淺析建筑結構加固工程的技術分析與造價控制

摘要：本文論述了建筑工程結構加固方法及應用范圍，并結合實例分析了加固改造工程的造價控制。

關鍵詞：結構加固；造價控制；加固改造

一、結構加固方法和適用范圍

當前，混凝土結構加固分為直接加固與間接加固兩類， 設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。前者包括加大截面法、置換混凝土法、有粘結外包型鋼法、粘貼鋼板法、粘貼纖維增強塑料法、繞絲法、錨栓錨固法等； 后者則包括預應力加固法、增加支承加固法等。此外， 混凝土結構加固改造的配套技術一般有托換、植筋、裂縫修補、碳化混凝土修復（ 尚未成熟）、混凝土表面處理、混凝土表層密封、結構或構件移位、結構自振頻率調整等， 選擇時應根據需加固結構在承載力、剛度、裂縫或耐久性等方面的不足， 并結合各種加固方法的特點、適用范圍和施工可行性進行選擇。如對于裂縫過大而承載力滿足要求的構件， 采用增加配筋的加固方法是不可取的， 而應采用預應力加固， 以降低被加固構件的應力水平， 達到良好的加固效果， 并大幅提高結構整體承載力， 但會對原結構外觀造成一定影響。對于剛度不足的構件， 可選擇增設支點或加大截面加固法。若構件承載力不足， 但配筋已足夠大時， 應采用繞絲法， 其優缺點與加大截面法相近， 適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足， 或需對受壓構件施加橫向約束力的情況。粘貼纖維增強塑料加固法的適用性較廣， 除具有與粘貼鋼板相似的優點外， 還具有耐腐蝕、耐濕、幾乎不增大結構自重、耐用、維護費用較低等優點， 但需進行專門的防火處理， 適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

二 加固改造工程造價編審中的要點

1 在造價編審中， 除了計算施工圖中反映的工程量及其費用外， 還應注意改造過程中要將新加構件錨入原有結構中， 就可能要拆除某些構件的某些部位， 將新構件錨入后再將原有結構進行修復， 由此增加的工程量及其費用也應加以考慮。

2注意核對定額中每個定額子目所包含的工作內容， 避免重復計算造價。

3加固改造工程中可能會出現一些不常見或零散的施工工藝， 因建筑工程定額較強地針對新建擴建的工程項目， 而改造項目的施工工藝和定額消耗水平與建筑工程定額存在較大的差別， 因此改造工程項目內容較難在建筑工程定額內找到相適應的子目進行套算， 這時應考慮套用其它專業定額的相似子目， 如修繕定額等。

三、 案例分析

某加固改造工程為舊式商務樓， 鋼筋混凝土框架結構， 設有 1 層地下室， 由于地處市區商業旺地， 現需因地制宜， 利用原有的建筑物將其加固改造。經設計復核計算， 發現部分柱軸壓比超限或配筋不足， 部分梁、板配筋不足， 需對結構進行相應加固， 具體方案為： 基礎采用微型鋼管灌注樁， 樓板采用碳纖維布加固， 同時采用鋼構套、現澆混凝土套或貼鋼板對梁柱進行加固。

1 基礎加固

在設有地下室的情況下， 采用加大原樁承臺截面法并打入鋼管樁， 其基礎加固工程造價除按圖計算外， 還應考慮以下費用： ①由于加大原有樁承臺，需打鑿地下室底板混凝土及清理外運， 這部分費用應計入造價中； ②重新澆搗地下室底板的防水處理費用； ③重新澆搗地下室底板混凝土所增加的費用；④地下室底板鋼筋制作安裝及鋼筋焊接費用； ⑤新舊基礎接駁處的處理費用， 要將原基礎表面鑿除保護層并洗凈， 需計算重新澆搗混凝土的費用， 這部分在計算中較易被忽略； ⑥基礎與舊基礎鋼筋焊接費用， 由于焊接工程量大， 而定額的鋼筋制安中只考慮非設計焊接， 故此部分費用應增加計入工程總價中；⑦打入鋼管樁須進行的超前鉆費用。

2柱的加固

柱套角鋼遇到樓板時， 應鑿孔穿過上下連接，其根部應伸入基礎并滿足錨固長度。鋼構柱套施工需考慮的費用有： ①按常規應考慮鋼構架制安； ②柱角部及粘貼角鋼面的打磨費用， 較易被忽略； ③角鋼穿過樓板時， 考慮鑿開樓板的費用； ④鋼構架制安完成后， 用混凝土填充的費用； ⑤角鋼根部伸入基礎的錨固費用。

3 梁的加固

本工程對梁構件采用鋼構架及環氧樹脂化學灌漿法進行加固， 具體做法如下： 將混凝土表面鑿掉相應厚度并打磨平整， 鐵絲刷刷毛和壓縮空氣吹凈后，將已除銹并用二甲苯擦凈的鋼件附于表面， 用卡具卡緊并與梁側的鋼綴板和角鋼焊牢。用環氧膠泥將鋼板周圍封閉， 留出排氣孔并預埋灌漿孔， 待灌漿孔粘牢后試壓， 如正常則以 0.2～0.4MPa 的壓力將環氧樹脂壓入， 直至排氣孔溢出漿液為止， 用膠泥封孔后再以較低壓力維持 10min 以上方可停止灌漿。根據以上施工工藝， 建筑工程定額中沒有合適的定額子目可以套用， 尤其是對鋼板進行環氧樹脂化學灌漿，其工、料、機的確定非常困難。為了使施工報價審核結果更合理和更具說服力， 筆者建議施工、監理、業主、造價咨詢等有關各方派人到現場測算該施工方案的工、料、機的消耗量， 實施后筆者根據各方確認的工、料、機的消耗量及市場材料價格， 審定此部分造價為 250 萬元， 與施工方送審造價相比， 核減了造價達 90 萬元， 有效地避免了施工單位套用建筑工程定額中不適合該分項的定額子目抬高造價， 為業主節約了投資并獲得好評。

四、加固改造工程的造價控制

1 工程的結算方式

施工合同中業主可通過約定嚴格科學的工程結算方式， 有效地將工程造價成本控制在一個合理范圍內， 避免承包商在施工過程中故意提高工程造價，產生不必要的漏洞， 從而加大工程成本。對于加固工程， 采用固定總價合同的結算方式是比較合適的， 因為加固工程的工作內容較零散， 但項目內容和施工部位相對較明確， 且通常工期較短， 相對新建工程在施工中出現的變更也較少， 所以采用固定總價合同結算方式更能使工程造價得到合理有效的控制。

2設計變更的管理

為了做好工程造價的成本控制， 應根據工程具體情況， 建立和健全相應的設計管理制度， 對影響工程造價的重大設計變更， 運用價值工程理論， 組織多方人員參加技術經濟的多方案論證， 獲得有關管理部門批準后方可進行， 使建設投資得到有效控制， 當然在確定加固方案時， 除了要研究加固范圍的局部效果外， 還應考慮與之相關的整體效應。如避免因局部加固導致整體剛度失衡， 或破壞了原結構， 強剪弱彎等不利情況。

3混凝土結構加固施工方案的優選

混凝土結構加固施工方案的制定尤為重要， 應根據不同情況制定不同的加固方案， 并遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則， 才能使加固工程取得良好的社會和經濟效益。為了使加固方案滿足加固工程“短、平、快、省”的要求， 應根據需加固的構件情況綜合考慮和確定，以框架梁加固為例， 較合理經濟和技術先進的加固方案應為粘鋼錨固法和碳纖維加固法， 前者造價低，施工簡單， 占用空間小， 加固效果好， 明顯優于加大截面法和預應力加固法； 后者除材料費用較高外， 各種優勢盡顯其中， 自重輕且強度高， 固化后碳纖維強度比鋼材高出十幾倍， 且勞動強度小和工期短， 每個作業面只需 1～2 人操作， 每人每日可完成近1㎡。

五、總結

隨著經濟的發展及建筑科技的進步， 施工工藝不斷得到改進， 加固改造工程不僅包括鋼筋混凝土結構， 還包括磚砌體、鋼結構等各種結構形式， 加固方法也層出不窮， 靈活多變， 相信今后加固改造工程將具有非常廣闊的發展空間。