老舊裝配式大板建筑改造加固技術(shù)研究*

劉 霽 李 云 鄒艷花 姜安民

（湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

裝配式大板建筑是將預(yù)制的內(nèi)墻板、外墻板、樓板、屋面板、樓梯段等配套構(gòu)件組裝成以承重墻板為主的全裝配板式結(jié)構(gòu)的建筑，其特點(diǎn)是具有施工機(jī)械化程度高、工期短、現(xiàn)場用工少、濕作業(yè)少、受季節(jié)影響小等優(yōu)點(diǎn)。但裝配式建筑對(duì)構(gòu)件制作和吊裝的精度要求較高，須有科學(xué)的施工組織管理，才能保證工程質(zhì)量。19世紀(jì)70年代末80年代初，為推行建筑工業(yè)化，我國政府大力推廣了裝配式大板建筑，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)當(dāng)時(shí)共建造了近500萬m2[1]。此類建筑距今已有近40年，但還有相當(dāng)數(shù)量的建筑在使用，存在大量的安全隱患，保溫隔熱、隔音和抗震等方面均存在一些問題[2]，基于此，對(duì)裝配式大板建筑進(jìn)行鑒定分析和改造加固有很大的必要性。

針對(duì)裝配式大板建筑的改造加固問題學(xué)者們做出了一些相關(guān)研究，如王磊等[3]，對(duì)天津地區(qū)某裝配式大板結(jié)構(gòu)陽臺(tái)存在的質(zhì)量問題進(jìn)行檢查及安全性分析，并給出了陽臺(tái)加固的基本方案；易寧輝等[4]，對(duì)柳州市一棟六層2個(gè)單元的大板結(jié)構(gòu)住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的方法進(jìn)行研究，采用一種植筋快硬成型混凝土修補(bǔ)方法，并指出了該方法具有操作簡單、修補(bǔ)后結(jié)構(gòu)安全、工期短及費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)；王勇[5]，對(duì)無錫市某大板住宅的擴(kuò)建、防滲漏和加固處理進(jìn)行研究，并給出了合理的擴(kuò)建、防滲漏及抗震加固方法。厲以芬等[6]，對(duì)常州市某老舊住宅小區(qū)28棟裝配式大板結(jié)構(gòu)住宅樓的陽臺(tái)、外墻及屋面等存在的質(zhì)量問題進(jìn)行分析研究，并給出了修復(fù)加固處理方法。

本文通過對(duì)多個(gè)案例進(jìn)行分析，對(duì)老舊裝配式大板建筑存在的主要問題進(jìn)行梳理，并給出相應(yīng)的加固改造技術(shù)。

1 存在的問題及其原因分析

在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，聽取專家建議，對(duì)長沙市某小區(qū)的老舊裝配式大板建筑進(jìn)行實(shí)例調(diào)研，總結(jié)了大板結(jié)構(gòu)存在的主要問題。

1.1 保溫效果普遍較差

我國大部分老舊裝配式大板建筑是遵照《裝配式大板居住建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工暫行規(guī)定》（J78-1）和《裝配式大板居住建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)程》（JGJ1-1991）進(jìn)行的設(shè)計(jì)施工，但這兩者規(guī)范對(duì)此類建筑并未提出強(qiáng)制的節(jié)能保溫要求，各墻板普遍采用普通鋼筋混凝土板、振動(dòng)磚壁板和粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料制成的板，也有部分采用保溫材料復(fù)合成型板，但保溫效果較差。

1.2 外墻板縫滲漏嚴(yán)重

屋面滲漏是建筑中的常見問題，但裝配式大板建筑則不僅容易出現(xiàn)屋面滲漏，外墻板接縫部位也常出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏的現(xiàn)象。裝配式大板建筑板縫主要采用構(gòu)造防水為主，材料防水為輔的防水方式[7]，如圖1所示。理論上也能做到較好的防水效果，但由于施工質(zhì)量、收縮變形、溫度變化及后期使用不當(dāng)，導(dǎo)致外墻墻板板縫滲漏成為老舊裝配式大板建筑普遍存在的問題。

圖1 板縫構(gòu)造示意圖

1.3 抗震性能差

我國裝配式大板建筑是20世紀(jì)70年代中后期才開始了一定規(guī)模的應(yīng)用和研究，并在20世紀(jì)70年代末80年代初進(jìn)行了較大規(guī)模的建造。當(dāng)時(shí)，裝配式大板結(jié)構(gòu)建造技術(shù)在發(fā)達(dá)國家快速發(fā)展，我國也在不斷探索和研究。但當(dāng)時(shí)，我國在裝配式大板結(jié)構(gòu)上的理論研究、先進(jìn)水平及工程應(yīng)用等方面還不夠完善，并未制定裝配式大板結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。因此，多數(shù)建筑設(shè)計(jì)建造時(shí)未考慮抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)抗震性能差，不符合現(xiàn)有規(guī)范要求，存在較大的安全隱患。

2 改造加固技術(shù)

2.1 節(jié)能改造

老舊裝配式大板建筑的節(jié)能改造主要是對(duì)外墻進(jìn)行節(jié)能改造，改造的原則是不破壞原有結(jié)構(gòu)、室內(nèi)裝飾及不影響使用功能，并盡量避免影響正常使用。因此，可采用保溫板外掛粘貼技術(shù)，施工工藝流程見圖2。

圖2 保溫板外掛粘貼技術(shù)施工流程

2.1.1 基面處理

首先需清除外墻突出的障礙物，為保溫改造施工提供施工條件；其次需鏟除原有外墻的舊瓷磚、舊涂料，并清除空鼓、粉化、疏松部分；最后對(duì)平整度不滿足要求的部分進(jìn)行找平處理，處理完后基層墻體要求牢固、干燥、平整及清潔等。

2.1.2 保溫層施工

（1）彈線。按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定，彈好各部位水平線和垂直線，尤其注意伸縮縫處、陰陽角位置及兩墻交界處，以保證后期保溫板施工垂直度。

（2）粘貼網(wǎng)格布。首先按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定將粘合膩?zhàn)影匆欢ū壤渲脭嚢杈鶆蛲磕ㄓ谔幚砗玫幕鶎訅w上；然后將網(wǎng)格布按要求進(jìn)行裁剪，最后根據(jù)現(xiàn)場施工部位尺寸將網(wǎng)格布埋入粘合膩?zhàn)又屑s1mm，并做好門窗洞口網(wǎng)格布翻包處理。

（3）粘貼保溫板

為盡量避免保溫材料因基層墻體而破壞，保溫板的施工可采用點(diǎn)粘法，即將粘合膩?zhàn)狱c(diǎn)涂抹在保溫板上，但保溫板四周需均勻涂抹一層粘合膩?zhàn)樱⒈ＷC整塊板的涂抹面積大于40%。然后將涂抹好的保溫板壓于墻體上，并確保粘貼均勻、牢固。保溫板的粘貼要求板之間的接縫緊實(shí)、墻體交界處保溫板搭接且無粘合膩?zhàn)忧度氪罱影蹇p中。最后進(jìn)行保溫釘?shù)陌惭b及保溫板的打磨。為保證保溫板粘貼強(qiáng)度，保溫釘?shù)陌惭b及保溫板的打磨需在保溫板粘貼24h后方可進(jìn)行。

2.1.3 保護(hù)層施工

（1）抹面膩?zhàn)影韬稀０串a(chǎn)品使用說明書規(guī)定將粘合膩?zhàn)影匆欢ū壤渲脭嚢杈鶆颉?/p>

（2）特殊部位加強(qiáng)處理。對(duì)門窗洞口及轉(zhuǎn)角部位進(jìn)行如圖3所示特殊處理，即對(duì)該部位涂抹一層抹面粘合膩?zhàn)樱缓笄度刖W(wǎng)格布，并刮去網(wǎng)格布上多余的抹面粘合膩?zhàn)印?/p>

圖3 特殊部位加強(qiáng)處理

（3）大面積保護(hù)層施工。待局部加強(qiáng)部位抹面膩?zhàn)幽毯螅纯纱竺娣e將抹面粘合膩?zhàn)油磕ㄓ诒匕迳希缓笄度刖W(wǎng)格布并對(duì)網(wǎng)格布上膩?zhàn)訅汗饽ㄆ剑鐖D4所示。

圖4 大面積保護(hù)層施工

2.2 外墻板縫滲漏治理

老舊裝配式大板建筑外墻板縫滲漏治理包括水平板縫和豎向板縫的滲漏治理，其治理的原則是盡量不改變?cè)蟹浪绞剑黄茐脑蟹浪畼?gòu)造。可采用如圖5所示構(gòu)造防水修復(fù)技術(shù)，其主要施工工藝要求如下。

圖5 板縫滲漏治理方案

2.2.1 平縫

水平縫防水構(gòu)造中擋水臺(tái)常有破損的現(xiàn)象，因此水平縫基層清理后，首先需進(jìn)行擋水臺(tái)修復(fù)；其次進(jìn)行密封材料嵌填，為保證防水效果，密封材料施工前需涂刷封底涂料，接縫密封材料的嵌填深度不得低于寬度的0.5～0.7倍；最后進(jìn)行保護(hù)層施工，可采用膠乳砂漿或微膨脹強(qiáng)粘性砂漿。

2.2.2 豎縫

老舊裝配式大板建筑豎縫內(nèi)塑料條很多出現(xiàn)老化現(xiàn)象，因此可以替換。首先清除外層砂漿層及塑料條；其次，可利用部分空腔空間增加保溫層，并在保溫層上粘貼油氈條進(jìn)行防水處理；然后替換原有老化塑料條，塑料條應(yīng)比防水槽寬出5mm，上下樓層搭接15mm；最后進(jìn)行淋水試驗(yàn)檢驗(yàn)防水情況，確定無滲漏現(xiàn)場后進(jìn)行砂漿保護(hù)層施工。

2.3 抗震加固

鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固法、增設(shè)圈梁構(gòu)造柱加固法及板墻加固法等方法都可用于老舊裝配式大板結(jié)構(gòu)的抗震加固，但是此類加固方法是被動(dòng)的抗震加固方式。主動(dòng)的抗震方式是隔震技術(shù)，常見的隔震加固技術(shù)是橡膠支座加固法，但橡膠支座的成本較大，且施工難度大。因此，可采用如圖6所示橡膠墊隔震加固技術(shù)，其主要施工工藝要求如下。

圖6 橡膠墊隔震加固施工流程

（1）原結(jié)構(gòu)分析。開工前，需對(duì)原結(jié)構(gòu)的抗震性能及當(dāng)?shù)乜拐鹨筮M(jìn)行分析，以確定橡膠隔震墊的規(guī)格、數(shù)量及位置分布圖。

（2）開挖。為達(dá)到最佳隔震效果，橡膠隔震墊宜設(shè)置在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接受力較大部位，因此需對(duì)室外、室內(nèi)土方進(jìn)行開挖，且邊挖邊控制測(cè)量。

（3）托梁施工。隔震加固法施工中托梁的施工是非常重要，也是難點(diǎn)。目前，已研究出多種施工方法，可根據(jù)具體情況選擇。托梁施工要求先進(jìn)行上、下托梁定位及墻體開洞，再進(jìn)行托梁的施工。當(dāng)托梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行千斤頂支撐工序。

（4）墻體開鑿、鋼筋截?cái)唷．?dāng)千斤頂進(jìn)入工作后，將上、下托梁間的墻體鑿開，并將墻內(nèi)鋼筋切割截?cái)唷楸ＷC建筑物施工過程中足夠穩(wěn)定，墻體開鑿可分段進(jìn)行；為保證結(jié)構(gòu)連接性能及節(jié)約成本，無須所有鋼筋均安裝橡膠隔震墊，因此僅對(duì)需安裝橡膠隔震墊的鋼筋進(jìn)行切割，且切割鋼筋的布置應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的變形要求。

（5）橡膠隔震墊安裝施工。清除開鑿墻體上的疏松混凝土后澆筑一層高強(qiáng)細(xì)石混凝土，強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行橡膠隔震墊安裝，并用套上配套木框，以防止橡膠隔震墊在施工過程中受損及減緩老化。

（6）鋼筋連接、墻體澆筑。連接已切割部分鋼筋，機(jī)械連接或焊接均可，但不應(yīng)采用綁扎搭接，之后立模、澆筑切割部分的墻體混凝土。當(dāng)墻體強(qiáng)度達(dá)到100%之后，卸載千斤頂。最后進(jìn)行土方回填，回填前及回填后均需進(jìn)行一次豎向變形觀測(cè)。

3 結(jié)語

（1）老舊裝配式大板建筑主要存在保溫效果差、外墻板縫滲漏及抗震性能較差等問題。裝配式大板建筑保溫節(jié)能改造可采用保溫板外掛粘貼技術(shù)，該技術(shù)施工工期短、造價(jià)低，且對(duì)環(huán)境及居民生活影響小。

（2）裝配式大板建筑外墻板縫滲漏可采用構(gòu)造防水修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)既能保留原有防水構(gòu)造，又能改用良好防水材料，還可進(jìn)一步提高板縫連接部位的保溫效果。

（3）裝配式大板結(jié)構(gòu)抗震加固可采用橡膠墊隔震加固技術(shù)，該技術(shù)成本相對(duì)較低，且隔震性能良好。隨著新材料新技術(shù)的不斷更新，上述技術(shù)仍需不斷改進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到改造過程中經(jīng)濟(jì)性最好、適用性最佳的效果。