分析土木建筑工程項目的混凝土加固施工技術

鄭閩春

（福建六建集團有限公司， 福建 福州 350001）

建筑業是我國國民經濟發展的基礎行業，現如今我國城市化步伐越來越快，同時也不斷促進建筑業的發展，對建筑工程項目來說，其工作重心也發生了過往設計和建造向當下維護及加固的轉變[1]。并且當下城鎮與農村間的距離越來越小，因為城市化發展迅速很多城中心的建筑老化嚴重，無法滿足安全和使用要求，因此加固工程越來越多。如果加固技術應用不合理則會導致嚴重的安全事故，不利于提高工程整體質量。現如今很多混凝土結構建筑物存在各種各樣的質量問題，急需進行加固處理，加固過程中使用合理的加固施工技術十分重要，這樣才能保證工程的穩定性和安全性。基于此本研究以1棟25層住宅樓改造工程為例，分析混凝土加固技術的應用要點。

1 混凝土加固技術概述及重要性分析

現如今，很多使用年限較長的建筑難免會出現多種問題，尤其是一些問題較為嚴重，對住戶的安全造成了威脅，及時進行加固修復處理刻不容緩。混凝土加固法可以分為直接和簡介加固法兩種。同時根據其特點還可以劃分為增大截面加固法、粘貼纖維加固法、鋼絲繩聚合物砂漿外加層加固法、置換混凝土加固法、繞絲加固法、增設支點加固法等加固方法。根據土木建筑工程情況施工部門需要選擇合理的加固方法及施工技術，這樣才能確保施工合理性，提高加固效果。

結合現狀分析，建筑工程存在技術使用不規范、維修水平不佳等問題，對其整體結構造成不良影響，因此對建筑混凝土結構進行加固具有重要意義，能夠確保建筑的穩定性。建筑容易受到一些自然因素的影響，如地震、火災等，對其結構造成嚴重影響，因此做好混凝土加固工作能夠提高對自然危害的放于能力。另外建筑工程存在混凝土結構設計不足的情況，例如施工階段未進行合理控制，U噢這是施工工藝較為落后，導致結構受損風險提升，無法保證建筑的整體穩定性和耐久性，使其使用壽命縮短。因此做好加固工作具有重要意義，進一步保證建筑工程的穩定性。

2 置換混凝土加固法

該方法指的是拆除原有質量不達標或者強度等級不佳的混凝土，并使用質量達標、等級更高的混凝土完成二次澆筑，進而確保原結構混凝土滿足質量要求，改善其承載力，同時提高混凝土結構強度[2]。使用該方法展開加固作業，其優點包括成本較低、施工工藝簡單、對周圍環境影響較小，其不足主要表現在原混凝土和新澆筑混凝土的黏合能力較差。加固施工前進行卸載，并且加固時確保混凝土質量，能夠提高加固效果。該方法得到了柱、梁、板等承重構件受壓混凝土強度不佳固件加固的廣泛應用。

3 工程概況

該工程住宅樓層數為25，高度為92.05m，目前施工進度在19層。對14層剪力墻、層柱以及15層剪力墻進行澆筑的過程中，混凝土廠商操作失誤，混淆使用等級為C15的混凝土和等級為C25的混凝土。將前者當作后者使用。使用回彈法檢測14層剪力墻及層柱，使用鉆心法檢測15層梁板，14層剪力墻及層柱的平均強度為C24.5,15層梁板的平均強度為C14.2，強度無法滿足設計要求。繼續進行檢測，其他構件強度也無法滿足設計要求，混凝土強度不足導致裂縫出現，安全隱患較大，所以需要進行加固處理。

通過計算可知，對缺陷混凝土柱來說，缺陷混凝土柱的承載力遠遠低于設計承載力，無法滿足設計要求。

4 混凝土加固設計與施工

4.1 明確加固方案

在對該工程實施加固處理之前，首先需要做的便是明確具體的混凝土加固方案，在設計鋼筋混凝土結構的過程中，需要全面分析原結構混凝土配筋情況、混凝土的實際等級強度、承載性能，進行嚴密計算。因為在具體施工緩解，需要保證再次澆筑后的鋼筋混凝土結構強度等級和承載性能能夠滿足加固施工的要求。對于需要維護加固項目的建筑來說，混凝土結構的質量決定建筑的整體質量。在具體施工緩解，由于多種因素的影響導致混凝土強度無法達到設計要求，進行加固十分必要，與工程具體情況結合，本次研究選擇了置換混凝土加固方案。

4.2 置換混凝土加固設計

混凝土加固工程整體方案設計對工程施工階段的效果和標準有決定性影響。設計人員在進行工程加固處理方案設計的過程中，需要根據鋼混結構的最大承載限度、結構強度性能以及配筋的分布情況進行合理設計，通過全面工程數據測量才能明確科學合理的加固處理施工方案。另外設計人員要需要對混凝土梁體的加固、混凝土屋面與支撐柱體工藝方式的差異性進行分析，靈活使用加固處理工藝手段。下面本文對加固設計的主要內容進行分析。

4.2.1 拆除柱置換設計

在置換混凝土加固設計環節，合理分擔工作層混凝土構件的承載力十分重要，預應力拉鎖或者增加外界支撐工作，向下層的柱子傳遞荷載[3]。在設計過程中，混凝土構件承載力保留較大余地。其中向預應力拉索承載力設置為1050kN，外界支撐工作則由4個千斤頂以及鋼框架完成，將混凝土構件荷載分擔，其中外界支撐的承載力為 3050kN。基于這些工作，能夠有效清除結構柱中的中低強度位置。使用C25混凝土進行二次澆筑，保證其承載力及等級滿足工程要求，拆除預應力拉鎖及外界增加的支撐[4]。通過這一加工工藝可知，置換后的混凝土結構所受承載力更大，因此拆除柱的加固方案具有可靠性。

4.2.2 支撐體系

拆除柱的承載力為3305kN，預應力拉索分擔的支撐力為1004kN，通過計算可知其其他四個支撐點的平均支撐力為575.3kN。本次施工選擇Q235鋼管，通過鋼結構規范，得到剛才抗壓設計值為204.5MPa。分別對構件的凈截面積、毛截面積，分別計算截面的慣性矩、回轉半徑，最后通過穩定性驗算可知其能夠滿足施工要求，選擇加固支撐體系具有可靠性[5]。

4.3 施工技術

4.3.1 置換混凝土加固法構造設計

對再次澆筑的混凝土結構來說，其抗壓強度至少要超過 25.5MPa，并且在等級方面，需要比原結構強出至少一個等級；其中板置換的混凝土深度需要超過 42mm，不同的澆筑工藝其梁柱的標準也各不相同，其中人工澆筑深度及使用噴射法的深度分別要高于62mm和52mm。實地檢測不同混凝土強度等級，其置換長度也具有對應的要求。

4.3.2 置換混凝土加固法工序

第一，需要做好準備工作，提前了解現場環境，做好勘測工作；第二，設計框架，通常在13-16層；第三，拆除混凝土結構并再次澆筑，該環節還需要進行除銹處理；第四，等到混凝土強度超過75%，及時將剪力墻拆除，進行再次澆筑；第五，外加支撐施工；第六，拆除并澆筑另一半剪力墻；第七，等到剪力墻強度達到設計強度的75%，將十四層外加支撐拆除；第八，梁板拆除（十四層）；第九，綁扎鋼筋，澆筑梁板（十四層）；第十，養護處理；第十一，拆模；第十二，修復漏洞；第十三，竣工驗收。

4.4 施工

4.4.1 使用腳手架設置支撐模板

該工程中滿堂架立柱間距為1005×1005，與具體情況結合，進行調整，但只能縮短距離，無法超出實際范圍。在施工過程中需要放置滿堂架立桿出現接頭，進而保障工程的穩定性，在搭設前做好準備工作，確保立桿高度等于支撐高度[6]。同時水平剪刀撐及縱向剪刀撐的設計四份關鍵，應使用搭接法增加斜桿長度，設置旋轉扣件用于固定。對固定用剪刀支撐斜桿來說，應合理規定旋轉扣件中心線和節點間距。

4.4.2 拆除柱置換施工

在進行該工序的過程中，第一步需要安裝外界支撐，之后在設置一個預應力拉索裝置，該方法能夠確保在拆除置換柱的過程中，能夠支撐相應的荷載，首先需要安裝方鋼衡量，消除柱子的混凝土保護層，但是要確保不對內部結構造成任何破壞，同時將方鋼衡量設置好，可以使用結構膠安裝。其次需要使用千斤頂（外加螺旋結構）及鋼框架，進行外界支撐工作，只在分擔荷載。之后進行預應力拉索的安裝。如果進行澆筑的混凝土柱子強度滿足設計要求，便可以將鋼絞線拆除。一共有4根鋼絞線，可使用對稱拆除法兩兩拆除。

4.4.3 剪力墻的拆除置換施工

在拆除混凝土結構中剪力墻的過程中，需要引進外支撐工藝，通常需要使用圓鋼管、方鋼橫梁及千斤頂等材料，共同分擔部分荷載，之后將其有效拆除，并且二次澆筑。因為工程中大量的剪力墻都需要拆除，所以可分步驟進行拆除，這樣能夠有效保障其結構的安全和穩定，首先將一半剪力墻拆除，澆筑處理后再拆除另外一半。外加支撐施工的過程中，設置好衡量；圓鋼管和千斤頂等材料具有支撐作用，需要確保橫梁兩個端點密集無任何縫隙。并且因為鋼筋混凝土結構具有一定的松散性，可以順延鋼筋邊緣，將其鉆松并打碎，使用設備為沖擊鉆。在對鋼筋進行處理的過程中，需保留之前的鋼筋，對受損鋼筋進行有效處理。使用鋼絲刷將剪力墻受力鋼筋灰塵全面清理，對受損水平筋進行再加工，綁扎處理需要嚴格按照圖紙及設計完成[7]。在澆筑混凝土的過程中，應重新安裝模板，在頂端預留設計口，使用高等級的混凝土進行澆筑。如果二次澆筑剪力墻強度滿足設計要求，需要銑平墻邊澆搗口位置的混凝土。完成剪力墻拆模后，應將其兩邊夾緊，需要可調式剛頂托進行夾緊處理[8]。

4.4.4 梁板的拆除置換施工

首先需要拆除梁板之后才能支撐，同時需要搭建剪力墻施加橫向支撐，每隔一段距離完成一道設置。在拆除梁板的過程中，首先需要將板拆除，之后才可以拆除梁。對梁進行拆除的過程中，使用水鉆完成梁的分割，使用破碎法拆除小塊。認真檢查支撐系統，對鋼頂托的高度進行有效調整，完成模板的安裝。之后再次對梁板鋼筋進行綁扎處理，進行梁板混凝土澆筑，需要使用高一個等級的混凝土進行澆筑，并進行養護處理，養護的時間為半個月。完成梁板的拆除后，將外架連墻件設置在完成澆筑后的剪力墻上。之后在其根部進行預埋處理。

5 結語

根據具體工程項目，分析混凝土構件拆除置換和加固施工技術要點，通過結果可知使用置換混凝土加固法效果確切，有效提高加固效果，并且具有成本低、安全性高的優勢。