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摘要:本文主要探讨了现代建筑施工技术的进步,带来的建筑的可靠性鉴定的必要性,以及建筑的可靠性鉴定方法,以及常见的病害问题。
关键词:建筑物;可靠性鉴定;方法;病害分析
当前建筑结构的检测与维修加固业,是21世纪最引人注目的九大行业之一。受既有建筑结构维修改造需求的驱动,伴随现代工程技术的发展,既有建筑结构的检测、可靠性评估与加固改造技术作为一门新的学科已逐步形成并迅速发展。
1 现代建筑施工技术
1.1 高技术化发展
新技术革命成果向建筑领域的全方位、多层次渗透,是技术运动的现代特征,是建筑技术高技术化发展的基本形式。这种渗透推动着建筑技术体系内涵与外延的迅速拓展,出现了结构精密化、功能多元化、布局集约化、驱动电力化、操作机械化、控制智能化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。建材技术向高技术指标、构件化、多功能建筑材料方向发展。在这种发展趋势中,建筑的施工技术也随之向着高科技方向发展,利用更加先进的施工技术,使整个施工过程合理化、高效化是现代建筑施工的核心理念。
1.2 生态化发展
如:①节能设计:节能是可持续发展工业建筑的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是建筑营运的低能耗,二是建造过程本身的低能耗。这两点可以从一些利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来。②绿色设计:指从建筑的原材料、工艺手段、工业产品、设备到能源的利用,绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法,强调高科技与适宜技术并举。③洁净设计:洁净设计是强调在生产和使用工程中做到尽量坚守啊废弃物的排放并设置废弃物的处理和回收利用系统。以实现无污染。强调对建设用地、建筑材料、采暖空间的资源再生利用。
2 建筑的可靠性鉴定方法分析
在现代建筑施工技术不断日新月异的背景下,建筑物的可靠性鉴定也伴随着发展起来,可靠性鉴定的重要性也日渐凸显出来。
2.1 可靠性鉴定
可靠性鉴定主要是指建筑结构的可靠性鉴定,其定义为:结构在规定时间内(即设计时所假定的基准使用期)、规定的条件下(结构正常的设计、施工和使用条件下),完成预定功能(如强度、刚度、稳定性、抗裂性、耐久性)的能力。这一定义将结构的可靠性归结了三个基本的功能,其分别是安全性功能、适用性功能和耐久性功能。其中,(1)安全性功能是指,在正常设计、施工和正常使用条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件(如地震、爆炸等)发生时和发生后,仍能保持必要的整体稳定性,而不至于倒塌。(2)适用性功能是指,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能,其变形、裂缝或震动等均不超过规定的限值。(3)耐久性功能是指,在正常使用、正常维护条件下,结构应具有足够的耐久性。如保护层不得过薄。裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀,混凝土不得在化学腐蚀环境下影响结构预定的使用年限。对于结构可靠性的鉴定程序主要有:调查、检测及计算分析,按照现行设计规范和相关鉴定标准进行综合评估。
2.2 可靠性鉴定的方法
目前,可靠性鉴定的方法主要有三种:传统经验法、实用鉴定法和概率法。其中,(1)传统经验法,主要以原设计规范为依据,是按个人经验观察及计算结果来评估结构可靠性的一种经验方法。其特点是荷载计算以实际调查为准,材料取值以经验评定为依据,对原设计采用的规范依据、理论计算、计算图形加以分析,判定其与实际结构是否相符,是否可靠。这种方法主要是凭借专家所掌握的知识和经验对结构可靠性做宏观评价,其具有鉴定程序少、花费低、方法简单、速度快等特点。但结构比较粗糙保守,与专家的水平密切相关。(2)实用鉴定法,是在传统经验法的基础上,利用现代检测手段和试测技术,对结构材料强度等实测值进行分析和计算,按规范要求进行综合性鉴定的一种方法。这种方法是在初步分析事故原因的基础上,进行详细调查、材料试验和结构检验。然后逐项评价、综合评定,对建筑物作出较准确的鉴定。这种方法的适用范围比较广,且有效性较高,是目前普遍采用的可靠性鉴定方法。(3)概率法,是运用概率和数理统计原理,采用非定值统计规律,对结构的可靠性进行鉴定。其是将结构抗力和作用效应之间建立一定的数量关系。只要计算出失效概率,也就能得出建筑物的可靠度。但失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集,因而概率法有待进一步完善。
3 建筑的病害分析
在建筑物的鉴定中,常常会出现一些建筑物的固有病害,分析认为,其原因如下:
3.1 设计工作中的失误
如:(1)建筑物基础设计时没有认真研究地基土性,采用错误的基础方案而导致事故发生。(2)在深厚淤泥地基错误选用沉管灌注桩基础以致发生缩径、断桩或桩长达不到持力层等事故。(3)在填土地基上采用条基或筏板基础方案,使基底下残留添土层厚薄不匀而导致事故发生。(4)在采用强夯技术方案处理地基时,采用夯击能量不足,影响深度不够,没有消除填土或黄土的湿陷性,造成很大隐患。(5)对于欠固结土的填土,淤泥软土地基地面大量回填或堆载地基,饱和粉细砂易发生震动液化地基,地下水位严重下降的地基,采用桩基方案时忽视桩基的负摩擦力作用常发生桩基承载力严重不足,桩基过量沉降、断桩等严重事故。(6)在基础设计时,对同一幢建筑物错误地选用两种以上基础方案或置于刚度不匀的地基土层上而发生严重事故。(7)位于一般土质地基上高度变化较大,而且体型复杂的建筑物有些设计人员忽视按照变形与强度双控条件进行地基基础设计,以确保建筑物整体均匀沉降,只对地基做强度验算,造成很大隐患,使建筑物开裂或不均匀沉降。(8)设计人员没有按规范进行设计,如高层建筑基础设计时总荷载偏心距过大超过规范规定的范围。
3.2 工程施工质量低劣
如随便减少配筋、降低混凝土强度、采用劣质钢材、缩小基础尺寸、减少基础埋深、基础施工放线不准确等等,给建筑物埋下重大隐患,使建筑物严重损坏。
3.3 建筑物相距甚近
在批准建筑物用地时常使建筑物相距甚近,造成相临建筑物基底应力扩大后严重叠加。施工时相互影响,引起建筑物相互倾斜变形,严重者使两幢建筑物完全丧失使用条件。
3.4 建筑技术人员素质高低
由于我国建筑行业发展较快,拥有的建筑技術人员远远低于发达国家,技术人员总的技术素质不高,管理差,施工时轻率处理问题,常给建筑物造成难以挽回的损失。
3.5 工程勘察部门工作不细
如勘测点布置过少或只借鉴相临建筑物的地质资料,对建筑场地没有认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地情况,如岩溶、洞穴、甚至旧的人防地道,使建筑物严重下陷、倾斜、开裂,损失严重。
3.6 水利用造成的事故
由于继续大量超限开采地下水,造成地面严重下陷,致使地基下沉。建筑物发生了各种损坏不要盲目拆除、毁掉。对于多数病害建筑物还是有能力通过加固、纠斜、病害处理等手段恢复其正常使用功能延长建筑物使用寿命。
参考文献
[1]袁广林,等.建筑工程事故诊断与分析[M],北京:中国建材工业出版社,2007
[2]韦改峰.某工业厂房可靠性检测鉴定与加固维修[J],科技创新导报,2010年07期
[3]姜洪菲.工业厂房可靠性鉴定与加固实例[J],住宅科技,2011年S1期
关键词:建筑物;可靠性鉴定;方法;病害分析
当前建筑结构的检测与维修加固业,是21世纪最引人注目的九大行业之一。受既有建筑结构维修改造需求的驱动,伴随现代工程技术的发展,既有建筑结构的检测、可靠性评估与加固改造技术作为一门新的学科已逐步形成并迅速发展。
1 现代建筑施工技术
1.1 高技术化发展
新技术革命成果向建筑领域的全方位、多层次渗透,是技术运动的现代特征,是建筑技术高技术化发展的基本形式。这种渗透推动着建筑技术体系内涵与外延的迅速拓展,出现了结构精密化、功能多元化、布局集约化、驱动电力化、操作机械化、控制智能化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。建材技术向高技术指标、构件化、多功能建筑材料方向发展。在这种发展趋势中,建筑的施工技术也随之向着高科技方向发展,利用更加先进的施工技术,使整个施工过程合理化、高效化是现代建筑施工的核心理念。
1.2 生态化发展
如:①节能设计:节能是可持续发展工业建筑的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是建筑营运的低能耗,二是建造过程本身的低能耗。这两点可以从一些利用太阳能、自然通风、天然采光及新产品的运用中体现出来。②绿色设计:指从建筑的原材料、工艺手段、工业产品、设备到能源的利用,绿色设计应摒弃盲目追求高科技的做法,强调高科技与适宜技术并举。③洁净设计:洁净设计是强调在生产和使用工程中做到尽量坚守啊废弃物的排放并设置废弃物的处理和回收利用系统。以实现无污染。强调对建设用地、建筑材料、采暖空间的资源再生利用。
2 建筑的可靠性鉴定方法分析
在现代建筑施工技术不断日新月异的背景下,建筑物的可靠性鉴定也伴随着发展起来,可靠性鉴定的重要性也日渐凸显出来。
2.1 可靠性鉴定
可靠性鉴定主要是指建筑结构的可靠性鉴定,其定义为:结构在规定时间内(即设计时所假定的基准使用期)、规定的条件下(结构正常的设计、施工和使用条件下),完成预定功能(如强度、刚度、稳定性、抗裂性、耐久性)的能力。这一定义将结构的可靠性归结了三个基本的功能,其分别是安全性功能、适用性功能和耐久性功能。其中,(1)安全性功能是指,在正常设计、施工和正常使用条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件(如地震、爆炸等)发生时和发生后,仍能保持必要的整体稳定性,而不至于倒塌。(2)适用性功能是指,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能,其变形、裂缝或震动等均不超过规定的限值。(3)耐久性功能是指,在正常使用、正常维护条件下,结构应具有足够的耐久性。如保护层不得过薄。裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀,混凝土不得在化学腐蚀环境下影响结构预定的使用年限。对于结构可靠性的鉴定程序主要有:调查、检测及计算分析,按照现行设计规范和相关鉴定标准进行综合评估。
2.2 可靠性鉴定的方法
目前,可靠性鉴定的方法主要有三种:传统经验法、实用鉴定法和概率法。其中,(1)传统经验法,主要以原设计规范为依据,是按个人经验观察及计算结果来评估结构可靠性的一种经验方法。其特点是荷载计算以实际调查为准,材料取值以经验评定为依据,对原设计采用的规范依据、理论计算、计算图形加以分析,判定其与实际结构是否相符,是否可靠。这种方法主要是凭借专家所掌握的知识和经验对结构可靠性做宏观评价,其具有鉴定程序少、花费低、方法简单、速度快等特点。但结构比较粗糙保守,与专家的水平密切相关。(2)实用鉴定法,是在传统经验法的基础上,利用现代检测手段和试测技术,对结构材料强度等实测值进行分析和计算,按规范要求进行综合性鉴定的一种方法。这种方法是在初步分析事故原因的基础上,进行详细调查、材料试验和结构检验。然后逐项评价、综合评定,对建筑物作出较准确的鉴定。这种方法的适用范围比较广,且有效性较高,是目前普遍采用的可靠性鉴定方法。(3)概率法,是运用概率和数理统计原理,采用非定值统计规律,对结构的可靠性进行鉴定。其是将结构抗力和作用效应之间建立一定的数量关系。只要计算出失效概率,也就能得出建筑物的可靠度。但失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集,因而概率法有待进一步完善。
3 建筑的病害分析
在建筑物的鉴定中,常常会出现一些建筑物的固有病害,分析认为,其原因如下:
3.1 设计工作中的失误
如:(1)建筑物基础设计时没有认真研究地基土性,采用错误的基础方案而导致事故发生。(2)在深厚淤泥地基错误选用沉管灌注桩基础以致发生缩径、断桩或桩长达不到持力层等事故。(3)在填土地基上采用条基或筏板基础方案,使基底下残留添土层厚薄不匀而导致事故发生。(4)在采用强夯技术方案处理地基时,采用夯击能量不足,影响深度不够,没有消除填土或黄土的湿陷性,造成很大隐患。(5)对于欠固结土的填土,淤泥软土地基地面大量回填或堆载地基,饱和粉细砂易发生震动液化地基,地下水位严重下降的地基,采用桩基方案时忽视桩基的负摩擦力作用常发生桩基承载力严重不足,桩基过量沉降、断桩等严重事故。(6)在基础设计时,对同一幢建筑物错误地选用两种以上基础方案或置于刚度不匀的地基土层上而发生严重事故。(7)位于一般土质地基上高度变化较大,而且体型复杂的建筑物有些设计人员忽视按照变形与强度双控条件进行地基基础设计,以确保建筑物整体均匀沉降,只对地基做强度验算,造成很大隐患,使建筑物开裂或不均匀沉降。(8)设计人员没有按规范进行设计,如高层建筑基础设计时总荷载偏心距过大超过规范规定的范围。
3.2 工程施工质量低劣
如随便减少配筋、降低混凝土强度、采用劣质钢材、缩小基础尺寸、减少基础埋深、基础施工放线不准确等等,给建筑物埋下重大隐患,使建筑物严重损坏。
3.3 建筑物相距甚近
在批准建筑物用地时常使建筑物相距甚近,造成相临建筑物基底应力扩大后严重叠加。施工时相互影响,引起建筑物相互倾斜变形,严重者使两幢建筑物完全丧失使用条件。
3.4 建筑技术人员素质高低
由于我国建筑行业发展较快,拥有的建筑技術人员远远低于发达国家,技术人员总的技术素质不高,管理差,施工时轻率处理问题,常给建筑物造成难以挽回的损失。
3.5 工程勘察部门工作不细
如勘测点布置过少或只借鉴相临建筑物的地质资料,对建筑场地没有认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地情况,如岩溶、洞穴、甚至旧的人防地道,使建筑物严重下陷、倾斜、开裂,损失严重。
3.6 水利用造成的事故
由于继续大量超限开采地下水,造成地面严重下陷,致使地基下沉。建筑物发生了各种损坏不要盲目拆除、毁掉。对于多数病害建筑物还是有能力通过加固、纠斜、病害处理等手段恢复其正常使用功能延长建筑物使用寿命。
参考文献
[1]袁广林,等.建筑工程事故诊断与分析[M],北京:中国建材工业出版社,2007
[2]韦改峰.某工业厂房可靠性检测鉴定与加固维修[J],科技创新导报,2010年07期
[3]姜洪菲.工业厂房可靠性鉴定与加固实例[J],住宅科技,2011年S1期