固属专项技术，很多即便是工程经验比较丰富的单位也对此了解甚少。比如加固设计需有相应的资质，设计单位资质证书上应明确包括加固设计项目，施工单位也必须有加固施工的专项资质；监理单位应严格对照规范及监理细则对加固质量进行控制。由于对上述规定缺乏了解，相当多加固工程在实施中存在质量 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 主体行为缺失问题，而且较为严重。   　　2）参建单位对结构鉴定、加固处理工作的控制流程了解甚少，存在认识上的偏差。   　　加固工程，作为一项较为特殊的技术处理工作，有其自身特殊性。因此，加固处理工作必须遵循严格的程序即：可靠性鉴定、加固 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择、加固设计、施工组织设计、施工、验收的流程开展工作。在监督过程中，发现有很多工程参建单位不了解上述程序，加固设计前未对既有结构进行可靠性鉴定，加固施工工序及施工作业指导随意性强，部分工程施工完成后相关责任主体不进行专项验收，对加固质量不能形成明确结论。相应的加固效果也就可想而知了。   　　3）参建单位对结构鉴定、加固设计、施工质量验收等规范及技术规程等掌握严重不足。   　　目前，我国的工程结构鉴定与加固处理类规范、技术规程等发展水平与工程实际需要存在严重的滞后。很多规范及技术规程编制水平及条件还停留在几十年前，一些较为先进的技术没有及时纳入此类技术规范中。同时，我国目前涉及到工程结构鉴定、检测、加固处理等类的规范及规程种类繁杂零散，缺乏系统性，不利于工程技术人员学习掌握。因此，在我站在监督中发现：大部分工程技术人员，包括设计、监理及施工单位普遍反映对此类规范及技术要求了解甚少，掌握不够，甚至缺乏最基本的知识。我站监督中发现有相当多参建单位连基本的规范都不具备，甚至提到某一规范时候非常茫然。   　　4）加固工程实体质量控制体系存在较多缺陷。   　　由于上述所列的客观原因，致使工程加固处理中的实体质量控制体系存在明显缺陷，主要有：加固设计或施工单位不具备相应专项资质，或加固设计前未进行结构鉴定；加固工程多为专业分包队伍实施，相当多总包单位由于自身知识的局限性对加固分包缺乏管理，基本采取以包代管模式，未落实总包单位应尽职责；监理单位也基本因相关知识缺乏而将监理工作（质量证明文件、工序、隐蔽验收、重点部位旁站、验收等）流于形式；施工过程疏于管理，工序控制混乱，加固所用材料质量证明文件严重缺失，部分需进行现场加固性能检验的工作也未执行；相应的加固效果验收也是流于形式，原因就在于相关参建单位不了解相关规范及技术规程要求，提不出具体要求。   　　鉴于本地区目前工程结构鉴定、加固处理工作所处现状及暴露出问题的严重性，笔者认为迫切需要进行此类知识的宣贯，通过学习提高参建责任主体对此类知识的了解与掌握，同时也为今后类似工程的监督控制提供一定的参考，以期尽早消除加固处理中的种种误区及质量控制盲点，提升此类工程的整体质量水平。本着此一目的，笔者查阅相关法规、技术规范规程要求，参考该领域全国性专题研讨会会议成果，并结合本人对该项工作的理解及既往的工程实践，拟从工程结构鉴定及加固处理的流程、规范体系、常用加固方法及适用范围、参建主体质量行为、实体质量控制等方面进行阐述与整理，以便与相关技术人员共同学习提高，更好指导工程实践。   　　2、结构鉴定与评估技术概述及应用   　　2．1结构可靠性鉴定概念及常用方法   　　1、可靠性鉴定基本概念   　　结构的可靠性是指结构在规定的设计基准期（一般为50年）内，在正常设计、正常施工、正常使用的条件下，完成预定功能的能力，是结构安全性、适用性、耐久性的总称。   　　“安全性”即建筑结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种荷载及外加约束作用，以及遇到偶然事件时应能保持必要的整体稳定性；   　　“适用性”即建筑结构在正常使用时，应能满足正常的使用要求，如不能有过大的变形、裂缝等；   　　“耐久性”即建筑结构在正常使用、正常维护下，材料性能虽随时间推移而变化，但仍能满足预定功能的要求（如在基准期内，砂浆粉化、砖墙体风化、砼的碳化、钢材的锈蚀及木材的腐朽等均不能超过规定的限值）。   　　《民用建筑可靠性鉴定 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》（GB50292-1999）中“正常使用性鉴定”即包括上述“适用性”和“耐久性”的鉴定。   　　结构耐久性鉴定只能根据现有结构的耐久性性能及使用中的耐久性累积损伤信息反馈，鉴定的重点是根据结构的损伤程度、损伤速度、维修状况及其对结构安全的危害程度等，推算其结构自然寿命的剩余耐久年限，估计结构在正常使用、正常维护的条件下，继续使用是否能满足下一个目标使用年限的要求。   　　结构可靠性鉴定就是通过调查、检测、分析和判断等手段对实际结构的“三性”进行评定的过程，结构质量检测好比医生看病时的各种检查化验，目的在于解决在缺乏资料的情况下，对旧建筑物进行鉴定、加固、改建、扩建，或由于超载使用、结构存在过度变形裂缝、腐蚀、火灾、爆炸、地震等造成建筑物损伤等情况，都必须通过结构检测来确定材料的力学性能、结构实际工作状况和承载能力，测取一些必要的数据，为鉴定及加固改造提供依据。结构检测内容主要为材料强度、结构裂缝、结构变形、结构缺陷、结构腐蚀、荷载条件及结构几何尺寸等。通过结构损伤分析原因及其对结构的危害，作出鉴定结论，最后应对现存建筑物提出处理意见，确定是否需要进行加固。   　　2、可靠性鉴定常用方法   　　对结构可靠性鉴定的方法有：传统经验法、使用鉴定法、概率法以及概率极限状态鉴定法等，现阶段主要采用的方法为概率极限状态鉴定法。   　　2．2结构鉴定分类   　　鉴定实务中有不同的划分标准，本文中笔者主要根据建筑物用途来划分，大致可划分为工业建筑与民用建筑两大类，两大类建筑因其自身功能及特点不同也分别遵循不同的规范体系。   　　1、工业建筑   　　既有工业建筑结构体系存在下列情况的应进行可靠性鉴定：   　　◇因生产设备更新、工艺流程变革或生产规模扩大等原因，对厂房结构提出新的使用要求；   　　◇各类事故及灾害导致结构损伤，需对其可靠性重新评定，恢复结构功能；   　　◇长期使用或生产环境变化后，对原结构可靠性产生怀疑时；   　　◇结构原设计或制造安装过程中遗留下较严重的缺陷，需鉴定其实际承载力；   　　◇年久失修或使用年限已超过设计基准期；   　　◇其他需对厂房结构进行可靠性鉴定的情况。   　　2、民用建筑   　　民用建筑可靠性鉴定，可分为安全性鉴定和正常使用性鉴定。   　　a）在下列情况下，应进行可靠性鉴定：   　　◇建筑物大修前的全面检查；   　　◇重要建筑物的定期检查；   　　◇建筑物改变用途或使用条件的鉴定；   　　◇建筑物超过设计基准期继续使用的鉴定；   　　◇为制订建筑群维修改造规划而进行的普查。   　　b）在下列情况下，可仅进行安全性鉴定：   　　◇危房鉴定及各种应急鉴定；   　　◇房屋改造前的安全检查；   　　◇临时性房屋需要延长使用期的检查；   　　◇使用性鉴定中发现的安全问题。   　　c）在下列情况下，可仅进行正常使用性鉴定：   　　◇建筑物日常维护的检查；   　　◇建筑物使用功能的鉴定；   　　◇建筑物有特殊使用要求的专门鉴定。   　　3、抗震鉴定   　　“抗震鉴定”是通过检查现有建筑的设计、施工质量和现状，按规定的抗震设防要求，对其在地震作用下的安全性进行评估。   　　地震中建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。现有建筑相当一部分未考虑抗震设防，有些虽然考虑了抗震，但与第三代烈度区划图等的规定相比，并不能满足相应的设防要求。1977年以来建筑抗震鉴定、加固的实践和震害经验表现，对现有建筑进行抗震鉴定，并对不满足鉴定要求的建筑进行适当的抗震加固是减轻地震灾害的重要途径。现有建筑进行抗震鉴定的目标，比抗震设计规范对新建工程规定的设防标准低。我国第一部抗震设计规范是1974年才正式实施的，在此之前绝大部分建筑未考虑抗震设防，在此之后有些地区因设防烈度的提高而使原有按较低烈度设防的建筑可能不满足相应的抗震要求。   　　2．3 结构鉴定的程序、工作内容及评级标准   　　1、鉴定程序   　　1）工业建筑的鉴定程序应遵循《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）的相关要求，即图1所示：   　　图1 工业建筑鉴定程序流程图   　　2）民用建筑可靠性鉴定程序应遵循《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）的相关要求，即图2所示：   　　图2民用建筑鉴定程序流程图   　　3）危房的鉴定程序应遵循《危险房屋鉴定标准》（JGJ125-99 2004版）的相关要求，即图3所示：   　　图3 危险房屋鉴定程序流程图   　　4）建筑的抗震鉴定程序，应遵循《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-95）中第3．0．1条规定，即：   　　a）搜集建筑的勘探报告、施工图纸、竣工图纸和工程验收文件等原始资料；当资料不全时，宜进行必要的补充实测。   　　b）调查建筑现状与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况，发现相关的非抗震缺陷。   　　c）根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素，采用相应的逐级鉴定方法，进行综合抗震能力分析。   　　d）对现有建筑整体抗震性能做出评价，对不符合抗震鉴定要求的建筑提出相应的抗震减灾对策和处理意见。   　　2、鉴定的工作内容   　　工业建筑、民用建筑、危房及抗震鉴定的工作内容应分别遵循《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）中第2．1．3条至2．1．6条、《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）中第3．2．3及3．2．4条、《危险房屋鉴定标准》（JGJ125-99 2004版）以及《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-95）的对应章节要求执行。   　　3、鉴定评级   　　1）工业建筑的可靠性鉴定评级依据《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）应划分为子项、项目或组和项目、评定单位三各层次，每个层次划分为四个等级，具体详见下表1所示：   　　表1　工业厂房可靠性鉴定评级层次及等级划分   　　2）民用建筑的鉴定评级，包括安全性、正常使用性以及适修性评级三个概念。   　　民用建筑的可靠性鉴定评级的层次、等级划分以及工作步骤和内容，应符合如下规定：   　　a）安全性和正常使用性的鉴定评级，应按构件、子单元和鉴定单元各分三个层次。每一层次分为四个安全性等级和三个适用性等级，从第一层开始，分层进行：   　　◇根据构件各检查项目评定结果，确定鉴定单元等级；   　　◇根据子单元各检查项目及各种构件的评定结果，确定子单元等级；   　　◇根据子单元的评定结果，确定鉴定单元等级。   　　b）各层次可靠性鉴定评级，应以每层次安全性和正常适用性的评定结果为依据综合确定。每一层次的可靠性等级分为四级。   　　c）当仅要求鉴定某层次的安全性或正常使用性时，检查和评定工作可只进行到该层次相应程序规定的步骤。   　　民用建筑适修性评估，应按每种构件、每一子单元和鉴定单元分别进行，且评估结果应以不同的适修性等级表示。每一层次的适修性等级分为四级。   　　有关民用建筑安全性、正常使用性以及适修性鉴定分级标准详见《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）中第3．3．1条至3．3．4条要求，本文限于篇幅不做进一步阐述。   　　3）危房的评定标准   　　危房综合评定应按三各层次进行：   　　第一层次应为构件危险性鉴定，其等级评定分为危险性构件（Td）和非危险构件（Fd）两类。   　　第二层次应为房屋组成部分（包括地基基础、上部承重结构、围护结构）危险性鉴定，其等级评定分为a、b、c、d四等级。   　　第三层次应为房屋危险性鉴定，其等级评定应分为A、B、C、D四等级（非危房、危险点房、局部危房、整栋危房）。   　　4）抗震鉴定评级   　　《建筑抗震鉴定标准》（GBJ50023-95）中对抗震鉴定作出如下要求；   　　a）建筑结构类型不同的结构，其检查的重点、项目内容和要求不同，应采用不同的鉴定方法。   　　b）对重点部位与一般部位，应按不同的要求进行检查和鉴定。（注：重点部位指影响该类建筑结构整体抗震性能的关键部位和易导致局部倒塌伤人的构件、部件，以及地震时可能造成次生灾害的部位。）   　　c）对抗震性能有整体影响的构件和仅有局部影响的构件，在综合抗震能力分析时应分别对待。   　　此外，抗震的鉴定方法，可分为两级。第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。   　　当符合第一级鉴定的各项要求时，建筑可评为满足抗震鉴定要求，不再进行第二级鉴定；当不符合第一级鉴定要求时，除本标准各章有明确规定的情况外，应由第二级鉴定做出判断。   　　抗震鉴定采用两级鉴定法，是筛选法的具体应用，将抗震构造要求和抗震承载力验算要求更紧密配合在一起，具体体现了结构抗震力是承载能力和变形能力两个因素的有机结合，并按建筑类别（甲、乙、丙、丁）和设防然度（6、7、8、9度）区别对待。   　　2．4 现行结构鉴定与评估规范体系   　　经过我国大量专业技术工作人员对建筑物多年理论研究和实践经验的总结，并参考国外的经验，在结构鉴定与评估方面制定了一系列国家标准和行业标准。   　　国标及行业标准有：   　　《工业厂房可靠性鉴定标准》GBJ 144-90（修订送审阶段）；   　　《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999；   　　《危险房屋鉴定标准》JGJ 125-99（2004版）；   　　《民用建筑修缮工程查勘与设计规程》JGJ 117-98（鉴定部分）；   　　《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB 50165-92（鉴定部分）；   　　《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-95；   　　《工业构筑物抗震鉴定标准》GBJ 117-88；   　　《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》GB 8923-88。   　　地方标准有：   　　《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ （鉴定部分）；   　　《石结构房屋抗震鉴定及加固规程》DBJ （鉴定部分）；   　　《火灾后混凝土构件评定标准》DBJ 。   　　正在制订协会的标准、规范   　　《混凝土结构耐久性评定标准》（送审阶段）   　　《建筑结构火灾后可靠性评定标准》（送审阶段）   　　2．5 工程结构鉴定与评估技术应用实例   　　以本地一建于1960年代工业厂房为例，介绍结构鉴定与评估技术的实际应用。由于简报篇幅所限，具体内容以后择时选登，本次略。   　　3、结构加固与改造技术概述及应用   　　3．1 加固工作的一般原则   　　结构加固的目的就是恢复或提高建筑结构已丧失或降低的可靠性，使失去部分抗力的结构或构件重新获得或大于原有的抗力。其主要包括以下内容：提高结构构件的承载力；增大结构构件的刚度以减小荷载作用下的变形、位移；增强构件的稳定性以及减小结构裂缝的开展以及改善其耐久性。   　　对于经过鉴定需要进行加固的结构，必须按照相应的加固规则进行。   　　结构加固，应综合考虑其技术经济效果，避免不必要的拆除或更换。如果可以利用设计时的安全储备，则修补能解决问题的就不要进行加固，可避免加固过程中使结构受损加剧或出现新问题。若结构存在的损伤影响了结构安全，威胁了人民生命财产的，但有修复和保存价值或较拆除重建更经济时，则应及时进行加固处理。对有纪念意义或有文物、历史、艺术价值的建筑物，也应予以修复和保存。   　　对于加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌等结构，应在加固设计文件中提出相应的临时性安全措施，并明确要求施工单位必须严格执行。   　　对于加固工程，未经技术鉴定或设计许可，不得改变加固后结构的用途和使用环境。   　　3．2 加固工作的一般程序   　　建筑的加固与改造应按照如下程序进行：   　　可靠性鉴定，前文已作阐述。   　　加固方案的选择十分重要，加固方案的优劣，不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量。例如，对于裂缝过大、而承载力已足够的构件，若用增加纵筋的加固方法是不可取的，因为增加纵筋不会减少已有裂缝。有效的办法是采用外加预应力钢筋，或外加预应力支撑，或改变受力体系。又如，当结构构件的承载力不足，但刚度不足时（有的厂房因机器振动而引起工作人员的不适），宜优先选用增设支点或增大梁板结构构件的截面尺寸，以提高其刚度和改变自振频率。再如，对于承载力不足而实际配筋已达到超筋的结构构件，仍在受拉区增配筋是起不到加固作用的。   　　加固设计，包括被加固构件的承载力验算、构件处理和施工图绘制三部分工作。加固设计单位必须有相应的加固设计专项资质，否则不能从事此类设计工作。这点也是非常容易被忽略的，此类工程监督中应加强对设计单位资格的监督检查。   　　加固工程的施工，如采取专业分包作业模式时，必须交由具备相应加固施工专项资质的单位实施。应严格按照《房屋建筑和市政基础设施工程施工分包管理办法》（建设部令第124号）要求执行，即：施工总包与加固专业分包签订总分包 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 ，并在规定时限内将分包合同报送地方建设行政主管部门备案，同时施工总包单位应在施工现场设立项目管理机构和派驻相应人员，并对该工程施工活动组织管理。   　　加固工程施工组织设计时，应充分考虑加固施工是在负荷或部分负荷的情况下进行的，因此施工安全非常重要，措施之一就是，施工前尽可能卸除一部分外载，并施加预应力顶撑等，以减小原结构构件中的应力。   　　施工前期，在拆除原有废旧或清理原有构件时，应特别注意观察有无与原检测情况不相符合的地方。工程技术人员应亲临现场，随时观察有无意外情况出现。如有意外，应立即停止施工，并采取妥善的处理措施。在补加加固件时，应注意新旧构件结合部位的粘结或连接质量。   　　加固工程施工完成后，应及时组织参建单位（包括业主、监理、设计、施工总包、加固分包等单位）进行专项验收，并通知监督机构对验收进行监督。   　　3．3 现行加固及改造技术规范体系   　　经过近50年的发展，特别是最近20年来加固及改造技术的迅猛发展，一大批加固及修缮类规范陆续编制完成，并有一部分规范及技术规程正在修订、编制中。   　　1、已经编制并发布实施的涉及加固改造及修缮方面规范有：   　　《混凝土结构加固技术规范》GB50367-2006；   　　《喷射混凝土加固技术规程》CECS 161：2004；   　　《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS 146：2003；   　　《钢结构检测评定及加固技术规程》YB 9257-96（加固部分）；   　　《钢结构加固技术规程》CECS 77：96；   　　《砖混结构房屋加层技术规范》CECS 78：96；   　　《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123-2000；   　　《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002（部分内容）；   　　《房屋渗漏修缮技术规程》CJJ 62-95；   　　《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004（部分内容）；   　　《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-98   　　《民用建筑修缮工程查勘与设计规程》JGJ 117-98（加固设计部分）；   　　《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB 50165-92（维护加固部分）；   　　《民用房屋修缮工程施工规程》CJJ 53-93；   　　《钢筋阻锈剂使用技术规程》YB/T 9231-98。   　　《中央国家机关办公用房维修标准》国管房地85-2004（综合）（国务院机关事务管理局标准）   　　目前部分地方标准有：   　　《钢筋混凝土结构外粘钢板加固技术规程》DB 42/203-2000；   　　《纤维复合材料加固混凝土结构技术规程》DG/TJ ；   　　《碳纤维复合材料加固混凝土受弯构件技术规程》DB 21/T 1272-2003；   　　《自密实高性能混凝土技术规程》DBJ ；   　　《石结构房屋抗震鉴定及加固规程》DBJ （抗震加固部分）；   　　《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ （抗震加固部分）。   　　2、正在制订、修订的涉及加固改造及修缮方面规范有：   　　1）正在制订的标准 ：   　　国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（征求意见稿阶段）；   　　国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（函审阶段）；   　　国家标准《砌体结构加固技术规范》（函审阶段）；   　　国家标准《古建筑砖石结构维护与加固技术规范》（征求意见稿阶段）；   　　国家标准《纤维复合材料应用技术规范》（征求意见稿阶段）；   　　协会标准《混凝土结构耐久性评估标准》（送审阶段）；   　　协会标准《建筑结构火灾后可靠性评定标准》（征求意见稿阶段）；   　　协会标准《钢筋网聚合砂浆面层加固技术规程》（初稿阶段）；   　　上海标准《既有建筑物结构检测与评定标准》（征求意见阶段）。   　　2）正在修订的标准   　　国家标准《工业厂房可靠性鉴定标准》（送审阶段）；   　　国家标准《混凝土结构加固技术规范》（报批阶段）。   　　3）拟申报制订的标准   　　《混凝土结构耐久性加固技术规程》（国家标准）；   　　《砌体结构耐久性加固技术规程》（国家标准）；   　　《表面硬度法检测、推定钢材及钢筋抗拉强度技术规程》（行业标准）；   　　《钢筋混凝土受弯构件现场荷载检测及评定标准》（拟引用或参照ACI 318-02标准制订协会标准）。   　　3．4 常用加固方法及配合使用的技术   　　建筑结构的加固可分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。   　　1、加固及改造处理的内容   　　地基基础加固、复位纠偏、 结构补强、裂缝修补、防渗堵漏、扩建改造、部分或全部拆除以及整体平移或旋转等。   　　2、加固改造处理方法、技术和验收要求   　　1）混凝土结构加固方法、技术：   　　直接加固宜根据工程的实际情况选用增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、绕丝加固法或高强度钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固法等。   　　间接加固宜根据工程的实际情况选用外加预应力加固法或增设支点加固法。   　　此外可以配合使用的技术包括：植筋技术、锚栓技术、裂缝修补技术、托换技术、碳化混凝土修复技术（目前尚未成熟）、混凝土表面处理技术、填充密封 、化学灌浆技术、结构构件仪位技术、调整结构自振频率技术等。   　　各种方法适用范围：   　　增大截面加固法：主要适用于钢筋混凝土受弯构件和受压构件的加固。采用本方法时，按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C10。（GB50367-2006第5．1．1、5．1．2条）   　　置换混凝土加固法：主要适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。采用该法施工过程中，置换截面处的混凝土不应出现拉应力，若控制有困难，应采用支顶等措施进行卸荷。（GB50367-2006第6．1．1、6．1．2条）   　　外粘型钢加固法：主要适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构。（GB50367-2006第8．1．1条）   　　外粘钢板加固法：主要适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件。但该法不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件。被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1．5MPa。加固施工时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。（GB50367-2006第10．1．1、10．1．2、10．1．7条）   　　粘贴纤维复合材加固法：主要适用于对钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压和受拉构件。但该法不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件。被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1．5MPa。加固施工时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。（GB50367-2006第9．1．1、9．1．2、9．1．8条）   　　绕丝加固法：主要适用于提高钢筋混凝土柱的位移延性的加固。采用该法时，原构件现场检测结果推定混凝土强度等级不应低于C10，但也不得高于C50。此外，若柱的截面为方形，其长边尺寸h与短边尺寸b之比，应不大于1．5。（GB50367-2006第Q．1．1、Q．1．2、Q．1．3条）   　　高强度钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固法：主要适用于对钢筋混凝土受弯和大偏心受压构件。但该法不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件。被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1．5MPa。加固施工时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。（GB50367-2006第P．1．1、P．1．2、P．1．7条）   　　外加预应力加固法：主要适用于下列场合的梁、板、柱和桁架加固，即：原构件截面偏小或需要增加其使用荷载；原构件需要改善使用性能；原构件处于高应力、应变状态，且难以直接卸除其结构上荷载。（GB50367-2006第7．1．1条）   　　增设支点加固法：适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。   　　混凝土结构的加固工程验收，应参照《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）执行，其中混凝土结构采用粘贴纤维复合材料加固的，还应参照规范《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）执行。   　　2）砌体结构加固方法：   　　现阶段常用的砌体结构加固方法主要有下列：   　　钢筋混凝土外加层加固法（喷射混凝土）、钢筋水泥砂浆外加层加固法（喷浆）、增设扶壁柱加固法、外包钢加固法、预应力撑杆加固法、增改圈梁及构造柱加固法、增设梁垫加固法、局部拆砌加固法、裂缝修补加固法。   　　砌体结构加固工程验收可参照《砖混结构房屋加层技术规范》（CECS 78：96）执行。   　　3）钢结构加固技术：   　　钢结构常用加固方法应参照《钢结构加固技术规程》（CECS 77：96）执行，即：   　　改变结构计算图形的加固、加大构件截面的加固、连接的加固与加固件的连接、裂纹的修复与加固。   　　钢结构加固工程的验收，应满足《钢结构加固技术规程》（CECS 77：96）及《钢结构施工及验收规范》（GB50205-2002）等相关规范要求。钢结构加固工程验收时，应提供下列文件备查和归档：   　　委托任务书及加固过程有关协议文件；   　　可靠性鉴定报告及有关文件；   　　钢结构施工图、加固设计及修改设计等有关文件；   　　加固所用钢材、连接材料（焊接材料及紧固件）、油漆等材料的质量证明书或试验报告；   　　焊缝外观检查及无损探伤报告；   　　设计要求的其他相关资料；   　　钢结构加固工程的竣工验收报告。   　　4）地基基础加固处理方法：   　　常用方法如下：   　　基础补强注浆加固法、加大基础底面积法、加深基础法、坑式托换法、锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法、石灰桩法、砂石桩法、换填法、预压法、强夯法、振冲法、注浆加固法、高压喷射注浆法、土或灰土挤密桩法、深层搅拌法、硅化法、碱液法、迫降纠倾技术、顶升纠倾技术、深基坑复合土钉支护技术。   　　地基基础加固工程的验收，可参照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）及《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ 123-2000）及其他相关规范执行。   　　5）抗震加固   　　“抗震加固”是指使现有建筑达到规定的抗震设防要求而进行的设计及施工。   　　我国现有位于6度及6度以上地区需要抗震鉴定加固的建筑有7亿多平方米，已经加固的仅有2亿多平方米。由于6度时仍然有相当震害，近年来不少强震发生在6度区，造成很大损失，对6度抗震设防区的现有建筑进行抗震鉴定是必要的。由于历史原因，现有建筑相当一部分不能满足抗震要求，我国对现有建筑的抗震加固是非常重视的，自1977年到1989年底全国共加固32．15亿多m2的建筑，用于抗震的经费共33．5亿元。经过加固的工程，有的已经受了地震的考验，证明了抗震加固是确保生产发展和人民生命安全积极而有效的措施。   　　常用抗震加固方法有：   　　面层加固法：在砌体墙表面增抹一定厚度的水泥砂浆或钢筋、水泥砂浆的加固方法；   　　板墙加固法：在砌体墙表面浇注或喷射钢筋混凝土的加固方法；   　　外加柱加固法：在砌体墙交接处增设钢筋混凝土构造柱的加固方法；   　　壁柱加固法：在砌体墙垛（柱）侧面增设钢筋混凝土柱的加固方法；   　　混凝土套加固法：在原有的钢筋混凝土梁柱或砌体柱外包一定厚度的钢筋混凝土的加固方法；   　　钢构套加固法 ：在原有的钢筋混凝土梁柱或砌体柱外包角钢、扁钢等制成的构架的加固方法。   　　上述方法适用范围等可参照《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-98执行。   　　目前抗震加固工程的验收，《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-98及其他相关规范执行。   　　3．5 混凝土结构加固采用粘贴钢板（型钢）、纤维复合材料（碳纤维等）加固法的优缺点   　　对于混凝土结构加固工程，外粘贴钢板（型钢）及粘贴纤维复合材料（碳纤维）加固法，因其施工便捷，在工程界迅速得到推广应用，并产生了良好的经济和社会效益。现就这两种常用加固方法优缺点阐述如下：   　　1、粘贴钢板（型钢）加固法   　　1）优点：   　　该法施工快速，不减小建筑净空，不影响建筑外立面，不影响上层楼盖结构或屋面的防水构造，无现场浇筑混凝土的湿作业，施工设备简单，可有效提高梁的抗弯刚度，而且粘钢加固后几乎不增加结构自重。适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。   　　2）缺点：   　　加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。这是由于钢板刚度较大，施工时的误差等原因使得结构胶使用中容易在粘结面上发生剥离脱空，特别是钢板端部更易发生剥离破坏。另外，研究发现粘贴钢板结构在承受长期动载下的抗疲劳性能不甚理想。对高强度混凝土试件进行粘贴钢板加固时疲劳强度好一些；在疲劳荷载的作用下，粘贴钢板加固梁的端部锚固问题复杂，有待于进一步研究。   　　2、粘贴纤维复合材料（碳纤维等）加固法   　　1）优点：   　　碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics ，简称CFRP） 作为一种高科技材料，它最早应用于航空、军事等领域。自20 世纪80 年代后期欧、美、日等国一直在开展对CFRP 加固结构技术的应用研究，并在工程中广泛采用。   　　a） 由于CFRP对混凝土的约束作用，构件受力性能明显得到改善。试验表明：采用碳纤维加固，按通常的粘贴层数（如3 层） ，梁的抗弯抗剪能力提高50 %以上，柱正截面承载力和延性性能可提高70 %；   　　b） CFRP 质轻且薄，密度一般为钢材的1/ 5 ，粘贴1 层的厚度仅为1mm 左右，加固修补后对原结构构件截面、荷载增加均不大，不影响原有建筑使用功能；   　　c） CFRP布是一种柔性材料，而且可以任意裁剪，能够适应结构形状的变化，与结构紧密结合，在加固不规则构件和表面不平整的构件时，基本不改变原结构外观；   　　d） 实验表明：CFRP 化学结构稳定，具有良好的耐腐蚀性及耐久性能，CFRP 及结构胶不与结构物中经常遇到的酸、碱、盐反应，大大减少了与防腐相关的问题，节省大笔的维修费用，并且实验表明CFRP 对结构有着良好的隔离氯离子的效果；   　　e） 与粘贴钢板相比，CFRP 加固的施工质量更容易保证。由于CFRP 是柔性材料，即使被加固的结构表面不是很平整，也基本可以达到100 %的有效粘贴率。   　　2）碳纤维加固的适用性：   　　碳纤维可成功地用于混凝土结构的抗震、抗剪和抗弯加固。但应该指出，由于碳纤维加固结构固有的一些受力特点，许多混凝土结构问题不适于用碳纤维进行加固，因此有必要对其适用性作出分析。   　　a） 刚度问题   　　当混凝土楼、屋盖结构由于刚度不足，导致变形过大、开裂严重而影响使用时，不适合用粘贴碳纤维布的方法加固。研究表明，对于梁、板等横向受力构件，当用碳纤维进行加固时，在正常使用极限状态，碳纤维对结构刚度的提高作用小于10%，或基本没有提高。   　　b） 碳纤维抗弯加固的适用范围   　　当混凝土结构由于抗弯承载力不够，采用碳纤维布进行加固时，加固结构的破坏形态一方面取决于原结构的配筋情况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假设原结构为适筋构件，则加固结构的破坏形态可分为如下三种情况。   　　⑴碳纤维用量较少。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可以达到较高的拉应变。   　　⑵碳纤维用量适中。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可达到某一中等拉应变。   　　⑶碳纤维用量较多。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维应变很低。   　　上述三种情况，第三种情况由于碳纤维用量大且强度利用率低，不宜采用。第一种加固方法适用于截面高度较大的梁，第二种加固方法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是由于对板或扁梁而言，在碳纤维未达到很高的拉应变时，结构就可能由于变形过大而破坏。具体界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方式。   　　3）碳纤维加固需探讨和解决的问题：   　　a） CFRP具有高强度、高弹模的特性，直至拉断时均表现为线弹性性质，且拉断时呈明显脆性，应避免用于混凝土强度低于C20 的承重构件；但也有国外研究表明：CFRP 用于低强度（6Mpa） 混凝土柱的加固时相对高强度（20~35Mpa） 混凝土柱的加固效果更加显著。   　　b） 与混凝土相比，一般CFRP 材料的防火性能较差，而且部分树脂材料在持续高温情况下会出现软化现象，并导致材料力学性能的降低。规范要求碳纤维片材加固混凝土结构的长期使用环境温度不应高于60 ℃，对已加固修复完的结构表面应按防火等级进行防护处理。   　　c） CFRP 产品配套用粘结材料的可靠性是保证CFRP 粘贴加固技术成功应用的关键。许多工程实践表明：CFRP 加固混凝土结构的破坏大都是由于粘结面的承载力不足所致，粘结界面的粘结、破坏机理是当前国内外学者研究CFRP 加固技术的重点。有实验研究表明：使用不同的粘结材料，结构承载力下降的幅度不同，有的高达56 %。   　　d） 大量研究表明：虽然CFRP 材料本身的耐久性能优于传统结构材料，但该项技术在国外的研究与应用不过20 多年历史，在我国还不到10 年历史，加固结构物在腐蚀、高温、辐射等特殊环境下的耐久性如何，是今后国内外学者主要的研究问题。   　　e） CFRP 强度高，当与钢筋共同工作，钢筋完全发挥强度时CFRP 才发挥20 %的强度，难以抑制变形和裂缝的发展；另一方面，环氧树脂界面裂缝的发展扩大产生结构的剥离破坏。这两个方面在相当程度上限制了CFRP 在加固领域中的应用。有的学者提出了预应力碳纤维布加固的方法，其试验结果表明预应力碳纤维布加固的受弯试件的开裂荷载较非预应力碳纤维布加固的试件要有显著提高。   　　f） 抗扭问题   　　关于用碳纤维材料进行混凝土结构的抗扭加固，目前国内外进行的研究很少。从混凝土结构的受扭破坏机理上看，不论使碳纤维的纤维方向垂直于轴线，还是平行于轴线，均可以约束扭转斜裂缝的发展，起到一定的加固效果。   　　但是，由于用碳纤维进行加固时，一方面构件裂缝已经形成，裂缝分布已经确定；另一方面由于碳纤维的极限应变可高达10000με以上，而普通钢筋应变不到2000με即已屈服，若应变加到4000με以上时混凝土裂缝宽度已开展很大，必然开始向其他表面发展，结构即已接近破坏，而此时碳纤维所能达到的应力可能还很低，因此碳纤维加固受扭构件的效果有必要通过进一步研究确定。   　　3．6 混凝土结构采用粘贴钢板（型钢）、纤维复合材料（碳纤维等）加固的质量控制及监督要点   　　鉴于本地区目前混凝土结构加固与改造工程多采用粘贴钢板及碳纤维法，笔者结合监督过程所发现的问题，并参考相关施工工艺要求，对混凝土结构粘贴钢板及碳纤维加固法加固施工质量控制及监督要点做初步整理，以便于相关技术人员了解掌握。   　　1、参建责任主体质量行为控制   　　应重点审查加固设计单位是否具备加固设计专项资质、施工单位是否具备加固工程施工专项资质。   　　监理单位在监理规划及实施细则中应明确加固工程控制要点，针对重点部位制定旁站 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，要加强加固工程原材料质量控制，做好隐蔽验收及关键工序的检验。   　　施工单位应编制有针对性的加固施工专项方案，经公司技术部门负责人及监理单位总监审批合格后方可实施，如采用专业分包模式，专项方案还应经总包单位审查通过。方案还应明确施工安全措施，并在施工中严格落实。   　　加固工程完成后，相关质量责任主体应组织加固工程施工质量专项验收，形成明确验收结论。   　　2、材料质量控制   　　鉴于加固工程的特殊性，所采用材料种类繁多，主要有水泥、混凝土、钢材及焊接材料、纤维和纤维复合材料、结构加固用胶粘剂、混凝土裂缝修补材料以及阻锈剂等。相关规范对此类材料质量控制提出严格要求。相关指标要求参见《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）“第4章 材料”规范内容。   　　需特别指出的有：   　　1）结构加固用的混凝土，其强度等级应比原结构、构件高一级，且不得低于C20级。（GB50367-2006 第4．2．1条）   　　2）结构加固用的混凝土，可使用商品混凝土，但所掺的粉煤灰应为I级灰，且烧失量不应大于5%。（GB50367-2006 第4．2．4条）   　　3）但结构加固工程选用聚合物混凝土、微膨胀混凝土、钢纤维混凝土、合成短纤维混凝土或喷射混凝土时，应在施工前进行试配，经检验其性能符合设计要求后方可使用。不得使用铝粉作为混凝土的膨胀剂。（GB50367-2006 第4．2．5条）   　　4）加固所用的钢材（钢筋、钢板等）应复验合格后使用。（GB50367-2006 第4．3．1、4．3．2条）   　　5）加固用的纤维复合材料（碳纤维布及条形板、玻璃纤维但向织物）安全性能指标必须符合规范GB50367-2006中表4．4．2要求。当复验合格的碳纤维与其他改性环氧树脂胶粘剂配套使用时，必须重新做适配性检验，检验项目包括：   　　抗拉强度标准值、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度、层间剪切强度。（强条GB50367-2006 第4．4．2、4．4．3条）   　　6）承重结构的现场粘贴加固，严禁使用单位面积质量大于300g/m2碳纤维织物或预浸法生产的碳纤维织物。（强条GB50367-2006 第4．4．6条）   　　7）承重结构用的胶粘剂，必须进行安全性能检验。浸渍、粘结纤维复合材料的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，其安全性能指标必须符合规范GB50367-2006中表4．5．3规定。承重结构加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍、粘结胶粘剂。（强条GB50367-2006 第4．5．3条）   　　8）粘贴钢板或外粘贴型钢的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，其安全性能应符合规范GB50367-2006中表4．5．5规定。（强条GB50367-2006 第4．5．5条）   　　9）钢筋混凝土承重结构加固的胶粘剂，其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。（强条GB50367-2006 第4．5．7条）   　　10）混凝土结构加固用的胶粘剂必须通过毒性检验。对安全固化的胶粘剂，其检验结果应符合实际无毒卫生等级的要去。（强条GB50367-2006 第4．5．8条）   　　11）对掺加氯盐、使用除冰盐和海砂以及受海水侵蚀的混凝土承重结构加固时，必须采用喷涂型阻锈剂，并在构造上采取措施进行补救。（强条GB50367-2006 第4．7．4条）   　　3 施工流程控制：   　　粘贴钢板、碳纤维加固应由专业施工队伍施工，其施工必须严格按工艺流程进行，工艺流程如下：   　　在满足上述工艺的同时，尚应控制粘贴钢板、碳纤维的时间间隔，保证必要的固化养护。   　　应严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5-35℃范围内，相对湿度不大于70%。   　　4、验收控制   　　混凝土结构粘贴钢板、碳纤维加固工程验收应参照《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）、《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146-2003）等相关规范执行。   　　每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。   　　施工结束后的现场验收以评定钢板、碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击钢板、碳纤维布表面，以回音判断粘结效果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。粘结面积若少于90%则判定粘结无效，需重新施工。   　　对重要构件的加固质量检验或对现场施工质量有怀疑，可参照规范《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146-2003）中附录B方法进行施工质量现场检验。   　　参建各质量责任主体（建设、监理、施工总包、加固专业分包、设计等）应对加固工程组织验收，并及时通知监督机构对验收过程进行监督。   　　5、加固工程维护及使用年限   　　1）使用维护   　　相当多使用单位认为加固是一劳永逸的事情，既然加固完成了就无需再去关注。这是极端错误也是极其危险的想法。事实上，加固作业是一项特殊的施工技术，加固效果受用途、使用环境等因素的综合影响，经常性的维护是延长加固工程使用寿命必不可少的举措。   　　加固工程竣工验收合格后，相关参建单位，特别是设计及施工单位，应编制加固工程使用要求，并对使用过程中的维护工作提出具体措施。工程移交后，使用单位应指派专人负责管理工作，建立定期检查、维护、保养制度，并将检查中发现的问题及检查记录归档。   　　2）使用年限   　　加固工程的使用年限，应由业主和设计单位共同商定。一般情况下，混凝土结构加固工程宜按30年考虑；到期后，若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常，仍可继续延长其使用年限。   　　对于使用胶粘方法或掺有聚合物加固的结构、构件，尚应定期检查其工作状态。检查的时间间隔可有设计单位确定，但第一次检查时间不应迟于10年。   　　未经技术鉴定或设计许可，加固改造工程不得改变用途和使用环境。（强条GB50367-2006 第3．1．8条）   　　（开发区建设工程质量安全监督站　郑先元）