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重庆大学硕士学位论文结构混凝土质量事故的分析与处理摘 要近年来，我国一直在进行大规模的工程建设，建筑工程事故及重大事故频繁 发生，多次成为人们关注的焦点。为保证建筑物的安全使用，保护公民的生命和 财产安全，必须进行事故原因分析和事故处理，而迄今为止，对此类问题的解决 亦没有一个明确的标准规范可循。因此，对于量大面广的钢筋混凝土结构的质量 事故的分析和处理等方面作进一步的研究十分有必要。在钢筋混凝土事故中，混凝土因其组成相对复杂、施工管理及施工工艺等多 方面的原因，质量事故在钢筋混凝土质量事故中占很大比例。所以本文即从结构 混凝土的组成材料出发，阐述了结构混凝土出现质量事故的主要原因及基本处理 步骤。阐明了混凝土质量事故分析处理的重要意义。质量事故的分析，是判断其性 质及采取何种处理措施的前提，其目的是为防止质量事故恶化、创造正常的施工 条件、排除工程上存在的隐患、预防事故的再次发生、减少损失。质量事故的处 理是消除质量隐患以达到建筑物的安全可靠和正常使用各项功能及寿命要求，并 保证施工正常进行。本文对结构混凝土事故分析与处理的原理方法进行了详细的描述，提出了借 鉴建筑物安全度、可靠度鉴定及混凝土结构加固相关理论和方法的思维方式；提 出了结构混凝土质量事故分析处理的技术途径。选取了两个工程实例，详细说明了结构混凝土质量事故分析处理的方法步 骤。一个工程是正在施工，施工过程中发现问题，进行了及时、客观、准确、全 面、标准、统一的事故分析、对混凝土结构进行了可靠性鉴定，依据鉴定结论制 定了混凝土局部托梁换柱的处理方案，并迅速按方案进行加固处理，工期得到了 保障，损失降到了最低。另一工程是已完工交付使用一段时间后才发现混凝土楼 面板大量开裂，事故的分析难度大，意见不易统一、分歧大，处理方案确定周期 长且偏于保守，大量采用了碳纤维补强加固处理，费用较高且使用受到影响。通 过这两个工程，对结构混凝土质量事故的分析与处理进行了归纳总结，。提出了结 构混凝土质量事故分析处理的关键性问题：及时性、科学性。对结构混凝土事故 分析处理有一定的指导作用。关键词：混凝土结构，质量事故，可靠性鉴定，加固ABSTRACTIn recent y ears,o ur co untry has been carry ing o n the large-scale engineering co nstructio n co ntinuo usly,architectural engineering accident and significant accident frequently o ccur,these beco me the fo cal po int which the peo ple pay attentio n many times.In o rder to guarantee the building safety,pro tect citizens life and the pro perty security,we must carry o n the analy sis o f accident cause facto r and ho w to deal with them.Ho wever,until no w o n,we do no t have a definite standard fbr this kind o f questio n so lutio n can be used.So the further research fo r large amo unt o f the analy sis o f quality accident and respect o f treatment etc.o f reinfo rced co ncrete structures are very necessary.Amo ng all the reinfo rced co ncrete accidents,because o f the vario us reaso ns that include the co mpo sitio n o f co ncrete is relatively co mplex,the management o f co nstructio n and the pro cess o f co nstructio n and so o n,making the co ncrete quality accidents in a very great pro po rtio n amo ng all the reinfo rced co ncrete quality accidents.So this paper begin with the reinfo rced co ncrete structure material,elabo rating the primary cause o f structural co ncrete accident and the basic pro cessing step o f so lutio n.Acco rding to reinfo rcement pro ject characteristic,we can expo und the vital significance o f the accidents analy sis and pro cessing.The analy sis o f quality accident is the premise o f judging its pro perties and taking what measures o f treatment,its o bjectives are to be preventing the deterio ratio n o f quality accident,creating no rmal co nditio ns o f co nstructio n,eliminating the exsit hidden dangers o f engineering,preventing the accident o ccurring again,decreasing the lo ss.The treatment o f quality accident is the requirement o f eliminating the exsit hidden dangers by reach buildings5 safety,reliability,using all the functio n no rmally and the building5life,also ensuring the co nstructio n is no rmal.This paper has carried o n the detailed descriptio n to the principle metho d o f the analy sis and pro cessing o f reinfo rced co ncrete structure accident,also has suggested the thinking mo de that acco rding to the appraisal fro m security degree o f building,appraisal o n reliability and the relative theo ries and metho ds o f strengthening co ncrete structure reinfo rcement,meanwhile,has suggested the way o f techno lo gy o f the treatment which is used fbr quality accident o f structural co ncrete.iiThe autho r has selected two engineering examples,carried o n the detailed descriptio n to the metho ds and steps o f quality accident o f structural co ncrete.So me pro blems were fo und in the co nstructio n and analy ses o f accidents were made quickly and o bjectively.Reliability o f the co ncrete structure was appraised and pro cessing plan was made to change partial jo ists into co lumns acco rding to appraising results.Pro blems were dealt with acco rding to the plan in time and lo st was minimized since the pro ject was finished in the time limit.In ano ther pro ject,to o many cracks were fo und o n the flo o r so me time after it was co mpleted.Analy sis o f the accident was o f great difficulties and bifurcatio n co mes o ut.Pro cessing plan o f this pro ject was co nservative and many carbo n fibers were used.In the end it co st a lo t and so me functio n o f the structure was badly affected.Co mparing these pro jects,this paper summarizes the analy ses and dealing plans o f quality accidents o f structure co ncrete and presents key po ints in dealing with quality accidents o f structure co ncrete-quickly and scientifically.This may be help to deal with quality accident o f structure co ncrete.Key words:co ncrete structure,quality accident,appraisal o n reliability,reference strengtheningin目 录摘 要.IABSTRACT.II1绪论.11.1 引言.11.2 建筑结构用材料的发展.11.3 结构混凝土质量事故的分析与处理的国内外现状及发展趋势.21.3.1 现状.21.3.2 发展趋势.22结构混凝土质量事故的原因表象及基本处理步骤.42.1 混凝土质量事故的原因.42.1.1 材料原因.42.1.2 混凝土配合比的原因.52.1.3 施工中的原因.52.1.4 混凝土养护的原因.52.1.5 环境的原因.52.1.6 设计原因.52.2 混凝土质量事故的表象.62.2.1 构成混凝土质量事故的蜂窝.6222构成混凝土质量事故的孔洞.62.2.3 构成混凝土质量事故的露筋.62.2.4 构成混凝土质量事故的裂缝.6225结构混凝土强度偏低.7226环境因素引发的损害.72.3 处理基本步骤.72.3.1 发现问题.72.3.2 分析原因.82.3.3 作出判断.82.4 处理.92.4.1 结构加固方法及选择.102.4.2 裂缝修补技术.133工程实例.143.1 甲工程.143.1.1 工程概况.143.1.2 工程事故及原因分析.163.1.3 事故处理.173.1.4 质量验收.373.2 乙工程.433.2.1 工程概况.433.2.2 工程质量事故原因分析.433.2.3 处理.443.2.4 技术措施.463.2.5 质量验收.464结束语.48致 谢.49参考文献.501绪论1.1 引言建筑业在我国是一个关系到国计民生的基础性产业，目前正处在快速发展阶 段，全国上下都在加大基础设施的建设，且建筑业作为拉动经济发展的重要力量,也越来越成为我们国家经济建设的主力军，这使得建筑业获得了前所未有的发展 机遇，但同时由于建筑市场发展的不成熟，导致其发展极不平衡，一方面建筑市 场正处在十分活跃的阶段，而另一方面是市场竞争极不规范，问题丛生。首先是 招投标不规范，压级压价、回扣、垫资“三把刀”盛行，地方保护、行业保护抬头；二是建筑队伍供需严重失衡，建筑施工队伍水平及技术人员业务素质参差不齐，三是建筑领域管理体系缺乏科学性，法律性文件和管理性文件不配套，与国外先 进模式差距较大，导致建筑工程质量波动较大、事故频发，当前我国相当多的混 凝土工程存在质量问题，全国恶性工程事故不断，而尚未暴露出来的质量隐患则 更是令人担忧，建筑物结构设计要求的目标使用期一般都在50年以上，那些 关乎结构安全的质量隐患如果得不到有效控制，将为后人埋下无数祸根。在这种 情况下，及时发现问题、快速地解决问题就显得尤为重要。1.2 建筑结构用材料的发展建筑结构用材料从最早人类使用的树枝、稻草到以石、木为材料的梁柱体 系（古希腊时发展到顶峰）,直至从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间，是土木工 程发展史中迅猛前进的阶段，这个时期土木工程的主要特征是：在结构用材料方 面，由木材、石料、砖瓦为主，到开始并日益广泛地使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋 混凝土，直至早期的预应力混凝土；钢筋混凝土作为结构材料应用是在19世纪后 半叶开始的，钢筋混凝土（简称RC）,是经由水泥、粒料级配、加水拌和而成混 凝土，在其中加入一些抗拉钢筋，在经过一段时间的养护，达到建筑设计所需的 强度。它应该是人类最早开发使用的复合型材料之一。但很快在房屋建筑和土木 工程中广泛应用，而且在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面有很大发 展。目前，钢筋混凝土已成为我国主要的结构材料，所以在施工中钢筋混凝土的 质量已成为影响结构质量最主要的问题。而钢筋在建筑工程中是使用钢铁厂生产 制造的技术成熟的成品（且现场使用前尚需根据需要进行必要的检验），施工现 场仅需对其进行有限的加工，在这种情况下，结构混凝土的质量（包括混凝土自 身质量及浇注质量）就成了影响结构工程的最重要的因素。本文想从实际工程出1发，对结构混凝土质量问题引发的工程质量事故进行分析研究，以期能找出快速、准确解决问题的一个技术途径。1.3 结构混凝土质量事故的分析与处理的国内外现状及发展趋势 1.3.1现状建筑工程是人类生存、生活、工作的重要物质基础，是创造世界、改造世界 不可缺少的设施。确保建筑工程质量，是工程设计、施工、监理、管理中永恒的 主题，是设计、施工单位的生命，“百年大计、质量第一”是建筑工程质量的座右铭。1998年3月1日起实施的中华人命共和国建筑法，是中国确保建筑工程质量和 安全的国家法律，是建筑界“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究的依据，从那时起建筑工程质量就被提到了一个前所未有的高度。2000年1月30日起实施 的“建筑工程质量管理条例”进一步表明了建筑工程质量在国家经济发展，在人们生 活中的重要地位。而现在建筑工程质量由于多种原因，离国家标准、规范及各方 面的期望值还有一段距离，各种类型、程度不同的质量事故层出不穷，在这种情 况下，质量事故分析处理工作的重要性就凸现出来了。与此同时质量事故分析处 理缺乏系统、专门研究的缺陷也就显得更加突出。目前事故的分析一般借鉴结构可靠度鉴定的方法，但与结构鉴定有区别：结 构鉴定一般不需要分析原因或是由于客观条件限制无法找出原因，仅需要结果；而对事故来讲分析原因不仅是必不可少的是，而且是非常重要的。采用传统经验 法、实用鉴定法。传统经验法是依赖于有经验的技术人员通过调查、现场目测检 查，并按照原设计进行校核，借助个人拥有的知识、经验和验算进行分析判断。这种方法过多地依赖个人经验，缺乏一套科学的评估程序和现代测试技术，因此 鉴定结果具有很大的随机性和主观性。实用鉴定法是在传统经验法基础上形成的，该法强调利用现代检测技术获取各种结构信息，以达到获得比较准确结论的目的。较传统经验法更加客观、准确、可靠。目前事故处理亦是参照结构加固的相关方法进行的。采用增大截面法、置换 混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维加固法、粘贴钢 板加固法、增设支点加固法、植筋技术、锚栓技术、托换技术、裂缝修补技术等 等。1.3.2发展趋势建设工程质量是一个永恒的话题。今天谈质量是在当前的经济水平、技术水 平、管理水平的基础上谈今天的质量，质量是不断发展的，质量的问题归根到底 是和一个国家的国民经济发展程度、标准和意识有关。混凝土质量事故是和混凝 土作为一种主要建筑材料使用相伴生的。只要混凝土作为建筑工程结构材料使用，2就必然会发生质量事故，也就意味着一定要进行分析处理。混凝土事故分析处理应该是由借鉴其他相关领域的标准方法作指导向拥有自 身的理论支持实践方面发展，由相对比较粗放向严谨、客观、科学、信息化的方 向发展。其发展趋势是与建筑物鉴定加固一致的，由传统经验法向实用鉴定法然 后向概率法发展。少用一些经验主义，多采集一些实际数据为依据，使得事故分 析更清晰、明确；判断更准确；事故处理得更科学、合理。32结构混凝土质量事故的原因表象及基本处理步骤2.1 混凝土质量事故的原因工程质量事故指的是由于勘查、设计以及施工过程中，工程质量不符合设计 图纸或技术标准要求的，必须进行处理的问题。事故和问题是相对的，是会相互 转化的。施工造成结构混凝土质量事故的原因有多方面，由于混凝土是各相异性的多 相复合型材料，影响其质量的因素亦是多种多样的，归纳起来有以下几个方面：2.1.1材料原因配制混凝土选用的原材料水泥、细骨料、粗骨料、掺和料、外加剂及拌和用 水等质量不符合要求或使用不当是产生质量事故得重要原因之一。原材料的质量及其波动，对混凝土质量很大影响。如水泥强度的波动，将直 接影响混凝土的强度；各级石子颗粒含量的变化，导致混凝土级配的改变，并将 影响新拌混凝土的和易性，骨料含水量的变化，对混凝土的水灰比影响极大。为 了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，超过规范规定的范围内，则会妨碍水泥水化，降低混凝土的强度，削弱骨料与水泥石的粘结，能与水泥的 水化产物进行化学反应，并产生有害的膨胀的物质。水泥：是混凝土中的主要胶凝材料，其性能（通常建筑工程中考虑体积安定 性、强度、初凝结时间、终凝时间及与使用外加剂的适应性）是否符合要求直接 影响着混凝土的工作性能、强度、耐久性及体积稳定性。细骨料：细骨料作为混凝土骨架中的填充材料，是一种惰性材料（具有碱活 性的除外），自身不参与混凝土的水化作用，而是被水泥包裹成砂浆与混凝土中 的粗骨料粘结而发挥作用的。其颗粒级配、含泥量、抗硫酸盐侵蚀及有害物质含 量影响混凝土的工作性能、强度及耐久性。粗骨料：粗骨料是混凝土中的骨架亦是惰性材料（具有碱活性的除外），自 身不参与混凝土的水化作用，而是被砂浆粘结起来发挥作用的，其颗粒级配、含 泥量、抗硫酸盐侵蚀及有害物质含量影响混凝土的工作性能、强度及耐久性。掺和料：一般使用具有火山灰性能的材料如粉煤灰、硅粉、磨细矿渣、磨细 磷渣等，在混凝土中是与水泥的水化产物发生进一步的化学反应而对混凝土的性 能发挥作用的。其活性物质的含量、细度及其他有害物质的含量影响混凝土的性 能。4外加剂：20世纪20年代混凝土外加剂的出现，极大地丰富了混凝土的品种，为建筑技术带来了蓬勃的生机，加速了大跨、高层建筑的发展。我国从20世纪70 年代开始，混凝土外加剂的商品化进程才真正开始，当时主要是开始应用木钙减 水剂、糖蜜减水剂和速凝剂等，但是近20年，产品的品种和质量水平都有了飞速 的发展。外加剂的品种很多，功效各异，应该合理选择。首先应根据混凝土的强 度等级、耐久性指标及新拌混凝土工作性要求。其次在了解混凝土外加剂作用原 理基础上，有针对性选择混凝土外加剂，才能充分发挥其经济性及技术性优势。一般通常使用减水剂、早强剂、缓凝剂、膨胀剂及复合型的（普通、高效）缓凝 减水剂、缓凝早强剂及膨胀型减水剂等。其使用量虽小，但对混凝土的质量有较 大的影响。拌和用水：其酸、碱度，有害离子含量严重影响混凝土各项性能。2.1.2 混凝土配合比的原因混凝土是由水泥、砂、石子和水四种主要材料再跟据工程设计及施工的要求 添加适量活性掺合料、化学外加剂制成的人工石。混凝土的配合比就是指混凝土 的组成材料之间用量的比例关系（重量比）。混凝土施工配合比应该是由有资质 机构根据工程情况、材料情况及现场施工情况，通过严格的试配、验证后确定 的现场混凝土（或混凝土搅拌站）的拌制比例（重量比配合比），没有一个正确 的、合理的混凝土施工配合比要想拌制出符合要求的混凝土是不可能的。2.1.3 施工中的原因无论多优良的材料、科学合理的施工配合比，亦需要现场（或混凝土搅拌站）配料准确，搅拌均匀，控制合理的运送时间；且浇筑要符合要求，振捣密实；模板 平整、支撑系统牢固可靠；混凝土拆模时间、加载时间恰当才有可能保证浇注出 符合质量要求的混凝土。2.1.4 混凝土养护的原因混凝土中的胶凝材料-水泥是水硬性材料，必须在潮湿环境中才能充分的发挥水化作用，且混凝土早期表面失水会导致混凝土干缩裂缝。2.1.5 环境的原因如冻害、高温、高热、腐蚀介质作用，自然风化等等也会不同程度的影响混 凝土的质量。2.1.6 设计原因由于设计各参数取值不恰当甚至是错误的，而引发的混凝土质量事故52.2 混凝土质量事故的表象在混凝土工程施工中大面积的蜂窝（构件主要受力部位），较大孔洞（构件 主要受力部位），严重露筋（纵向受力钢筋），深、长裂缝（构件主要受力部位 影响结构性能或使用功能）；混凝土强度凝土偏低不满足设计强度等级等，是时 有发生的状况。如不及时处理，将减弱结构的承载能力，甚至可能出现工程倒塌 等重大事故。2.2.1 构成混凝土质量事故的蜂窝混凝土构件表面出现大量蜂窝状的窟窿。发生原因：混凝土入仓未设缓降器,致使混凝土离析，又未分层捣固；模板缝隙不严，致使水泥浆流失；钢筋布置较 密，混凝土坍落度偏小，又没有很好平仓振捣。尤其是水平止水带下和闸底板沉 陷缝侧面混凝土漏振等。2.2.2 构成混凝土质量事故的孔洞钢筋混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝较大，纵向 钢筋局部裸露。发生原因：在钢筋较密的部位或预留孔洞、预埋件处，混凝上下 料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土；混凝上离析，砂浆分离，石子成堆，严 重跑浆，又未进行振捣；混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到,形成松散孔洞；混凝土内掉入木块、泥块等杂物，混凝土被卡住。2.2.3 构成混凝土质量事故的露筋混凝土内部主筋（纵向受力钢筋）裸露在结构构件表面。产生的原因：浇筑 混凝土时，钢筋保护层垫块位移，钢筋保护层厚度不够，致使钢筋紧贴模板外露;保护层处混凝土漏振或捣不实。混凝土配合比不当，产生离折，靠模板部位缺浆 或模板漏浆；木模板未浇水湿润。吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱、掉角，导致 露筋。2.2.4 构成混凝土质量事故的裂缝由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在 着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现 出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其 他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝 就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程 中常说的裂缝（构件主要受力部位影响结构性能或使用功能）。由于裂缝的存在 和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产安全。使混凝土裂缝成了建筑工程中最常见的工程病害1。裂缝按其形成分为6静止裂缝，形态、尺寸和数量均已稳定不再发展。活动裂缝，宽度在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定、易随着结构构 件的受力、变形或环境温湿度的变化而时张裂缝、时闭的裂缝。尚在发展的裂缝，长度、宽度和数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止 的裂缝。2.2.5 结构混凝土强度偏低大量混凝土强度出现偏低情况，原因较为复杂，水泥强度不满足要求、水泥 安定性不合格、粗细骨料品质指标不满足要求、掺和料活性不足、混凝土外加剂 质量不满足要求、现场（混凝土搅拌站）计量不准确、混凝土养护不到位等等。2.2.6环境因素引发的损害各种环境因素影响使得建筑物结构混凝土质量遭受不同程度、不同形式的损 坏。2.3 处理基本步骤2.3.1 发现问题基本步骤可表示为图2.1所示框图7图2.1结构混凝土事故处理流程图Figure 2.1 The flo w chart o f structure co ncrete accident pro cesses及时发现问题、观察问题、调查了解问题并在第一时间、在合适的范围内暴露 问题（向相关部门有关人员反映问题），不要隐瞒、拖延。隐瞒、拖延会将较小 问题变为大问题直至成为不可逆转的事故2.3.2 分析原因根据出现问题的现象，组织有关人员现场调查，查看施工记录、设计图纸、现场施工状况、向现场有关人员了解情况，必要时组织有关专家现场论证，对出 现问题的原因作出初步意见。情况复杂时需经有资质机构通过使用仪器检测进行 分析。2.3.3 作出判断根据找出原因，要对结构混凝土质量作出快速、准确的判断。首先需对这一问 题将会造成的后果进行估计，对有明显特征、足够证据表明不会对结构造成危害 的质量瑕疵则不需进入下一处理程序，直接继续施工；对其它情况较为复杂，后 8果显示不明确或现场直观感觉较严重的应该采用必要的技术手段进行科学严谨的 判断，以便根据此判断确定施工现场后续工作的安排，目前应可借鉴建筑物安全 性、可靠度鉴定的有关标准方法进行判定。一般采用传统经验法、实用鉴定法、概率鉴定法。传统经验法根据个人专业知识和工程经验直接对建筑物的可靠度进行评价。该法鉴定程 序简单，但由于受检测技术和计算工具的制约，鉴定人员难以获较准确，和完备 的数据和资料，也难以对结构的性能和状态作出全面的分析，因此评判过程缺乏 系统性，对建筑物可靠性水平的判断带有较大的主观性，结论往往因人而异，且 多偏于保守，易造成浪费。实用鉴定法应用各种检测手段对建筑物及其环境进行周密的调查、检查，和测试，应用 计算机技术以及其他相关技术和方法分析建筑物的性能和状态，全面分析建筑物 所存在问题的原因，以现行标准、规范为基准，按照统一的程序和标准，从安全 性、适用性多个方面综合评定建筑物的可靠性水平。与传统经验法相比，该方法 程序科学，对建筑物性能和状态的认识较为准确和全面，具有合理、统一的评定 标准，而且鉴定工作主要由专门的技术机构承担，因此对建筑物可靠性水平的判 定较准确，能为决策提供可靠的技术依据。概率鉴定法【在实用鉴定法的基础上，进一步利用统计推断的方法分析影响特定建筑物可 靠性的不确定因素，更直接地利用可靠性理论评定建筑物的可靠性水平。由于已 有建筑物已转换为现实的实体，具有许多不同于拟建建筑物的特点，因此以设计 规范为基准评定已有建筑物的可靠性存在许多不合理之处，而概率鉴定法则针对 具体的已有建筑物，通过对建筑物和环境信息的采集和分析，评定建筑物的可靠 性水平，评定结论更符合特定建筑物的实际情况。传统经验法已趋于被淘汰，我国目前普遍采用的是以民用建筑可靠性鉴定 标准(GB50292-1999)和工业厂房可靠性鉴定标准(GBJ144-90)为代表的鉴 定方法。他们总体上属于实用鉴定法，但在一些原则性的条款上已引入概率鉴定 法的思想。从发展趋势上讲，概率鉴定法仍然是可靠性鉴定方法发展的方向。2.4 处理以判断结果对结构混凝土实施处理。经过必要的检测、运用科学的方法对结 构混凝土质量问题会有三个结论：不会产生危害结构安全性后果的，只需简单处 理，可以继续施工(可以和后续施工同时或交叉进行)；后果非常严重，已没有 9加固处理的价值，只能拆除重建；后果的严重程度介于前两种情况间，即有保留 的价值和可能性，但必须进行加固处理才能满足安全使用的需要。无需处理继续施工及拆除重建均没有什么特别的技术措施，只是在拆除的过 程中注意拆除顺序并采取适当的安全防护措施。对需进行加固处理的构混结构凝土，通常采用混凝土结构加固技术规范.(CECS25：90)及混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006)相应的方法进 行处理。2.4.1 结构加固方法及选择已有建筑结构在使用期中是否处于可靠状态或失效状态，力学上可用结构功 能函数来描述，其表达式如下：Z=g(RS)=R-S(2.1)式中：Z为结构功能函数，灭为结构抗力，S为结构荷载效应。显然：当Z0时，结构处于可靠状态；当ZV0时，结构处于失效状态；当z=o时，结构处于极限状态或临界状态。从式(2.1)可知，当结构抗力小于其荷载效应(即Z0,即有三种加固方法可使结构从失效状态恢复到可靠状态:第一种：保持荷载效应S不变，增加结构抗力R值，称为直接加固法；第二种：结构抗力R保持不变，减小荷载效应S值，称为间接加固法；第三种：在增大结构抗力R的同时，减小荷载效应S值，再辅以其他措施，称为综合加固法。直接加固法结构加固的直接加固法就是通过一些技术措施，直接提高结构构件承载力和 截面刚度等抗力。近20年来，国内外已发展了许多种直接加固法，较常用的有以 下几种：1)加大截面加固法加大截面法就是采用与原有构件同类或类似的材料，通过增大构件的截面面 积，提高其承载能力和截面刚度的一种方法。它可以用来提高构件的抗弯、抗压、抗剪、抗拉等能力，同时也可以用来修复已损伤的混凝土截面，提高其耐久性。2)外包钢加固法外包钢法是把型钢或钢板等材料包在被加固构件或杆件的外侧，通过外包钢 与原有构件的共同作用，提高构件的承载力、增大延性和刚度的一种加固法。外 包钢加固一般视外包钢与被加固构件的连接情况分为湿式外包钢法和干式外包钢 法两种.103）预应力加固法预应力加固法是采用高强度钢筋或型钢等，在被加固构件体外增设预应力拉 杆或撑杆的加固方法。加固时，通过施加预应力，使体外的拉杆或压杆与被加固 构件共同受力，克服被加固构件的应力超前现象，改变原有截面的受力特征，提 高加固后体系的承载能力和刚度。此外，施加预应力时所产生的负弯矩可以抵消 部分荷载弯矩，减小原构件的挠度、缩小原构件的裂缝宽度，甚至使裂缝完全闭 合。采用这种方法可在几乎不改变使用空间条件下，提高结构构件的正截面及斜 截面承载力，广泛用于混凝土梁、板等受弯构件及混凝土柱等轴心或小偏心受压 构件（用预应力顶撑）的加固，还可用于钢梁和钢屋架等构件的加固。4）外部粘贴加固法外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料如玻璃钢、碳纤维布 等粘贴于构件需要加固部位的表面上，使之共同工作，提高构件承载力和延性的 一种加固方法。如在钢筋混凝土受弯构件的受拉区粘贴钢板或纤维布，可以起到 受拉钢筋的作用，提高构件的抗弯能力；又如在柱截面周边粘贴封闭钢板或纤维 箍，在提高柱抗剪能力的同时，还可以约束核心混凝土，提高混凝土强度和构件 延性。由于粘贴所用材料的厚度均很薄且粘贴强度高，其加固截面二次受力特征 不明显，不仅能满足平截面假定，具有物理力学性能和共同工作性能良好、加固 力学分析简捷等特点，而且不影响结构外观以及施工方便快捷、不影响生产和使 用等优点。目前，较常用的外部粘贴加固方法，依照外部粘贴材料的不同，主要 有外部粘贴钢板、外部粘玻璃钢和外部粘碳纤维布等。粘钢加固法，主要用于承受静力作用的一般受弯或受拉构件，也可用于抗剪 构件的加固。采用该法对使用环境要求较高，如要求温度不宜超过60,相对湿 度不大于70%且无化学腐蚀作用等。玻璃钢加固法即用玻璃纤维布与环氧树脂胶分层贴贴于拟加固构件表面的加 固方法。就材料而言，又称为复合材料加固法。其抗腐蚀性较强，常用于化工厂 等有腐蚀介质作用的加固工程中，但因玻璃钢的弹性模量及抗拉强度均比钢材低,故被加固构件承载力和延性提高效果没有粘钢加固的效果好。碳纤维加固法碳纤维是一种高性能材料，具有良好的可粘合性、耐热性和抗 腐蚀性等优点，其强度比钢材强度更高（约为10倍以上），耐腐性比玻璃钢更 强，且其弹性模量与钢材处于同一个数量级，加固后构件的强度和延性均可同时 得到提高。因此，特别适合于露天环境结构如桥梁、涵洞、矿井等的加固，在结 构动力效应、抗震、抗风化等方面，也均有突出的效果。5）注浆加固法或喷射修补法注浆加固法是一种用压送设备产生的压力将粘结性能较好的材料，如环氧树 11脂浆液（以环氧树脂为主要材料配制而成）、甲液（以甲醛丙烯酸甲脂为主要材 料配制而成）、水泥浆液等，注入被加固构件的内部空隙中，以提高其完整性、密 实性和材料强度的修补方法。喷射修补法是一种用压缩空气将水泥浆或细石混凝土喷射到受喷面上并凝固 形成喷射层的加固方法。喷射层能有效保护、参与甚至替代原构件的工作，从而 起到恢复或提高结构承载力、刚度和耐久性等加固效果，这种方法具有粘结力强、施工方便等优点，在加固工程中应用十分广泛，常用于病弱混凝土的局部或全部 更换、梁或板等构件下部增补混凝土、砖墙和豉柱等结构构件断面的增大、增设 防水抗渗层以及结构中孔洞、缝隙和麻面等缺陷的修补等。6）其它加固法如辅助结构加固法、绕丝法、锚栓锚固加固法等。间接加固法间接加固法是根据原有结构体系的客观条件，通过一些技术措施，改变结构 传力途径，减少被加固构件的荷载效应，从而提高结构使用的安全度。根据结构 传力途径改变的不同性质，主要有以下几种加固方法：1）增设构件加固法增设构件就是在原有受力构件之间增加新的构件，以减少原有构件的受荷面 积，减少荷载效应，达到结构加固的目的。2）增设支点加固法增设支点法就是以减少结构的计算跨度（长度）和变形，提高其承载力的加 固方法，如在梁、板等受弯构件上增设支点，在柱、屋架之间增设支撑构件等。由于增设支点使原构件的计算跨度大幅减小（正常情况可减小一半），因此可大 幅度提高被加固构件的承载力，减小挠度，缩小裂缝宽度等；当对增设的支点施 加预应力时效果更佳。该方法多用于大跨度结构的加固。3）托梁拔（换）柱加固法该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换或接长柱子的一种加固方 法。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛 腿托梁拔柱等方法。以上三种间接加固方法可统称为改变结构传力途径加固法。4）其他加固方法结构间接加固的方法很多，只要能减少原结构或构件的荷载效应，即达到其 加固目的。如通过增设支撑体系和剪力墙等构造措施，可以增加结构的整体刚度,改变构件的刚度比值，从而调整原结构在荷载作用下的内力分布，改善结构或构 件的受力状况，提高其抗水平力的能力。又如通过改变建筑使用用途，采用轻质 材料置换原有建筑分隔和装饰材料等等，均可限制或减小结构上的荷载作用，使 12结构安全可靠度提高。综合加固法根据结构的受力特征和结构状况等具体条件，综合采用上述加固方法，称为 综合加固法。综合加固法可看