混凝土結構加固施工技術在房建工程中的應用

王茹

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

房屋建筑施工過程中，保證建筑安全是基本原則，這意味著建筑結構的承壓性能必須符合設計圖紙及規范要求，這是確保建筑物結構安全、穩定的基本要求。以鋼筋混凝土結構建筑物進行分析，應建筑物竣工交付以后，在經過長期運營以后，建筑結構難免會存在結構破碎現象，面對這種現象，建筑物維護單位應該及時對建筑結構的質量缺陷進行加固處理，保證建筑物始終處于安全狀態。

1 工程概況

本文以某辦公大樓作為研究對象，建筑物的長度設計為308m，寬度設計為240m，建筑物占地面積設計為73300m2，辦公大樓的建筑面積設計為69779m2，地上建筑面積為61970m2，地下建筑面積為9398m2，建筑高度設計為94.2m，建筑物地上設計為19 層，地下一層為停車場。

2 加固方法選擇和方案設計

以該項目的實際狀況而言，施工單位對建筑物的質量問題展開研究分析，并委托具備專業資質的第三方檢測單位對建筑物的混凝土構架、鋼筋等存在質量確定的部位進行檢測，確定出建筑物的損傷狀況，結合檢測結果確定出合理的修復措施。

2.1 混凝土工程

（1）四樓混凝土結構柱。①施工人員對松散的混凝土作鑿除處理，以露出密實的混凝土為合格標準，鑿毛作業完成后，使用清水對其進行沖洗。②如混凝土出現脫落現象或是局部區域出現裂紋，使用專用工具鑿除質量缺陷部位；如若脫落部位分布在鋼筋的中線位置，則應該將鋼筋附近的混凝土鑿除，確保鋼筋與混凝土緊密結合；待混凝土鑿除以后，可將其與上部結構柱同步進行澆筑。③為提高混凝土的振搗質量，保證新舊混凝土面能夠良好結合，四樓的結構柱及梁體應該作鑿毛處理，在澆筑混凝土之前，在結合部位涂刷界面劑；為避免局部區域出現分層現象，可以適當的擴大鑿毛的深度及寬度[1]。

（2）懸臂梁、板混凝土結構。①新舊結合面的處理方法。結合實際情況而言，結合面剛好分布在懸臂梁的端部，為了保證結合效果，應該對結合面部位的舊混凝土進行鑿毛處理，而后鑿出一個寬度為10cm，深度為5cm 的凹槽，強化新舊混凝土面的咬合力；在澆筑混凝土之前，應該使用清水對結合面進行沖洗，而后涂刷脫模劑。②懸臂梁端部的抗剪性能。結合實際情況而言，新澆筑的混凝土與主體結構之間必然會存在一定的縫隙，加之該縫隙是分布在懸臂梁的端部，該部位剛好是抗剪力不利部位，在實際施工時，應該對其受力進行計算驗證原施工方案是否具備合理性，如若不具備施工條件則應采取有效措施進行處理：a.適當的擴大懸臂梁的尺寸。b.選擇使用大直徑的受力鋼筋。c.對端部的箍筋作加密處理，將箍筋的間距變更為φ8@100/140。經過實踐效果來看，在經過優化設計以后，懸臂梁的抗剪能力為298kN，完全滿足建筑物的實際需求。

2.2 鋼筋工程

（1）四樓結構柱部位鋼筋存在裸露現象。①正式對質量缺陷進行修補之前，需要對結構柱部位裸露的鋼筋進行除銹。②施工人員將損壞的鋼筋切除，而后使用套筒連接新鋼筋[2]。

（2）四樓懸臂梁、懸臂板部位的鋼筋存在裸露現象。①修補之前，需要對鋼筋作除銹處理。②部分鋼筋出現變形現象，將變形部分的鋼筋切除，使用套筒進行連接。在連接高應力接頭過程中，應保證同一個作業面中的Ⅱ級接頭率控制在25%以內；鋼筋接頭盡量不要設置在對抗震設防有額外要求的部位，特別是鋼筋加密區域；如若無法避開抗震設防區域時，則應該使用Ⅰ級接頭或Ⅱ級接頭進行施工，同時保證接頭率控制在50%以內。結合以上分析，施工單位應該使用套筒進行連接，需要注意的是，施工單位應該提前告知設計單位具體的情況，并由設計人員對設計圖紙進行變更，而后施工人員嚴格的按照變更以后的圖紙進行施工。

3 混凝土結構加固施工技術

3.1 加固施工工藝

加固施工工藝主要有鋼筋直螺紋連接施工工藝。

（1）施工準備。①施工現場的班組、管理人員、技術人員必須進行系統性的專業培訓，特殊工種人員應該持證上崗。②運輸至施工現場的套筒應該附帶有出廠合格證及檢驗合格證書，施工人員應該對套筒進行檢驗，保證套筒的質量性能滿足施工需求，且套筒的外觀質量、尺寸應符合設計圖紙要求。③施工人員將套筒表面的雜物、油漬清理干凈。④結合設計圖紙的尺寸要求，對軋制機的技術參數進行設置。⑤施工人員檢查軋制機的工作性能，保證其不會出現異?，F象[3]。

（2）接頭螺紋軋制加工。①工人將鋼筋緩慢的放置在支架上，將端頭部位的不規則部分切除，該部分長度大概為10～20mm，將端部插入軋制孔中。②啟動軋制機，緩慢的軋制頭，保證鋼筋的端部能夠精準的插入軋制頭中，而后緩慢的將軋制頭移走。以上工序大概需要持續40s。③施工人員逐一檢查鋼筋的外觀質量，對鋼筋螺紋的深度進行檢查，保證其符合設計圖紙要求。④所有檢查合格的螺紋接頭應該作保護措施，并分類進行堆放。

（3）直螺紋接頭連接。①相同直徑與不同直徑的接頭，使用專用扳手依次將套筒的兩端擰緊。②當遇到鋼筋無法轉動情況或是鋼筋出現彎曲現象時，則應該換用正反套筒進行施工，沿著一個方向進行擰緊處理。

（4）質量檢查。①外觀質量。施工人員肉眼觀察螺紋接頭的連接質量。②強度檢驗。將300 個接頭作為一個批次，數量不足300 個時，視為一個批次，對其強度進行檢驗[4]。

3.2 冷擠壓施工工藝

3.2.1 擠壓工藝

（1）準備工作。①鋼筋端部的銹蝕、泥土、油漬等雜物必須清理干凈。②鋼筋與套筒需要提前進行試作業，如若鋼筋存在質量缺陷或是尺寸不匹配，則應該使用打磨機對其進行打磨；不同規格尺寸的套筒不得混淆使用。③在鋼筋端部標記出安裝位置，標記部位與鋼筋端部的距離應該為套筒長度的一半。④施工人員對擠壓設備的運行狀況進行檢查，檢查合格以后才能夠進行施工。

（2）擠壓作業。施工人員提前在地面將鋼筋壓入套筒的一端，而后在施工區域內將鋼筋插入套筒的另一端。當壓接鉗準備就位以后，應該在套筒上標記出壓痕的位置，保證壓模的方向與鋼筋所處的平面保持垂直狀態，簡單而言是指壓接面應該位于鋼筋的橫肋上。正式壓接作業過程中，應該將套筒的中間部位作為起點，施工人員嚴格的控制壓痕的深度。

3.2.2 套筒擠壓接頭質量檢驗

當鋼套筒運輸至施工現場以后，其應該附帶有出廠合格證及檢驗合格證書，且施工單位需要對套筒的質量進行抽檢。檢驗的內容包括接頭的外觀質量及拉伸試驗。

（1）取樣數量。對于相同批次的原材料，應該按照500 個一批次，當數量不足500 個時，視為一個批次。

接頭外觀質量檢驗數量取接頭總數量的10%進行檢驗；拉伸試驗的數量隨機抽取3 個進行試驗。

如若連續10 個批次的接頭拉伸試驗檢測合格時，可以適當的擴大一個批次的數量。

（2）外觀檢查。接頭的外觀質量需滿足以下要求：①擠壓作業完成以后，套筒的長度應該為原套筒長度的1.1～1.15 倍。②壓痕的數量應該滿足現行管理規范的要求。③接頭部位的折彎應該控制在40 以內。④擠壓作業結束以后，套筒表面不得存在裂縫。

如若外觀質量檢查合格率超過抽檢數量的90%，則說明該批次產品外觀質量檢查好合格。如若外觀質量檢查合格率低于抽檢數量的90%，則應該對所有的接頭逐一進行檢查。

3.3 植筋加固方法

在鋼混結構表面鉆孔，成孔以后向孔內注膠，而后插入鋼筋。這種植筋方法與既有結構中安裝預埋筋的道理是相同的，可以有效保證鋼筋的插入質量，不會出現松動現象。懸臂梁下部植筋如圖1 所示。

圖1 懸臂梁下部植筋

這種植筋方法操作簡單、施工便捷，施工效率非常高，可以有效加快施工進度，還能降低施工成本。

（1）鋼筋膠粘劑。鋼筋膠粘劑在尚未將兩種不同的化學成分混合之前，其不會出現固化現象，但是當兩種化學成分混合以后，其就會產生凝膠反應，且會在短時間內固化。膠粘劑的凝膠時間會隨著材料的溫度發生一定的變化。

（2）植筋施工方法。植筋流程為：鉆孔作業→清孔作業→注入膠粘劑→插入鋼筋→凝膠。①成孔作業應選擇使用沖擊電鉆，正式鉆孔作業過程中，需保證成孔的深度及間距符合設計圖紙要求。②清孔作業過程中，利用吹氣泵將孔內的粉塵清理干凈，而后使用毛刷對其進行清理，需要注意的是，清孔作業不能夠使用清水沖洗，避免孔內積留的水分影響膠粘劑的效能。③使用打膠設備將膠粘劑均勻的注入孔內，打膠過程中應保證空氣不會被封堵在孔內。④安裝順時針的方向將鋼筋插入孔內，鋼筋應深插至孔底部位，以孔口溢出膠粘劑為合格標準。⑤施工人員將外露出來的鋼筋固定在模架上，保證其不會受到外部作用力的影響，直至孔內的膠黏劑固化。正常情況下，膠黏劑的固化時間大概為60min。⑥插筋作業完成以后，需對其進行抗拉拔試驗[5]。

3.4 粘鋼施工工藝

（1）對裂縫表面進行清理，待其徹底干燥以后，使用結構膠進行封閉處理，當結構膠達到強度后，開始粘鋼加固。

（2）混凝土、鋼板處理。將混凝土結構的裝飾層鏟除，并清理干凈，檢查梁體的完整性，使用高壓風將其表面的粉塵清理干凈。需保證混凝土表面具備良好的平整性，如若無法保證混凝土面的平整度，則會對打膠厚度造成一定的影響。如混凝土表面難以清理，可使用清水進行沖洗，而后對其表面作烘干處理，保證其表面不會存在積水，積水會對膠黏效果造成一定的影響。

（3）對鋼板表面進行除銹與打磨處理。施工人員使用砂輪機對鋼板表面進行打磨處理，以鋼板露出金屬光澤為合格標準，在實際施工過程中，盡可能地將鋼板打磨粗糙，需要注意的是，打磨紋路應該與鋼板的受力方向保持垂直狀態。待鋼板打磨完成以后，可使用丙酮對其表面進行擦試。最后采取防潮措施。

（4）粘貼。施工人員提前準備好刮刀、墊片、壓板、螺栓等其他工具。將結構膠均勻的涂抹在鋼板表面，然后將其黏貼在結合面上，使用螺栓對其進行臨時加固，結構膠的厚度保持在2～3mm，膠層應飽滿不得存在空隙。待鋼板黏貼完成以后，使用膠錘輕輕敲打鋼板，檢查膠層的飽和度，如若發現孔洞聲音，則說明膠層不飽滿，需要進行返工處理。

（5）固定與加壓。鋼板黏貼完成以后，使用卡具對其進行臨時加固，一般情況下，都是使用膨脹螺栓進行加固，在必要的情況下，可以對其進行加固。以結構膠被擠壓出鋼板邊緣為合格。

（6）固化。常溫環境下，黏結劑的溫度應該高于20℃，待24h 以后將臨時支撐拆除，3d 以后即可正常使用。如若施工環境溫度小于15℃時，則應該對其進行加熱處理，保證黏結劑固化過程中不會對鋼板造成負面影響。

（7）檢驗。當臨時加固構件拆除以后，施工人員可使用膠錘輕輕敲打鋼板，通過對反饋聲音判斷出黏結密實度。也可以使用超聲波對黏結密實度進行檢測，當錨固區域的黏結面積小于90%，非錨固區域的黏結面積小于70%時，則說明黏結密實度不達標，需要進行返工處理。

（8）嚴格的按照設計及規范要求，對鋼板進行防腐處理。施工人員在鋼板表面刷一層水泥砂漿，將其作為保護層，如若鋼板的面積非常大，為了提高砂漿與鋼板的黏結效果，可以在其表面設置一層鉛絲網，在刷漿前可涂刷一層界面劑。砂漿層的厚度不宜低于20mm。

4 結語

綜上所述，結合某工程項目對混凝土結構加固施工技術進行研究分析，經過全面的調研以后發現，當混凝土預制構件損壞程度不同時，所采用的加固方法也存在一定的差異性；施工單位應該對原始資料進行梳理，掌握建筑結構的破壞情況，通過科學的檢測技術，確定出建筑物的破壞部位，根據其建筑物結構特點、施工條件等其他因素，確定出合適的加固方法，加大現場的監管力度，保證建筑結構的修補質量。