高層建筑外墻飾面磚修繕加固工藝研究

陳春冬

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 上海 201403）

0 引言

外墻飾面磚是用難熔黏土壓制成型后焙燒而成，尺寸有100×100×10mm 和150×150×10mm 等，具有很強(qiáng)的堅(jiān)實(shí)性、高強(qiáng)度、吸收率低等特點(diǎn)。但是因?yàn)橥鈮︼椕娲u基層處理極易出現(xiàn)脫落、脫皮、空鼓等質(zhì)量問(wèn)題，且容易導(dǎo)致面磚膠粘劑與飾面磚同時(shí)脫落，另外外墻飾面磚施工過(guò)程中容易受到多種因素的影響，導(dǎo)致其存在很大的安全隱患。因此，對(duì)外墻飾面磚進(jìn)行修繕加固是十分有必要的，在延長(zhǎng)建筑物使用壽命、保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全中具有重要的作用。

1 項(xiàng)目概況

科研辦公大樓采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，填充墻為加氣塊，采用35 厚膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)。集體宿舍樓所采用的建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，填充墻為混凝土多孔磚，采用40 厚無(wú)機(jī)保溫砂漿內(nèi)保溫系統(tǒng)?？蒲修k公大樓竣工于2009年，建筑面積共計(jì)11000m2，包括地下1 層和地上12 層。集體宿舍樓在2011年完成施工，建筑面積共計(jì)22000m2，分為AB，A 樓的建筑面積共計(jì)7000m2，包括地下1 層與地上18 層，B 樓的建筑面積共計(jì)15000m2，包括地下1 層與地上18 層。樓層管理人員在管理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)科研辦公大樓與集體宿舍樓的外墻面均不同程度出現(xiàn)了空鼓、脫落、脫皮、變色等質(zhì)量問(wèn)題，不僅對(duì)建筑物的正常使用功能造成了影響，而且對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，必須給予充分的重視。

2 飾面磚缺陷分析

2.1 檢測(cè)方法

經(jīng)初步分析，上述質(zhì)量問(wèn)題可能與施工過(guò)程中沒(méi)有做好貼面磚基層處理，也可能與外墻飾面磚施工過(guò)程中的施工時(shí)間、施工工藝和施工養(yǎng)護(hù)等因素有關(guān)。為了進(jìn)行驗(yàn)證，特別采用了四種檢測(cè)方法對(duì)外墻飾面磚出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行研究。

目測(cè)法、空鼓錘敲打法。通過(guò)目測(cè)法與空鼓錘敲打法發(fā)現(xiàn)科研辦公大樓與集體宿舍樓的外立面均出現(xiàn)了不同程度的起殼、開(kāi)裂、局部空鼓與外凸的情況，且外墻面存在結(jié)構(gòu)沉降裂縫、基層開(kāi)裂但不空鼓、雨水滲入保溫層內(nèi)部、表面受潮等現(xiàn)象。另外，局部室內(nèi)還出現(xiàn)了墻壁滲水發(fā)霉的情況，對(duì)正常使用造成了一定的影響；

外熱像法檢測(cè)。這種檢測(cè)方式是建筑工程施工質(zhì)量檢測(cè)的常用方式，主要是借助溫度差異的紅外熱像圖譜進(jìn)行判斷[1]。應(yīng)用紅外熱像法對(duì)2017年與2019年的外墻缺陷位置與程度進(jìn)行檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)相比2017年，2019年科研辦公大樓與集體宿舍樓的空鼓部位、空鼓程度均有明顯的增多；

外墻面粘接強(qiáng)度檢測(cè)。通過(guò)利用外墻面粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)獲得結(jié)果，而后按照標(biāo)準(zhǔn)（JGJ110-2017）進(jìn)行判定。具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為：每組試驗(yàn)平均粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于0.4MPa，每組試驗(yàn)樣本中可以有一個(gè)粘結(jié)強(qiáng)度低于0.4MPa，但是不能小于0.3MPa，一旦出現(xiàn)與上述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不符合的情況，則視作不合格。最終的檢測(cè)結(jié)果顯示2 組數(shù)據(jù)樣本的粘結(jié)強(qiáng)度均滿足（JGJ110-2017）；

外墻保溫系統(tǒng)固定銷(xiāo)抗拉拔強(qiáng)度測(cè)試。具體依據(jù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》（JG149-2003）5.6 條要求，單個(gè)固定銷(xiāo)抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值≥0.30KN，固定銷(xiāo)有效錨固深度不小于25mm。通過(guò)最終的檢測(cè)數(shù)據(jù)得出固定銷(xiāo)抗拉承載力無(wú)法滿足（JG149-2003）的規(guī)范要求，固定銷(xiāo)有效錨固深度符合（JG149-2003）規(guī)范要求。

2.2 原因分析

通過(guò)應(yīng)用四種檢測(cè)方式進(jìn)行外墻飾面磚質(zhì)量檢測(cè)，分析導(dǎo)致房屋外墻滲漏的原因主要有以下幾點(diǎn)：

①建筑物使用中經(jīng)常受到雨水侵蝕、溫差、機(jī)械振動(dòng)、風(fēng)力影響、沉降、原施工質(zhì)量等影響。另外，作為不常見(jiàn)因素，地震一旦發(fā)生也會(huì)對(duì)建筑物造成影響。最終導(dǎo)致建筑物外墻面材料與基底出現(xiàn)粘結(jié)強(qiáng)度下降、開(kāi)裂和脫空等現(xiàn)象；

②科研辦公大樓與集體宿舍樓的空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)造均是由面磚、抹面層、膨脹聚苯板或無(wú)機(jī)保溫砂漿材料組成，各層材料彈性模量、線膨脹系數(shù)等物理指標(biāo)以及熱工性能存在很大的差異，導(dǎo)致外保溫表面的變形應(yīng)力發(fā)生的非常頻繁和迅速，在常年的溫差變形影響下，外墻外保溫的表面與外墻的外形的尺寸開(kāi)始出現(xiàn)變化[2]。值得注意的是，外保溫表面的線脹縮量相對(duì)外墻有很大的雙向變形，若這種相對(duì)變形無(wú)法得到有效釋放，便會(huì)導(dǎo)致外墻保溫系統(tǒng)出現(xiàn)脫落，尤其是面磚粘結(jié)劑與保溫抹面層之間的兩種材料強(qiáng)度存在很大的差異，溫度驟變時(shí)面磚粘結(jié)劑不能向水平方向和垂直方向有效釋放應(yīng)力，保溫體系在溫度影響下發(fā)生脹縮，形成的累加變形應(yīng)力會(huì)最終導(dǎo)致面磚擠掉出現(xiàn)脫落；

③相關(guān)的建筑規(guī)范要求外墻保溫系統(tǒng)應(yīng)該在水平和垂直方向上設(shè)施分格縫，但是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)科研辦公大樓與集體宿舍樓均未設(shè)置分格縫，這就導(dǎo)致溫度驟變?cè)谡辰Y(jié)劑中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力時(shí)，面磚粘結(jié)劑不能向水平方向和垂直方向有效釋放應(yīng)力，保溫系統(tǒng)會(huì)發(fā)生脹縮，累加變形應(yīng)力會(huì)會(huì)將面磚擠掉造成面磚脫落情況。

3 修繕加固工藝

3.1 局部置換

局部置換重點(diǎn)針對(duì)起鼓變形嚴(yán)重、膨脹、位移、脫落的部分。加固時(shí)采用美紋紙對(duì)切割鏟除的部位做好標(biāo)記。切割、鑿除至水泥砂漿找平層，一旦發(fā)現(xiàn)基層空鼓出現(xiàn)松動(dòng)與開(kāi)裂現(xiàn)象則要一并鏟除并涂抹界面劑，等界面劑干燥后，用聚合物砂漿進(jìn)行找平至與原找平層齊平，保證每遍找平厚度不大于15mm，上層干燥后繼續(xù)找平下一層，等其干燥后可以使用申泰磚材粘結(jié)增強(qiáng)劑JCTA-302 粘結(jié)同型號(hào)同色的劈開(kāi)磚。利用申泰JCTA-360FG 高級(jí)柔性低堿填縫劑進(jìn)行勾縫。飾面磚表面修復(fù)工作完成后需要采用墻面薄層原位加固技術(shù)進(jìn)行防脫落處理。

3.2 窗戶滲漏處理

鑒于部分窗戶四周出現(xiàn)了空鼓現(xiàn)象，因而有必要對(duì)窗戶作滲漏處理。窗楣和窗側(cè)切割鏟除空鼓部位，清理干凈后涂抹專(zhuān)用界面劑，界面劑干燥后用嵌填膠泥嵌填密實(shí)窗框與窗側(cè)，待其干燥后涂刷2 遍高分子聚合物防水漿料，厚度控制為2mm，而后再利用高分子聚合物砂漿對(duì)窗臺(tái)、窗楣和窗側(cè)切割部位進(jìn)行恢復(fù)。為了有效減少窗臺(tái)滲水，窗臺(tái)向外找5%坡，坡度不小于30mm。做好粘貼瓷磚和勾縫等工作。陽(yáng)角處瓷磚可以采用陽(yáng)角磚進(jìn)行，拼接時(shí)保證縫隙均勻。對(duì)于出現(xiàn)漏水和滲水的外窗需要?jiǎng)冸x干凈后重新打道康寧硅酮耐候密封膠密封，楣安裝滴水線。待外墻面清理干凈后，用透明膠復(fù)合層施工。

3.3 分隔縫設(shè)置

按照施工圖紙?jiān)诜指艨p設(shè)置好部位并做好標(biāo)識(shí)，先對(duì)分隔縫進(jìn)行加固處理，而后對(duì)分隔縫開(kāi)槽進(jìn)行后續(xù)施工。沿瓷磚勾縫位置開(kāi)槽，保證槽寬度為15mm，深度15mm，呈V 型槽，儀器采用帶有灰塵收集裝置切割機(jī)。用毛刷加強(qiáng)基體強(qiáng)度，隨后對(duì)槽內(nèi)涂刷高分子聚合物防水漿料2 道，厚度保證在2mm。槽內(nèi)和槽兩側(cè)采用硅酮密封膠密封，保證可以壓住上下瓷磚邊緣3mm，凸出瓷磚表面3mm。

3.4 瓷磚陽(yáng)角裂縫、開(kāi)口、滲漏處理

采用連續(xù)注漿填縫工法，首先用切割片切割拼縫處，深度至空鼓層，然后兩側(cè)粘貼美紋紙，陽(yáng)角切縫部位涂刷界面劑。最后等待界面劑干燥，用陽(yáng)角密封膠沿陽(yáng)角進(jìn)行填縫、密實(shí)處理[3]。

3.5 墻面薄層原位加固技術(shù)

外墻體均要進(jìn)行人工敲打復(fù)核并做好施工區(qū)域標(biāo)識(shí)，嚴(yán)格按照墻體外部結(jié)構(gòu)構(gòu)造、墻體類(lèi)型及需錨入墻體中深度等因素，合理確定固定銷(xiāo)規(guī)格。用無(wú)振動(dòng)無(wú)塵低噪音水鉆開(kāi)φ6.5 孔，倒角一般大面5 個(gè)/m2。外墻陽(yáng)角陰角處沿邊線打孔，間距控制為500mm。對(duì)于獨(dú)立樁和狹窄面需要沿中間打孔，間距控制為400mm。利用專(zhuān)用工具擊打固定銷(xiāo)膨脹芯，保證固定銷(xiāo)根部可以膨脹。通過(guò)空心固定銷(xiāo)內(nèi)注入固定銷(xiāo)加強(qiáng)膠，然后用空鼓錘結(jié)合紅外成像儀對(duì)空鼓部位進(jìn)行復(fù)核，如果單位空鼓面積＞30%，則要在該部位瓷磚勾縫處開(kāi)孔，實(shí)施鉆孔注漿，注漿過(guò)程中采用空鼓錘復(fù)核注漿擴(kuò)散效果。注漿完成后同色勾縫劑對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，清洗瓷磚面后涂刷一道瓷磚專(zhuān)用透明界面劑，界面劑干燥后在表面涂抹瓷磚專(zhuān)用透明底膠（1 遍）并涂抹2 遍瓷磚專(zhuān)用透明加固膠，等待透明加固膠干燥后再涂抹一遍瓷磚專(zhuān)用透明罩面膠[4]。

4 質(zhì)量驗(yàn)收

施工完成14 天后進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收工作，以1000 m2劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批，驗(yàn)收內(nèi)容以固定銷(xiāo)數(shù)量檢查、位置與設(shè)計(jì)要求的一致性，單個(gè)固定銷(xiāo)抗拉拔值和復(fù)合維修層粘結(jié)強(qiáng)度等為主。單個(gè)固定銷(xiāo)抗拉拔標(biāo)準(zhǔn)值檢驗(yàn)以JG/T366-2012 為準(zhǔn)，拉拔數(shù)量為每檢驗(yàn)批10 個(gè)，且單個(gè)固定銷(xiāo)抗拉拔值不低于標(biāo)準(zhǔn)值的80%，滿足以上兩個(gè)條件視為該項(xiàng)指標(biāo)驗(yàn)收合格，具體的指標(biāo)要求見(jiàn)表1。

表1 相關(guān)的指標(biāo)要求

復(fù)合維修層粘結(jié)強(qiáng)度依據(jù)JGJ110-2017 進(jìn)行，每個(gè)檢驗(yàn)批次隨機(jī)分布取3 個(gè)點(diǎn)，拉伸部位距瓷磚邊緣不小于100mm，兩點(diǎn)間的距離不小于500mm，中間位置涂粘結(jié)劑，完全硬化后美工刀沿標(biāo)準(zhǔn)塊四周切割復(fù)合層至瓷磚表面，然后用專(zhuān)用固定框固定標(biāo)準(zhǔn)塊所在瓷磚，開(kāi)展復(fù)合維修層粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)，保證粘結(jié)強(qiáng)度≥0.4MPa。每組可有1 個(gè)試樣點(diǎn)的粘結(jié)強(qiáng)度小于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，但不應(yīng)小于規(guī)定值的75%。滿足以上兩個(gè)條件則可判定為檢測(cè)合格。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)局部置換、窗戶滲漏處理、分隔縫設(shè)置、瓷磚陽(yáng)角裂縫、開(kāi)口、滲漏處理及墻面薄層原位加固技術(shù)等工藝可以有效提升外墻飾面磚的堅(jiān)固性與安全性，有效的解決了高層建筑物外墻飾面磚脫落、修繕困難與費(fèi)用高的問(wèn)題，且施工技術(shù)較為簡(jiǎn)單、高效、安全。因此，可以將這種修繕加固技術(shù)方案推廣到高層建筑外墻飾面磚維護(hù)中去。