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自我國改革開放以來,由于社會經濟的高速發展和人民生活水平的提高,我國到建筑業發展十分迅速。目前建筑業進入了空前繁榮時期,人們對建筑的數最、質量和使用功能等提出了越來越多的新要求,在不斷發展新技術的同時,建筑業止面臨著如何對已有的建筑結構檢測鑒定維護和改造加同的問題。建筑結構檢測鑒定與加固的原因有下列方面。 一、自然災害 01 地震 地震是一種不分國界的全球性自然災害,它是迄今最具破壞性和危險性的災害。我國46%的城鎮和許多重大工程設施分布在地震帶上,有2/3的大城市處于地震區,200余個大城市位于M7級以上地震區,20個百萬以上人口的特大城市位于地震烈度大于8度的高強地震區。歷次地震均不同程度地對當地建筑結構造成了損壞。 02 風災 全球有超過1 5%的人口居住在熱帶暴風雨危險的地區,也包括我國沿海。另外,東起臺灣、西達陜甘、南迄二廣、北至漠河,以及湘黔丘陵和長江三角洲,均有強龍卷風。據統計,風災平均每年損壞房屋30萬間,經濟損失1 0多億元。 03 水災 我國大陸海岸線長達18 000 km,全國70020以上的城市,55070的國民經濟收入分布在沿海地帶,每年僅因海洋災害造成的直接經濟損失超過20億元,我國目前有1/10的國土,1 00多座大中城市的高程在江河洪水位之下。我國每年因水災房屋倒塌數十萬到數百萬起,比地震倒房嚴重得多。 04 火災 隨著國民經濟的發展和城市化進程的加速,人口和建筑群的進一步密集,建筑物的火災概率大大增加,我國平均每年火災6萬余起,其實建筑物火災就占總數的60%左右,因火場溫度和持續時間不同而造成的災害不同,其中不少使建筑物提前天折,使更多的建筑物受到嚴重損壞。 二、建筑使用功能改變 隨著經濟建設的發展,在新建的同時還強調對已有建筑的技術改造,在改造過程中,往往要求增加房屋高度、增加荷載、增加跨度、增加層數,即實施對房屋的改造。當前國內外發展生產,提高生產力的重心,己從新建逐步轉移到對已有建筑的改造,以取得更大的投資效益。據一些資料統計,改造比新建可節約投資約40%,縮短工期約50%,收回投資比新建快3~4倍。當然有些工業建筑改造要求更高,例如一些改造要求在不停產情況下進行,工業生產的高度自動化,高效率,高產值,對結構檢測維修改造,除對建筑堅固、適用、耐久的要求外,就是對施工時間、空間耗費的要求,處理不當就可能給工業生產帶來巨大經濟損失,不要說拆了重建。同樣民用建筑、公共建筑的改造也日益受到人們的重視’抓好舊房的增層改造,向現有房屋要面積,是一條重要的出路,我國城市現有的房屋中,有20%~30%具備增層改造條件,增層改造不僅可節省投資,同時還可以減少土地征用。對緩解日趨緊張的城市用地矛盾也有重要的現實意義。 三、設計施工和管理的失誤 設計人員在設計建筑物時,必須面對各種不確定性進行分析,影響建筑結構安全和正常使用因素較多,如材料強度、構件尺寸的缺陷、安裝的偏差、計算的模型、施工的質量及其他各種因素等,這些因素的影響均是隨機發生的,所以風險不利事件或破壞的概率事實上是不可能避免的,完全正常的設計、施工和使用,在基準使用期內也可能產生破壞,當然這是按比較小的能接受的概率發生。然而現在仍存在下列可能使安全性降低的因素:①設計人員的失誤,結構內力計算錯誤、荷載組合錯誤、結構方案不正確,數學力學模型選擇考慮不周、荷載估計失誤、基礎不均勻沉降考慮不周、構造不當、在設計上受各種因素影響片面強調節約材料降低一次性投資等,導致安全度降低。②工程地質勘察存在問題’如不認真進行地質勘察,隨便確定地基承載力、勘察的孔間距太大,勘察深度不足,不能全面準確反映地基實際情況,基礎設計失誤,甚至違反規定,不搞地質勘察即進行設計等。這些使失效概率大大增加,而更多的是盡管沒有發生垮塌但是給使用留下大量隱患,造成結構的先天不足。③違章在結構上下部任意開孔、挖洞、亂割,亂吊重物,超載'溫濕度變化,環境水沖刷、凍融、風化、碳化以及由于缺乏建筑物正確的管理、檢查、鑒定、維修、保護和加固的常識所造成的對建筑物管理和使用不當。 此外,結構檢測的先天不足還來源于施工,不嚴格執行施工質量驗收規范、不按圖施工、偷工減料、使用劣質材料、鋼筋偏移、保護層厚度不足、配合比混亂等。建筑市場的混亂,尤其劣質材料充斥市場,例如結構材料物理力學性能不良、化學成分不合格、水泥標號不足、安定性不合格、鋼筋強度低、塑性差等,使房屋倒塌率偏高。正在施工或剛竣工就出現嚴重質量事故的現象在全國屢見不鮮(約60%的事故就出現在施工階段或建成尚未使用階段),所有這些都給建筑物留下大量隱患。更有甚者是違反基本建設程序,諸如不進行可行性研究,無證設計或越級設計、無圖施工、盲目蠻干,均給工程留下隱患,造成嚴重后果。 四、環境侵蝕和損傷積累 建筑物的缺陷還來自惡劣的使用環境,如高溫、重載、腐蝕(氯離子侵蝕)、粉塵、疲勞,違章在結構上下部任意開孔、挖洞、亂割,亂吊重物,超載,溫濕度變化,環境水沖刷、凍融、風化、碳化以及由于缺乏建筑物正確的管理、檢查、鑒定、維修、保護和力口固的常識所造成的對建筑物管理和使用不當,致使不少建筑物安全度出現不應有的早衰。 五、老房屋達到設計基準期 20世紀五六十年代修建的大批工業廠房、公共建筑和民用建筑,已有數十億平方米進入中老年期,其維護加固,已提到議事日程上。20世紀五六十年代,全國共建成各類工業項目50多萬個,各類公共建筑項目近百萬個,累計竣工的工業和民用建筑數十億平方米,其中,相當比例的房屋已進入中老年期,不少房屋已是危破房,其治理早已到了刻不容緩的地步,所以不少地方的城市建設已進入從新區開發轉為新區開發與舊房治理相結合的軌道。 對已修建好的各類建筑物、構筑物進行維修、保護,保持其正常使用功能,延長其使用壽命,對我國而言,不但可以節約投資,而且能夠減少土地的征用,對緩解日益緊張的城市用地矛盾有著重要的意義。由此可見,建筑結構加固越來越成為建筑行業中一個重要分支,因而對建筑結構加固方法、材料與施工工藝的研究,己成為與國家建設、人民生活息息相關的一個重要課題,隨著社會財富的增加和人民生活水平的不斷提高,必須對其提出更多、更高的要求,必須對此進行深入研究。 綜上所述,不論是對新建筑物工程事故的處理,還是對已用建筑物是否危房的判斷;不論是為抗御災害所需進行的加固,還是為災后所需進行的修復;不論是為適應新的使用要求而對建筑物實施的改造,還是對建筑進入中老年期進行正常診斷處理,都需要對建筑物進行檢測和鑒定,以期對結構可靠性作出科學的評估,都需要對建筑物實施準確的管理檢測鑒定維護和改造、加固,以保證建筑物的安全和正常使用。