加固工程施工质量检测及鉴定研究

摘要：在城市更新背景下，随着建筑老化和功能需求变化，加固工程日益增多。部分加固工程施工前未进行基本建设程序、施工后未进行施工验收，其施工质量无法保证是否满足相关规范及设计图纸要求，需进行相关检测鉴定工作。本文聚焦于讨论加固工程施工质量检测及加固后鉴定。施工质量检测涵盖多个方面，包括材料质量检测，如加固材料的力学性能指标、耐久性指标等；施工工艺检测，如原构件结合面处理质量、加固材料与构件粘结质量等。结构加固后鉴定则从结构安全性、抗震性等维度展开。通过建立科学合理的评估体系，为确保加固工程达到预期目标提供理论与实践依据，这对保障建筑安全使用、延长建筑寿命具有不可忽视的重要性。

关键词：加固工程；加固施工质量检测；安全性鉴定；抗震鉴定

前言：

在建筑领域，随着使用年限增长，许多既有建筑面临结构老化、性能退化、无法满足使用需求等问题。加固工程成为解决这些问题的重要途径。然而，目前部分加固工程施工前未进行基本建设程序、施工后未进行施工验收，其施工质量无法保证是否满足相关规范及设计图纸要求，需进行相关检测鉴定工作。本研究旨在深入探讨加固工程施工质量检测及加固后鉴定，以提高加固工程的质量和效果，满足建筑可持续发展的需求。

一、加固工程施工质量检测

（一）加固材料质量检测

1.加固材料的种类

高强灌浆料：在混凝土构件增大截面工程中，植筋后浇筑混凝土或高强灌浆料可大幅提高构件的承载能力。高强灌浆料由于其强度高、上强快、自流性好、浇筑方便等特点，在混凝土构件增大截面加固工程中得到广泛应用。

加固用钢材：钢材具有良好的强度和韧性，如钢板常用于粘贴钢板法加固，搭配角钢及锚栓用于外包钢加固，可较大幅度提高结构承载力。

碳纤维复合材料：碳纤维复合材料是近年来新兴的加固材料，它具有轻质、高强、耐腐蚀等优点。在民用建筑加固工程中，粘贴碳纤维布可以显著提高混凝土楼板抗弯承载力；在桥梁加固工程中，将碳纤维板粘贴在混凝土梁的受拉侧，可以有效提高梁的抗弯承载力。

加固用结构胶：各种加固方法均需用到结构胶。如粘贴碳纤维加固工程中需用到碳纤维浸底胶、渍胶；粘贴钢板加固工程中需用到结构粘钢胶；湿法外包钢加固工程中需用到结构灌注胶；混凝土结构增大截面工程中需用到植筋胶；混凝土缺陷修复工程中需用到结构修补胶、裂缝封闭胶等。

2.材料检测项目

材料力学性能检测：对于混凝土及高强灌浆料，其抗压强度是重要的检测指标。按照相关标准，不同等级的混凝土在加固后的抗压强度应满足相应规范及设计图纸要求。对于加固用钢板及角钢，需对其拉伸性能及弯曲性能进行检测，以确保钢材在加固结构中的承载能力。各种结构胶的抗压强度、抗弯强度、抗拉强度以及受拉弹性模量检测也是重要的检测内容。

耐久性指标检测：在后续工作年限30年及以上的加固工程中，各种材料的耐久性能需进行检测。其中结构胶的耐环境作用、耐应力作用的能力是重点检测项目：如耐湿热老化能力、耐长期应力作用能力、耐疲劳应力作用能力以及耐冻融能力等检测。对于混凝土，在一些寒冷地区，抗冻性指标尤为重要。例如，根据当地的气候条件，要求混凝土的抗冻等级达到F150或更高，以确保在多次冻融循环下混凝土的性能不受严重损害。

3.检测方法

实验室试验：可以使用相关设备对加固材料进行精确的性能测试。例如，将混凝土试块在标准养护条件下养护到规定龄期后，在压力试验机上进行抗压强度测试。对于钢材，可以在万能材料试验机上进行拉伸试验，获取屈服强度、抗拉强度等性能参数。

现场抽样检测：由于实际工程中的材料施工情况与实验室存在一定差异，现场抽样检测是必不可少的。例如，在加固工程现场，采用回弹法对混凝土的强度进行检测。

（二）施工工艺检测

1.常见加固工艺

混凝土构件增大截面法：这种方法通过增加构件的截面尺寸来提高其承载能力。例如，在柱的加固中，在原柱的周边植筋并浇筑混凝土，提高柱子的刚度及承载力。该加固工艺中，需重点注意新老混凝土的结合质量以及新增钢筋的与原结构的连接质量。

粘贴钢板法：将钢板用胶粘剂粘贴在构件的表面，与构件共同承受荷载。如在梁的受拉侧粘贴钢板，可以有效提高梁的抗弯能力。在施工时，钢板的粘贴质量直接关系到加固效果，包括胶粘剂的涂抹均匀性、钢板的粘贴密实性等。

碳纤维加固法：利用胶粘剂将碳纤维布或碳纤维板粘贴至构件表面进行加固。在粘贴碳纤维材料前，需要对构件表面进行处理，以确保碳纤维材料与构件的良好粘结。

2.工艺检测检查要点

原构件结合面处理[1]：在混凝土增大截面工程中，构件结合面处混凝土应凿除粉刷层并充分凿毛，必要时也可凿出沟槽。在粘贴钢板或碳纤维加固工程中，施工前需对构件表面的孔洞、凹面以及露筋的地方进行修补，保证结合面平整、干燥，无油污、灰尘等杂质。

加固材料结合面处理：对于粘贴钢板法，钢板结合面需要进行除锈、打磨等处理，使表面粗糙度达到一定要求。钢板表面打磨至粗糙度Sa2.5级以上时，可保证钢板与构件的有效粘结。

加固材料与构件粘结质量：在粘贴钢板或碳纤维加固工程中，粘结质量至关重要。一般常用锤击法检查加固材料与构件之间是否存在空鼓[2]。现场可以采用拉拔试验检测加固材料与基材混凝土的正拉粘结强度。例如，原结构混凝土实测强度在C15~C20时，正拉粘结强度要求在1.5MPa以上。

构件尺寸偏差检测：如混凝土构件增大截面处尺寸、梁底加固钢板的宽度及厚度、钢箍板的尺寸及间距均需满足设计图纸及相关验收规范的要求。

混凝土中钢筋检测：检测项目主要包括钢筋数量、间距、混凝土保护层厚度、钢筋直径等内容，可采用原位实测法检测钢筋布置是否满足设计图要求。

3.检测技术手段

无损检测技术：如超声波检测技术，它可以检测混凝土内部的缺陷，包括空洞、裂缝等，而不会对混凝土结构造成破坏。在一些大型混凝土结构的加固工程中，超声波检测技术被广泛应用于检测加固后混凝土的密实性。使用电磁感应技术可无损检测增大截面内钢筋的布置情况。

半破损检测技术：钻芯法是一种半破损检测技术，通过钻取混凝土芯样来检测混凝土的强度等性能。虽然会对结构造成一定的局部损伤，但可以获取较为准确的混凝土内部信息。在对加固后的混凝土结构质量存在疑问时，钻芯法可以提供可靠的检测数据。

二、加固后相关鉴定工作

（一）结构承载力分析方法

1.有限元分析

有限元分析是一种常用的结构分析方法。通过将结构离散为有限个单元，建立结构的数学模型，可以精确分析结构在各种荷载作用下的应力、应变分布。例如，对某高层住宅建筑进行加固后的抗震性能评估时，采用时程分析方法，输入不同地震波，分析结构的位移、加速度等响应。在一些高层、大跨度建筑的加固工程中，需要考虑风荷载对结构的受力和振动影响[3]

2.结构力学计算

基于经典的结构力学理论，如梁、柱的内力计算方法。对于一些简单结构的安全性能评估，可以采用结构力学计算方法。例如，在对单层工业厂房某一榀钢架进行加固效果评估时，通过结构力学计算钢架在竖向荷载和水平荷载作用下的内力，结合实际施工质量计算分析构件加固后的承载能力，判断构件是否满足规范和设计要求。

（二）安全性鉴定

安全性鉴定根据《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021-2021）将建筑分别划分为“构件”、“子系统”及“鉴定系统”三个层次[4]，每一层次分为四个安全性等级。各层次的评级标准依据《既有建筑鉴定与加固通用规范》与《民用建筑可靠性鉴定标准》等相关鉴定规范要求进行。

主体结构承重构件的安全性鉴定应按承载能力、构造与连接、不适于承载的变形和损伤（含腐蚀损伤）四个鉴定项目，分别评定每一项目等级，并应取其中最低一级作为该构件的安全性等级。

第二层次子系统的安全性鉴定评级，应按场地与地基基础和主体结构划分为两个子系统分别进行评定。

第三层次鉴定系统的安全性鉴定评级，应根据地基基础和主体结构的安全性等级，以及与整幢建筑相关的其他安全问题进行评定。

（三）抗震鉴定

在抗震设防区，结构的抗震性能是必须考虑的因素。不同建造年代的建筑物可根据加固后工作年限划分为 A、B、C 三个类别，然后根据抗震鉴定标准或现行抗震设计规范，对建筑物进行抗震措施检查以及抗震承载力验算两级工作，最终判断该结构加固后综合抗震能力是否满足规范要求。

三、结束语

综上所述，加固施工质量检测与加固后鉴定是确保加固工程有效性的关键环节。在施工质量检测方面，要严格把控材料质量与施工工艺等多方面的检测与检查内容，结合加固工程实际施工情况，对加固后结构的安全性及抗震性做出鉴定评估。本研究通过探讨加固施工质量检测重点以及加固后的相关鉴定，为加固工程有效性的确认提供了有益参考，以推动加固工程在保障建筑安全、提升建筑性能方面发挥更大的作用。

参考文献：

[1]任利民.结构改造加固工程施工质量验收方法及实例分析[J].江苏建筑,2009(2):47-49.

[2]刘万霆.浅析框架结构房屋加固前后的检测鉴定[J].福建建材,2020(4):48-50.

[3]马灵会,魏常宝,钱铭,等.加固工程施工质量检测及整体性能评估[J].施工技术(中英文),2023,52(15):29-34.

[4]李森.老旧受灾砌体结构建筑的检测评估及加固[J].四川水泥, 2024(7):167-170.

作者简介：张克（1990- ），男，江苏南京，硕士，工程师，主要从事建筑工程检测鉴定与加固改造设计。