淺析混凝土結構改造加固工程施工質量控制

汪俊軍

深圳市合創(chuàng)建設工程顧問有限公司 廣東 深圳 518000

1 工程概況

深圳某醫(yī)院病房樓為一棟14層的高層公寓加固改造而成，總建筑面積約26000m2。因使用功能改變，首先需要增加電梯、自動扶梯、消防樓梯、手術室等功能空間，其次新建筑很多區(qū)域的使用荷載增大，所以必須對原建筑進行改造和加固。該改造加固工程包括：新增墻柱和梁板，擴大柱和梁板截面，墻柱和梁板粘鋼加固等[1]。

2 仔細做好圖紙會審工作

2.1 了解工程難點，制定解決方案

通過圖紙會審，讓參建單位共同找出工程難點，并制定解決方案。例如，本工程從地下一層到到屋面層每層都有梁柱加大截面和粘鋼加固，為了保證施工質量，地下室頂板層和屋面層的開洞施工就不能最先施工，因為屋面及地下室頂板開洞后雨水會流到各層和地下室底板面，這樣會極大地影響到地下室地板、各層梁柱加大截面植筋施工質量。

2.2 發(fā)現(xiàn)圖紙問題，解決圖紙問題

通過圖紙會審，解決圖紙中存在的問題，減少圖紙的差錯，將因設計不合理可能產生的質量隱患消滅在施工之前。例如，本工程一些支承大型設備的次梁按設計圖紙要求增大梁高后，其梁底面就比支承其的主梁底面還要低100mm，這顯然不合理，會審后設計院便將該主梁梁高加大150；又如，屋面梁既加大截面又增加梁面負筋，且把增加的負筋放在原屋面板負筋之下主筋之上，實際上是無法實現(xiàn)的，因為不僅端部負筋無法植筋，而且長長的負筋是無法穿到屋面板的上下兩層鋼筋之間的，會審后設計便將增加的負筋放置于屋面板負筋之上，同時將整層屋面板頂面加厚100mm[2]。

3 原材料質量控制

3.1 嚴把原材料進場驗收關

加固工程使用的原材料都屬于結構工程材料，它是決定結構使用年限的重要因數(shù)之一。植筋膠、粘鋼膠、灌鋼膠必須按設計要求選擇A級優(yōu)質品牌，鋼筋、鋼板、型鋼、錨栓、焊條、灌漿料都應該選擇正規(guī)大廠品牌。材料進場驗收必須認真核對材料品牌、合格證和（或）檢測報告等品質文件并現(xiàn)場測實地測量規(guī)格、尺寸等，驗收合格才可進場。

3.2 按規(guī)范規(guī)定對原材料進行見證送檢

《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范GB 50550-2010》規(guī)定，結構加固工程用的材料或產品，應按其工程用量一次進場到位。若加固用材料或產品的量很大，確需分次進場時，必須經設計和監(jiān)理單位特許，且必須逐次進行抽樣復驗。植筋膠、粘鋼膠、灌鋼膠，必須提前2個月以上進場進行見證送檢，因為這些結構加固膠的檢測項目較多，需要檢測膠體性能、黏結能力、熱變形溫度、耐濕熱老化能力等檢測指標，檢測時間較長，能提供檢測的單位很少，通常檢測時間要2個月之久。

4 梁柱加大截面施工質量控制

4.1 界面處理

界面處理的質量直接關系到增大截面部分與原構件之間的界面能否結合良好，加固后的結構、構件是否具有可靠的共同工作性能，所以必須對界面處理施工質量嚴加管控。應將原混凝土表面缺陷清理至密實部位（若有蜂窩、裂縫應按設計要求進行修補），并對原構件表面進行修整（露出骨料新面）和糙化（打毛）處理，必要時（按設計要求）可加鑿溝槽，溝槽深度不宜小于6mm，間距不宜大于200mm，被包的混凝土構件直角應打掉，同時應清除浮塵并用清潔的壓力水沖洗干凈。澆筑混凝土前應將原混凝土表面用水潤濕不少于12小時，再涂敷丙乳水泥漿進行處理后，然后再澆筑混凝土。

4.2 植筋、鋼筋安裝施工

4.2.1 定位與鉆孔。根據(jù)控制線及標高線進行鋼筋栽埋定位線的防線工作，用鋼筋測定儀測定原結構內部鋼筋的位置并標記于結構表面，如果有沖突則將鋼筋栽埋位置做相應調整，以避免開孔時損壞原結構內部鋼筋。按設計要求采用電錘鉆孔，植筋鉆孔前，應認真進行孔位的放樣和定位，經核對無誤后方可進行鉆孔作業(yè)，鉆孔直徑不小于d+4mm，鉆孔深度不小于Ld+15mm（Ld為植筋錨固深度設計值），鉆孔深度、垂直度和位置偏差應在規(guī)范允許范圍內。當梁或剪力墻作為加固梁的支承時，梁或剪力墻的厚度常不滿足鉆孔深度不小于Ld+15mm要求，設計要求植筋到梁或剪力墻的對邊進行端部加鋼板穿孔塞焊加注膠的辦法錨固，這一點應該特別注意。

4.2.2 清孔和鋼筋清理。植筋的鉆孔采用壓縮空氣（本工程采用）、吸塵器、手動氣筒及專用毛刷等工具，清理孔內粉塵。鉆孔清潔完成后，若未立即安裝錨栓或植筋，應暫時封閉其孔口。臨近錨固區(qū)的廢棄錨孔應采用高強度無收縮砂漿填充密實。植筋鋼筋在使用前，應清除表面的浮銹和污漬。

4.2.3 結構膠的配置和鋼筋栽埋。植筋膠的調制和注膠方法應嚴格按照膠粘劑產品使用說明執(zhí)行，在膠液注入孔中后應立即插入鋼筋，并按順時針方向邊轉邊插，直至達到規(guī)定的深度。鋼筋載埋后應確保在膠體固化期及強度增長期內不受擾動，載埋完畢應靜置養(yǎng)護7天。

4.2.4 部分或全部（一個檢驗批）植筋完成后，應按規(guī)范規(guī)定在現(xiàn)場進行拉拔試驗檢測，檢測合格后才能進行下部工序施工。

4.2.5 鋼筋安裝。按圖紙和16G101-1圖集的要求進行鋼筋綁扎，梁柱主筋接長的焊接質量應嚴格控制，這是加大截面方法施工質量控制的要點之一。梁鋼筋安裝前應留一側或兩側側模不安裝，否則，不僅梁主筋焊接接長不了，而且箍筋綁扎不了，將嚴重影響加大截面方法的施工質量。

4.3 灌漿料澆筑

模板堵漏。澆灌前應用水泥（砂）漿、塑料膠帶封堵模板連接處以確保不漏水、漏漿。攪拌和澆灌。本項目加大截面加固均采用無收縮自流性高的灌漿料，按灌漿料重量的10%～15%加水量加水攪拌（機械攪拌2～3分鐘，人工攪拌5分鐘以上），將攪拌均勻的灌漿料從一個方向灌入灌漿部位，必要時可借助竹條或鋼釬導流，可適當振搗或輕輕敲打模板，無須使用振搗棒可自行密實。養(yǎng)護。施工完畢后應立即覆蓋塑料薄膜并加蓋草簾（屋面結構處）陰濕養(yǎng)護3～7天。

4.4 新增混凝土施工質量檢驗

應按《混凝土結構施工質量驗收規(guī)范》要求，對新增混凝土結構質量進行檢查和檢測。混凝土蜂窩、漏筋、裂縫等缺陷和尺寸偏差應在設計規(guī)范和設計允許的范圍內，混凝土或灌漿料的試塊試壓強度滿足設計要求。

5 梁柱粘鋼施工質量控制

5.1 界面處理

界面處理的質量直接關系到粘貼型鋼部分與原構件之間的界面能否結合良好，加固后的結構、構件是否具有可靠的共同工作性能，所以必須對界面處理施工質量嚴加管控。

5.1.1 原混凝土結構面處理。應將原混凝土表面缺陷清理至密實部位（若有蜂窩、裂縫應按設計要求進行修補），并對原構件表面進行修整（打磨平整并露出骨料新面）和糙化（設計要求用鋼絲刷刷毛）處理，但在任何情況下均不應鑿成溝槽。修整和糙化（打毛）后，應用壓縮空氣清除表面的灰塵，并用丙酮擦洗，使混凝土結合面潔凈無塵，以保證型鋼與原構件混凝土之間在注膠后具有可靠的黏結強度。

5.1.2 型鋼和鋼板表面處理。鋼板和型鋼表面打磨，一般采用砂輪機，沿垂直于鋼板、型鋼受力方向，無間隔地進行打磨，打磨后表面發(fā)亮，呈白色金屬光澤，手指接觸鋼板面感覺毛糙，以增強其粘接效果。

5.2 型鋼骨架的制作與安裝

5.2.1 型鋼骨架的制作。鋼板及角鋼部件制作，要兼顧施工圖紙和被加固構件的實際尺寸進行制作。當在鋼部件上進行切口或預鉆孔洞時，其位置、尺寸和數(shù)量應符合設計圖紙的要求。

5.2.2 鋼骨架的安裝與焊接。鋼骨架各肢的安裝，應采用卡具、鋼楔、墊片等箍牢、頂緊，型鋼在預定位置安裝完成后，立即用螺栓固定。本工程使用外粘型鋼骨架加固方案，在原構件找平的表面上，每隔一定距離粘貼小墊片，使鋼骨架與原構件之間留有2mm～3mm的縫隙，以備壓注膠液。型鋼骨架各肢安裝后，應與綴板、箍板以及其他連接件等進行焊接。焊縫應平直、均勻、無漏焊。

5.2.3 密封膠封堵邊緣縫。外粘型鋼骨架全部桿件（含綴板、箍板等連接件）的縫隙邊緣，在注膠前應用環(huán)氧砂漿封縫，封縫時應保持桿件與原構件混凝土之間注膠通道暢通。同時還應在設計規(guī)定的注膠位置鉆孔，粘貼注膠嘴底座，并在適當部位布置排氣孔。灌漿嘴應設在便于灌漿的較低位置。待封縫膠固化后，進行通氣0.2-0.4MPa的壓縮空氣試壓。若發(fā)現(xiàn)有漏氣處，應重新封堵。檢驗方法：沿封堵全線涂抹皂液，通過空氣壓縮機壓氣進行檢查。

5.3 注膠施工

5.3.1 膠粘劑配制。建筑結構膠為A、B兩組份,取潔凈容器和稱重衡器按說明書配合比混合,并用攪拌器攪拌約5 - 10分鐘至色澤均勻為止。攪拌時最好沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡，配置場所宜通風良好。

5.3.2 壓力灌注結構膠。用0.2-0.4MPa的壓縮空氣將環(huán)氧樹脂膠料從灌漿嘴壓入鋼構件內，當?shù)谝粋€排氣孔溢出膠體后將該排氣孔封堵，再次使用0.2-0.4MPa的壓縮空氣將環(huán)氧樹脂膠料從灌漿嘴壓入鋼構件內，按此方法由下至上依次進行灌注，直至鋼構件內全部充滿膠料。注膠（或注漿）施工結束后，應靜置72h進行固化過程的養(yǎng)護。養(yǎng)護期間，被加固部位不得受到任何撞擊和振動的影響。

5.4 外粘型鋼的施工質量檢驗。

鋼結構質量檢查。應鋼結構工程施工質量驗收標準檢查其型鋼肢安裝、綴板焊接等施工質量。膠粘強度檢驗。應在注膠開始前，由檢驗機構派員到現(xiàn)場，在被加固構件上預貼正拉黏結強度檢驗用的標準塊；粘貼后，應在接觸壓條件下靜置養(yǎng)護7d；到期時，應立即進行現(xiàn)場檢驗與合格評定。注膠飽滿度探測。應由檢驗機構派員到現(xiàn)場用儀器或敲擊法進行探測，探測結果以空鼓率不大于5%為合格。

6 結束語

在混凝土結構改造加固工程施工中，首先應認真細致地進行圖紙會審，發(fā)現(xiàn)問題并提前解決問題；其次對原材料進場質量要進行嚴格把控，尤其是黏結材料的質量；第三要控制好界面處理、植筋、鋼骨架制作和安裝、注膠、灌漿料澆筑等施工質量。面對越來越多的加固改建工程項目，廣大監(jiān)理工程師應應努力學習掌握《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范》、《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》等，深入理解和掌握加固改造工程的施工工藝，把握施工質量的監(jiān)理控制要點，提高監(jiān)理服務水平。