房建工程中的混凝土結構加固施工工藝

曹力

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

鋼筋混凝土具備良好的防火性能、可塑性能、耐久性能，所以，其能在建筑領域獲得廣泛的應用。結合實際情況而言，我國地域遼闊，不同地區的環境氣候存在較大的差異性，同時近幾年國內各級地區頻頻發生地震災害，對鋼混結構建筑物的穩定性造成較大的影響，所以，本文著重的對鋼混結構建筑物的加固技術進行研究分析。

1 工程概況

此次研究以某辦公大樓建設項目作為研究案例，該辦公大樓設計為長方形，建筑物的東西走向長度設計為240m，建筑物的南北走向長度設計為308m，建筑物的占地面積設計為73300m2，辦公大樓的建筑面積設計為69779m2，地上部位的建筑面積為61970m2，地下部分的建筑面積為9398m2，建筑高度設計94.2m。結合設計圖紙來看，建筑物局部區域采用的是大跨度結構，框架梁的截面高度能夠達到2400mm，主體結構設計為四層形式，使用的是框架結構形式。

在對標高17.21m 的屋面部位澆筑混凝土過程中，因腳手架體系出現失穩現象，導致建筑物屋面發生坍塌事故，此次事故直接導致單位損失了較為嚴重的經濟損失。

2 加固方法選擇和方案設計

結合該項目的實際情況來看，在對項目施工過程中所存在的質量問題進行調研時，施工單位還應該委派具備專業資質的第三方檢測機構對鋼筋、混凝土等受損部位進行專業檢測。掌握建筑物受損的具體情況，結合檢測結果編著出具備經濟性及技術可行性的加固方法[1]。

2.1 混凝土工程

2.1.1 四層柱頭混凝土結構

通過第三方檢測機構對混凝土結構柱檢測以后，發現結構柱的整體性并未受到較大的影響，結構柱的強度符合設計圖紙要求；其主要質量缺陷如下：①坍塌事故發生以后，局部區域因混凝土未充分振搗的原因，而撒落在結構柱附近，導致結構柱部位的混凝土咬合力受到了較大的影響。②部分結構柱柱頭的鋼筋保護層因受到撞擊出現脫落、裂縫等質量缺陷。

對于以上介紹的質量缺陷，可以使用以下方法進行加固。

（1）將結構柱附近松散的混凝土鑿除，以露出密實混凝土為合格標準，而后使用清水進行沖洗。

（2）將存在裂縫現象的混凝土鑿除，如若脫落部位剛好處在鋼筋中線部位，則應該在鋼筋附近的混凝土全部鑿除，保證混凝土與鋼筋之間具備良好的握裹力。

（3）為提高混凝土施工質量，需保證新舊混凝土結合面銜接良好，四層的結構柱及結構梁接頭部位需要作鑿毛處理，將鑿毛面清理干凈，而后涂刷界面劑，保證其不會出現分層現象。

2.1.2 懸臂梁、板混凝土結構

四層的懸臂梁、混凝土結構在發生坍塌事故過程中受到了破壞，懸臂部分與結構銜接部位存在較為嚴重的斷裂現象，施工人員將破壞部位的混凝土鑿除，并重新澆筑混凝土進行加固。①新舊結合部位的混凝土處理方法：結合部位分布在懸臂梁的端部，為了保證新舊結合面的銜接質量，施工人員需對結合面進行鑿毛處理，凹槽的寬度設置為10cm，凹槽的深度設置為5cm；在澆筑混凝土之前，施工人員應該在結合面部位適當灑水作濕潤處理，而后涂刷界面劑。②懸臂梁的端部應具備良好的抗剪性能，因新澆筑的混凝土會留置施工縫，施工縫的位置應設置在結構受剪力較小且便于施工的部位，例如，梁、板等受彎構件一般留在距支座1/3 跨的位置處。在經過詳細的計算以后發現，加固方案的加固效果無法滿足梁體端部對于抗剪性能的要求，因此需要對其進行優化設計，使用更為完善的措施對該部位進行處理[2]。①適當的擴大懸臂梁的截面尺寸。②換用高規格的縱向受力筋。③對懸挑梁端部的鋼筋作加密處理，將鋼筋的間距設計變更為φ8@100/140；在經過以上方法優化處理以后，懸臂梁的端部抗剪性能大幅度提升，在經過詳細的計算以后得出，懸臂梁的端部抗剪為298kN，明顯的超過實際需求值255kN。

三層KL6 部位在發生坍塌事故中，因架體傾覆對梁體造成了撞擊，導致梁體部位出現了寬0.5mm、深300mm 的裂縫；經過專業的檢測以后發現，自坍塌事故發生的5 個月時間中，裂縫的尺寸不斷的增大，但是裂縫部位的混凝土強度符合設計圖紙要求，通過進一步的分析、計算以后發現，梁體裂縫部位的穩定性達標。為降低施工成本，提高施工效率，施工單位使用粘鋼法進行加固。

2.2 鋼筋工程

2.2.1 四樓柱裸露鋼筋

自坍塌事故發生后，四樓的鋼筋受損情況比較嚴重，彎曲度超過90°；站在經濟性原則層面進行分析，施工單位應該對彎曲的鋼筋進行再利用，檢測機構隨機抽取被壓彎的鋼筋進行檢測，發現鋼筋的各項技術參數均符合現行管理規范的要求，通過對鋼筋的X 光探傷發現，鋼筋具備良好的性能；在經過專家現場目測以后，判斷鋼筋完全符合使用需求。鋼筋修復方案如下。

（1）結構柱部位的裸露鋼筋綁扎安裝之前，需進行除銹處理。

2.2.2 四樓懸臂梁、懸臂板裸露鋼筋

（1）四樓懸臂板區域的鋼筋保存較為良好，只需要在鋼筋綁扎安裝之前，需進行除銹處理。

（2）四樓懸臂梁部位上側的鋼筋出現彎曲、變形現象的應該作切除處理，而后使用套筒進行連接。①如若需要在應力非常高的部位安裝接頭時，則應該保證相同平面內Ⅲ級接頭率控制在25%以內；Ⅲ級接頭率控制在50%以內；Ⅰ級接頭的數量則不作規定。②鋼筋接頭盡可能的避讓框架梁的端部、結構柱的加密區；如若無法進行避讓，則應該換用Ⅰ級接頭或Ⅱ級接頭，同時保證且接頭率控制在50%以內[3]。

3 加固施工工藝和質量控制

3.1 鋼筋直螺紋連接施工工藝

3.1.1 施工準備

（1）所有施工人員應該接受系統性的培訓，正式施工前技術人員進行技術交底，特殊工種需持證上崗。

（2）所有運輸至施工現場的套筒必須進行質量性能檢查，套筒進場應附帶有出廠合格證及檢測報告。如若套筒的外觀質量不達標，則應該作退還處理，不得使用在項目中。

（3）施工人員將套筒表面的油漬、銹跡清理干凈。

2016年后的網絡電影呈現出精致發展，如愛奇藝平臺播放的《山炮進城》，本片由本山傳媒、華誼兄弟共同出品，小沈陽主演，該劇以院線為目標，最后在互聯網平臺發行，整體水平并不比院線差，明星小沈陽的加入使專業從業者關注網絡電影的發展。如優酷播放的《不一樣的煙火》從海報上顯露這是一部青春片，影片的角色都透露高中生的青澀。

（4）使用螺紋軋制機對套筒的螺紋尺寸進行合理的調整。

（5）對軋制機的運行性能進行檢查。

3.1.2 接頭螺紋軋制加工

（1）施工人員將即將軋制的鋼筋放置在支架上，將不規則端頭切除，切除的長度為10~20mm。

（2）啟動軋制機，利用清水對軋制頭進行潤滑，將鋼筋緩慢的向軋制頭移動，操作人員可以根據尺寸要求對移動的尺寸進行合理的控制，將鋼筋伸入軋制頭中，這個工序大概需要40s。

（3）施工人員逐一檢查鋼筋螺紋的外觀質量，檢查合格以后，使用扳手對鋼筋端頭進行擰緊處理，嚴禁出現松動現象，同時保證鋼筋的螺紋深度滿足設計圖紙要求。

（4）將保護套安裝在鋼筋端頭上，分類擺放整齊。

3.1.3 直螺紋接頭連接

（1）鋼筋接頭。施工人員使用扳手將套筒與鋼筋擰緊，而后在將另一端擰緊即可。

（2）面對無法進行轉動的鋼筋時，或是鋼筋存在彎曲現象，可使用正反螺紋套筒進行連接，沿著相同的方向對兩根鋼筋進行擰緊處理。

3.1.4 質量檢查

（1）外觀檢查。施工人員通過眼睛觀察螺紋裸露的長度，并對鋼筋連接質量進行判斷。

（2）強度檢驗。按照規范要求對鋼筋接頭進行試驗。鋼筋接頭抽檢的數量為300 個接頭作為一個批次，如接頭的數量不足300 個時，視為一個批次[4]。

3.2 冷擠壓施工工藝

3.2.1 擠壓工藝

（1）準備工作。①施工人員將鋼筋表面的油漬、銹跡等雜物清理干凈。②為保證連接質量，施工人員應進行試套，檢查鋼筋是否存在馬桶、尺寸不合適等情況，如若存在，則應該對鋼筋進行矯正，也可以使用砂輪機對鋼筋表面進行打磨處理。需要注意的是，不同直徑的鋼筋套筒嚴禁混用。③施工人員標記出端部的定位控制線。如若定位控制線與鋼筋端部的距離為套筒長度的50%時，則應該將檢查標記與控制線的間距設置為20mm。④對擠壓設備的運轉狀況進行檢查，可進行試運行，檢查合格以后才能夠正式施工。

（2）擠壓作業。擠壓作業應該先在地面將鋼筋的一端擠壓至套筒中，而后在施工區域內將另一端擠壓入套筒中。

待壓接鉗準備好以后，施工人員對套筒壓痕位置進行標記，以保證壓模轉動的方向與鋼筋所處的平面處于垂直樁體。簡單而言就是確保壓接面應該分布在鋼筋的橫向肋上。每次擠壓作業過程中，施工人員應該著重的控制擠壓的深度。

3.2.2 工藝參數

待原材料、施工設備確定以后，鋼筋接頭的質量性能會受到壓機作業的施工技術參數的影響。擠壓變形量主要是涉及擠壓的痕跡最小直徑、擠壓寬度。該項目中使用的連接筋為φ25 鋼筋。

壓痕寬度是指鋼筋接頭的壓痕寬度的總和。正常情況下，壓痕寬度應該是保持在一個合理范圍以內。該項目中使用的連接筋為φ25 鋼筋，壓痕的寬度不得低于55mm。當壓痕的寬度＜55mm 時，則說明鋼筋接頭的質量性能不達標。當壓痕的寬度＞55mm 時，則應該適當的增加套筒的長度。壓痕的寬度應該是結合設備的尺寸及形狀進行確定。

實際施工過程中，施工人員應該嚴格控制壓痕的最小直徑。如壓痕最小直徑超過標準值時，則說明變形量比較小，導致鋼筋與套筒之間缺乏咬合力，無法保證二者連接的牢固性，當鋼筋處于受拉狀態時，鋼筋可能會從套筒中滑出；當壓痕最小值低于標準值時，則可能會導致套筒出現較大的變形現象，同時壓痕部位可能會出現斷裂現象。

對壓痕最小直徑進行控制時，利用擠壓設備上的壓力表讀取數據，通過對數據進行分析確定是否需要對其進行調整。結合實際情況而言，因套筒的材質存在一定的差異性，不同的硬度、不同的韌性，會對壓痕最小直徑造成一定的影響。結合該項目而言，該項目中使用的連接筋為φ25 鋼筋，所以壓漿最小直徑應該保持在37~39mm。

3.3 植筋加固方法

3.3.1 鋼筋膠黏劑

膠黏劑是由兩種不同化學成分的元素混合而成，其呈現為軟塑狀，分別放置在兩個錫箔中，錫箔的端部設置有連接器，最后將錫箔放置在注射器內。當兩個錫箔中的粘膠劑在連接器部位相遇后，自動進行混合，被注射至孔洞內。

膠黏劑在兩種化學成分尚未混合之前，其不會出現硬化現象；當兩種化學成分混合以后，其會因為化學反應而產生凝膠現象，同時會在短時間內迅速硬化。膠黏劑凝固與愈合時間如表1 所示。

表1 膠粘劑凝固與愈合時間

該項目中使用的膠黏劑的溫度應控制在-5~45℃。

3.3.2 植筋施工方法

植筋作業的流程如下：鉆孔作業→清孔作業→注射膠黏劑→植筋→自然凝膠。

（1）鉆孔作業。施工人員可使用沖擊鉆進行成孔，成孔的間距及深度必須符合設計圖紙要求。

（2）清孔作業過程中，施工人員使用高壓風將孔洞中的雜物清理干凈，而后使用毛刷進行清理，清孔作業可反復多次進行。需要注意的是，嚴禁使用清水沖洗。

（3）使用注射器將膠黏劑注入孔洞中，同時將孔洞內的空氣排出。

（4）按照標準規范要求進行植筋，鋼筋應該與孔洞保持平行狀態，深入至孔底，以膠黏劑溢出為合格標準。

（5）將鋼筋固定在架體上，保證其不會受到外部作用力的影響。膠黏劑的固化時間大概為1h。

（6）植筋作業結束以后，施工人員需要對其進行抗拉拔試驗[5]。

4 結語

綜上所述，在對鋼混結構的建筑物進行加固施工時，所能夠使用的加固方法非常多，其中使用較為頻繁的方法為置換混凝土加固方法、增大截面面積加固方法、粘接外包鋼加固方法等，在實踐過程中，應該綜合多方面的影響因素進行分析，結合分析結果選擇合適的方法進行加固，以保證最終的加固質量。