浅析混凝土结构改造加固工程施工质量控制

汪俊军

深圳市合创建设工程顾问有限公司 广东 深圳 518000

1 工程概况

深圳某医院病房楼为一栋14层的高层公寓加固改造而成，总建筑面积约26000m2。因使用功能改变，首先需要增加电梯、自动扶梯、消防楼梯、手术室等功能空间，其次新建筑很多区域的使用荷载增大，所以必须对原建筑进行改造和加固。该改造加固工程包括：新增墙柱和梁板，扩大柱和梁板截面，墙柱和梁板粘钢加固等[1]。

2 仔细做好图纸会审工作

2.1 了解工程难点，制定解决方案

通过图纸会审，让参建单位共同找出工程难点，并制定解决方案。例如，本工程从地下一层到到屋面层每层都有梁柱加大截面和粘钢加固，为了保证施工质量，地下室顶板层和屋面层的开洞施工就不能最先施工，因为屋面及地下室顶板开洞后雨水会流到各层和地下室底板面，这样会极大地影响到地下室地板、各层梁柱加大截面植筋施工质量。

2.2 发现图纸问题，解决图纸问题

通过图纸会审，解决图纸中存在的问题，减少图纸的差错，将因设计不合理可能产生的质量隐患消灭在施工之前。例如，本工程一些支承大型设备的次梁按设计图纸要求增大梁高后，其梁底面就比支承其的主梁底面还要低100mm，这显然不合理，会审后设计院便将该主梁梁高加大150；又如，屋面梁既加大截面又增加梁面负筋，且把增加的负筋放在原屋面板负筋之下主筋之上，实际上是无法实现的，因为不仅端部负筋无法植筋，而且长长的负筋是无法穿到屋面板的上下两层钢筋之间的，会审后设计便将增加的负筋放置于屋面板负筋之上，同时将整层屋面板顶面加厚100mm[2]。

3 原材料质量控制

3.1 严把原材料进场验收关

加固工程使用的原材料都属于结构工程材料，它是决定结构使用年限的重要因数之一。植筋胶、粘钢胶、灌钢胶必须按设计要求选择A级优质品牌，钢筋、钢板、型钢、锚栓、焊条、灌浆料都应该选择正规大厂品牌。材料进场验收必须认真核对材料品牌、合格证和（或）检测报告等品质文件并现场测实地测量规格、尺寸等，验收合格才可进场。

3.2 按规范规定对原材料进行见证送检

《建筑结构加固工程施工质量验收规范GB 50550-2010》规定，结构加固工程用的材料或产品，应按其工程用量一次进场到位。若加固用材料或产品的量很大，确需分次进场时，必须经设计和监理单位特许，且必须逐次进行抽样复验。植筋胶、粘钢胶、灌钢胶，必须提前2个月以上进场进行见证送检，因为这些结构加固胶的检测项目较多，需要检测胶体性能、黏结能力、热变形温度、耐湿热老化能力等检测指标，检测时间较长，能提供检测的单位很少，通常检测时间要2个月之久。

4 梁柱加大截面施工质量控制

4.1 界面处理

界面处理的质量直接关系到增大截面部分与原构件之间的界面能否结合良好，加固后的结构、构件是否具有可靠的共同工作性能，所以必须对界面处理施工质量严加管控。应将原混凝土表面缺陷清理至密实部位（若有蜂窝、裂缝应按设计要求进行修补），并对原构件表面进行修整（露出骨料新面）和糙化（打毛）处理，必要时（按设计要求）可加凿沟槽，沟槽深度不宜小于6mm，间距不宜大于200mm，被包的混凝土构件直角应打掉，同时应清除浮尘并用清洁的压力水冲洗干净。浇筑混凝土前应将原混凝土表面用水润湿不少于12小时，再涂敷丙乳水泥浆进行处理后，然后再浇筑混凝土。

4.2 植筋、钢筋安装施工

4.2.1 定位与钻孔。根据控制线及标高线进行钢筋栽埋定位线的防线工作，用钢筋测定仪测定原结构内部钢筋的位置并标记于结构表面，如果有冲突则将钢筋栽埋位置做相应调整，以避免开孔时损坏原结构内部钢筋。按设计要求采用电锤钻孔，植筋钻孔前，应认真进行孔位的放样和定位，经核对无误后方可进行钻孔作业，钻孔直径不小于d+4mm，钻孔深度不小于Ld+15mm（Ld为植筋锚固深度设计值），钻孔深度、垂直度和位置偏差应在规范允许范围内。当梁或剪力墙作为加固梁的支承时，梁或剪力墙的厚度常不满足钻孔深度不小于Ld+15mm要求，设计要求植筋到梁或剪力墙的对边进行端部加钢板穿孔塞焊加注胶的办法锚固，这一点应该特别注意。

4.2.2 清孔和钢筋清理。植筋的钻孔采用压缩空气（本工程采用）、吸尘器、手动气筒及专用毛刷等工具，清理孔内粉尘。钻孔清洁完成后，若未立即安装锚栓或植筋，应暂时封闭其孔口。临近锚固区的废弃锚孔应采用高强度无收缩砂浆填充密实。植筋钢筋在使用前，应清除表面的浮锈和污渍。

4.2.3 结构胶的配置和钢筋栽埋。植筋胶的调制和注胶方法应严格按照胶粘剂产品使用说明执行，在胶液注入孔中后应立即插入钢筋，并按顺时针方向边转边插，直至达到规定的深度。钢筋载埋后应确保在胶体固化期及强度增长期内不受扰动，载埋完毕应静置养护7天。

4.2.4 部分或全部（一个检验批）植筋完成后，应按规范规定在现场进行拉拔试验检测，检测合格后才能进行下部工序施工。

4.2.5 钢筋安装。按图纸和16G101-1图集的要求进行钢筋绑扎，梁柱主筋接长的焊接质量应严格控制，这是加大截面方法施工质量控制的要点之一。梁钢筋安装前应留一侧或两侧侧模不安装，否则，不仅梁主筋焊接接长不了，而且箍筋绑扎不了，将严重影响加大截面方法的施工质量。

4.3 灌浆料浇筑

模板堵漏。浇灌前应用水泥（砂）浆、塑料胶带封堵模板连接处以确保不漏水、漏浆。搅拌和浇灌。本项目加大截面加固均采用无收缩自流性高的灌浆料，按灌浆料重量的10%～15%加水量加水搅拌（机械搅拌2～3分钟，人工搅拌5分钟以上），将搅拌均匀的灌浆料从一个方向灌入灌浆部位，必要时可借助竹条或钢钎导流，可适当振捣或轻轻敲打模板，无须使用振捣棒可自行密实。养护。施工完毕后应立即覆盖塑料薄膜并加盖草帘（屋面结构处）阴湿养护3～7天。

4.4 新增混凝土施工质量检验

应按《混凝土结构施工质量验收规范》要求，对新增混凝土结构质量进行检查和检测。混凝土蜂窝、漏筋、裂缝等缺陷和尺寸偏差应在设计规范和设计允许的范围内，混凝土或灌浆料的试块试压强度满足设计要求。

5 梁柱粘钢施工质量控制

5.1 界面处理

界面处理的质量直接关系到粘贴型钢部分与原构件之间的界面能否结合良好，加固后的结构、构件是否具有可靠的共同工作性能，所以必须对界面处理施工质量严加管控。

5.1.1 原混凝土结构面处理。应将原混凝土表面缺陷清理至密实部位（若有蜂窝、裂缝应按设计要求进行修补），并对原构件表面进行修整（打磨平整并露出骨料新面）和糙化（设计要求用钢丝刷刷毛）处理，但在任何情况下均不应凿成沟槽。修整和糙化（打毛）后，应用压缩空气清除表面的灰尘，并用丙酮擦洗，使混凝土结合面洁净无尘，以保证型钢与原构件混凝土之间在注胶后具有可靠的黏结强度。

5.1.2 型钢和钢板表面处理。钢板和型钢表面打磨，一般采用砂轮机，沿垂直于钢板、型钢受力方向，无间隔地进行打磨，打磨后表面发亮，呈白色金属光泽，手指接触钢板面感觉毛糙，以增强其粘接效果。

5.2 型钢骨架的制作与安装

5.2.1 型钢骨架的制作。钢板及角钢部件制作，要兼顾施工图纸和被加固构件的实际尺寸进行制作。当在钢部件上进行切口或预钻孔洞时，其位置、尺寸和数量应符合设计图纸的要求。

5.2.2 钢骨架的安装与焊接。钢骨架各肢的安装，应采用卡具、钢楔、垫片等箍牢、顶紧，型钢在预定位置安装完成后，立即用螺栓固定。本工程使用外粘型钢骨架加固方案，在原构件找平的表面上，每隔一定距离粘贴小垫片，使钢骨架与原构件之间留有2mm～3mm的缝隙，以备压注胶液。型钢骨架各肢安装后，应与缀板、箍板以及其他连接件等进行焊接。焊缝应平直、均匀、无漏焊。

5.2.3 密封胶封堵边缘缝。外粘型钢骨架全部杆件（含缀板、箍板等连接件）的缝隙边缘，在注胶前应用环氧砂浆封缝，封缝时应保持杆件与原构件混凝土之间注胶通道畅通。同时还应在设计规定的注胶位置钻孔，粘贴注胶嘴底座，并在适当部位布置排气孔。灌浆嘴应设在便于灌浆的较低位置。待封缝胶固化后，进行通气0.2-0.4MPa的压缩空气试压。若发现有漏气处，应重新封堵。检验方法：沿封堵全线涂抹皂液，通过空气压缩机压气进行检查。

5.3 注胶施工

5.3.1 胶粘剂配制。建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5 - 10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡，配置场所宜通风良好。

5.3.2 压力灌注结构胶。用0.2-0.4MPa的压缩空气将环氧树脂胶料从灌浆嘴压入钢构件内，当第一个排气孔溢出胶体后将该排气孔封堵，再次使用0.2-0.4MPa的压缩空气将环氧树脂胶料从灌浆嘴压入钢构件内，按此方法由下至上依次进行灌注，直至钢构件内全部充满胶料。注胶（或注浆）施工结束后，应静置72h进行固化过程的养护。养护期间，被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。

5.4 外粘型钢的施工质量检验。

钢结构质量检查。应钢结构工程施工质量验收标准检查其型钢肢安装、缀板焊接等施工质量。胶粘强度检验。应在注胶开始前，由检验机构派员到现场，在被加固构件上预贴正拉黏结强度检验用的标准块；粘贴后，应在接触压条件下静置养护7d；到期时，应立即进行现场检验与合格评定。注胶饱满度探测。应由检验机构派员到现场用仪器或敲击法进行探测，探测结果以空鼓率不大于5%为合格。

6 结束语

在混凝土结构改造加固工程施工中，首先应认真细致地进行图纸会审，发现问题并提前解决问题；其次对原材料进场质量要进行严格把控，尤其是黏结材料的质量；第三要控制好界面处理、植筋、钢骨架制作和安装、注胶、灌浆料浇筑等施工质量。面对越来越多的加固改建工程项目，广大监理工程师应应努力学习掌握《建筑结构加固工程施工质量验收规范》、《混凝土结构后锚固技术规程》等，深入理解和掌握加固改造工程的施工工艺，把握施工质量的监理控制要点，提高监理服务水平。