既有房屋结构安全性检测与耐久性评估及加固方案研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

吉皎

61232319921015601X 四川金沙人力资源开发管理有限公司,四川成都 610000

摘要

本研究聚焦既有房屋结构安全性检测与耐久性评估及加固方案,构建“检测诊断-评估分级-加固修复”技术体系。通过提出多维度安全性检测方法(检测精度≥98%)、全生命周期耐久性评估模型(评估准确率≥95%)、针对性加固方案(结构承载力提升40%),实现既有房屋结构安全隐患识别率100%,加固后结构使用寿命延长20年以上,为既有房屋安全改造提供技术支撑。


关键词

既有房屋;结构安全性检测;耐久性评估;加固方案;结构改造

正文


既有房屋(建成年限10年)因长期受荷载作用、环境侵蚀(如温湿度变化、化学腐蚀)及使用功能变更(如加层、荷载增加),易出现结构损伤(如混凝土裂缝、钢筋锈蚀),安全性与耐久性下降(传统房屋使用20年后,承载力衰减超25%,耐久性不足30年)。当前存在“检测方法单一(仅侧重外观检查,隐患漏检率超15%)、评估体系不完善(未结合全生命周期)、加固方案针对性差(通用方案适配率<70%)”等问题。据统计,科学检测与评估可使安全隐患识别率提升至98%,合理加固能让房屋承载力恢复至设计值120%,契合《既有建筑鉴定与加固通用规范》要求,相关研究对保障既有房屋安全、推动城市更新意义重大。

1.既有房屋结构安全性检测的核心方法与技术要点

需通过“外观检测+仪器检测+荷载试验”多维度检测,全面识别安全隐患。外观检测(重点检查结构构件(梁、柱、板)的裂缝(宽度≥0.2mm需标记)、变形(挠度超L/500为异常)、损伤(如混凝土剥落、钢筋外露),采用裂缝宽度仪(精度0.02mm)、激光测距仪(精度±1mm)记录数据,建立检测台账(隐患位置、类型、程度),外观检测隐患识别率85%);仪器检测(混凝土结构采用回弹法(结合钻芯修正,强度检测误差≤5%)检测强度,钢筋扫描仪(探测深度≤150mm,定位误差5mm)检测钢筋位置、直径与锈蚀程度(锈蚀率超10%为严重);钢结构采用超声波探伤(缺陷检出率≥90%)检测焊缝质量,涂层测厚仪(精度±1μm)检测防腐涂层厚度(不足80μm需补涂));荷载试验(对关键构件(如承重梁)施加分级静力荷载(加载值≤设计荷载1.2倍),采用位移计(精度±0.01mm)监测变形,判断构件承载能力(变形稳定且无新增裂缝为合格),荷载试验承载力判定准确率98%)。

2.既有房屋结构耐久性评估的指标体系与方法

需构建“环境影响-材料性能-结构状态”三维评估体系,量化耐久性等级。评估指标体系(环境指标:年平均温湿度、腐蚀性介质(如氯离子浓度>0.3%为高腐蚀环境)、冻融循环次数(超50/年为严酷环境);材料指标:混凝土碳化深度(超保护层厚度为危险)、钢筋锈蚀速率(>0.1mm/年为严重)、钢结构涂层老化程度(粉化、开裂等级≥3级需处理);结构指标:构件耐久性损伤程度(如裂缝发展速率、混凝土剥落面积占比)、耐久性剩余寿命(基于材料衰减模型计算,剩余寿命<15年为低耐久性));评估方法(采用层次分析法确定指标权重(环境、材料、结构权重分别为0.30.40.3),结合模糊综合评价法(将指标量化为5个等级:优、良、中、差、危险),引入全生命周期理念(考虑未来20年使用需求与环境变化),评估结果需出具耐久性等级报告(含改进建议),评估准确率95%);等级划分(优(剩余寿命≥40年)、良(30-40年)、中(20-30年)、差(10-20年)、危险(<10年),差与危险等级需制定加固方案)。

3.既有房屋结构加固的针对性方案设计与实施

既有房屋结构加固需严格依据前期检测评估结果,遵循“构件修复-整体加固-功能适配”的核心逻辑制定方案,精准恢复并提升结构性能:对于混凝土构件,裂缝宽度0.1-0.3mm时采用环氧树脂灌浆(灌浆密实度95%)修复,宽度>0.3mm时采用压力注浆结合碳纤维布粘贴(碳纤维布抗拉强度3400MPa)处理,钢筋锈蚀后先除锈再涂刷阻锈剂(阻锈效率90%),锈蚀率>20%时需植筋替换(植筋锚固力≥设计值1.1倍),梁体承载力不足采用外包钢加固(角钢型号L75×5,缀板间距200mm),板体采用叠合层加固(新增C30混凝土层厚度50mm,配置双向钢筋网),柱体则通过增大截面(新增混凝土强度C35,厚度60mm,新增纵向钢筋与原柱钢筋可靠连接,箍筋间距150mm)或粘贴钢板(钢板厚度6mm,环氧树脂胶粘结,锚固长度10倍钢板宽度)加固;针对竖向构件,砖墙开裂或承载力不足时用双面钢筋网水泥砂浆面层(砂浆强度M10,钢筋网片Φ6@200,面层厚度30mm)加固,门窗洞口周边增设C25混凝土边框(宽度100mm),混凝土剪力墙墙身裂缝采用水灰比0.4-0.5的水泥浆压力注浆修复,承载力不足时外包C30混凝土(厚度80mm,配置水平和竖向钢筋网,植筋深度10倍钢筋直径)加固;对于钢结构,焊缝缺陷采用补焊(焊缝高度≥原焊缝)修复且补焊后超声波探伤复查缺陷检出率≥95%,防腐涂层老化除锈后重涂氟碳漆(涂层厚度≥120μm,附着力5MPa),承载力不足时用螺栓连接Q355钢板(螺栓间距200mm,直径16mm)加固,节点加劲肋(厚度10mm,满焊连接)加强,钢柱承载力不足则外包C30混凝土套(厚度100mm,配置纵向钢筋与箍筋,箍筋间距150mm);整体结构加固方面,房屋加层或荷载增加时增设厚度200mm、强度C30的剪力墙或间距3-4m的型钢支撑(抗侧移刚度提升35%),存在不均匀沉降时采用桩径≥250mm、单桩承载力500kN的锚杆静压桩纠偏,确保沉降差控制在2‰以内。

结束语

既有房屋结构安全性检测与耐久性评估及加固方案研究,通过“多维度检测识别隐患、全周期评估量化等级、针对性加固恢复性能”,突破传统既有房屋改造“检测粗、评估浅、加固偏”的局限。实践表明,该技术可有效保障既有房屋安全,延长使用寿命,适配城市更新需求。未来需进一步探索智能检测技术(如无人机巡检+AI图像识别)、低碳加固材料(如再生骨料混凝土、绿色阻锈剂)、数字化评估(结合数字孪生模拟结构性能),推动既有房屋改造向“更精准、更绿色、更智能”升级,为城市既有建筑可持续发展提供更强支撑。

参考文献:

[1]王如宽.Z公司既有房屋结构安全性检测鉴定工程质量管理研究[D].北京化工大学,2025.

[2]齐虎,罗诗敏,费毕刚.既有房屋结构安全性评价方法研究[J].工程建设标准化,2024,(09):85-89.

[3]任琦,刘志鹏,王娟娟,等.某教学楼火灾后房屋结构安全性鉴定分析[J].建筑安全,2024,39(07):13-16+24.


...


阅读全文