分析土木建筑工程項(xiàng)目的混凝土加固施工技術(shù)

鄭閩春

（福建六建集團(tuán)有限公司， 福建 福州 350001）

建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，現(xiàn)如今我國(guó)城市化步伐越來越快，同時(shí)也不斷促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)建筑工程項(xiàng)目來說，其工作重心也發(fā)生了過往設(shè)計(jì)和建造向當(dāng)下維護(hù)及加固的轉(zhuǎn)變[1]。并且當(dāng)下城鎮(zhèn)與農(nóng)村間的距離越來越小，因?yàn)槌鞘谢l(fā)展迅速很多城中心的建筑老化嚴(yán)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(shù)應(yīng)用不合理則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，不利于提高工程整體質(zhì)量。現(xiàn)如今很多混凝土結(jié)構(gòu)建筑物存在各種各樣的質(zhì)量問題，急需進(jìn)行加固處理，加固過程中使用合理的加固施工技術(shù)十分重要，這樣才能保證工程的穩(wěn)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(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。

1 混凝土加固技術(shù)概述及重要性分析

現(xiàn)如今，很多使用年限較長(zhǎng)的建筑難免會(huì)出現(xiàn)多種問題，尤其是一些問題較為嚴(yán)重，對(duì)住戶的安全造成了威脅，及時(shí)進(jìn)行加固修復(fù)處理刻不容緩。混凝土加固法可以分為直接和簡(jiǎn)介加固法兩種。同時(shí)根據(jù)其特點(diǎn)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(shè)支點(diǎn)加固法等加固方法。根據(jù)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(shù)，這樣才能確保施工合理性，提高加固效果。

結(jié)合現(xiàn)狀分析，建筑工程存在技術(shù)使用不規(guī)范、維修水平不佳等問題，對(duì)其整體結(jié)構(gòu)造成不良影響，因此對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固具有重要意義，能夠確保建筑的穩(wěn)定性。建筑容易受到一些自然因素的影響，如地震、火災(zāi)等，對(duì)其結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響，因此做好混凝土加固工作能夠提高對(duì)自然危害的放于能力。另外建筑工程存在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足的情況，例如施工階段未進(jìn)行合理控制，U噢這是施工工藝較為落后，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損風(fēng)險(xiǎn)提升，無法保證建筑的整體穩(wěn)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(jìn)一步保證建筑工程的穩(wěn)定性。

2 置換混凝土加固法

該方法指的是拆除原有質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者強(qiáng)度等級(jí)不佳的混凝土，并使用質(zhì)量達(dá)標(biāo)、等級(jí)更高的混凝土完成二次澆筑，進(jìn)而確保原結(jié)構(gòu)混凝土滿足質(zhì)量要求，改善其承載力，同時(shí)提高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[2]。使用該方法展開加固作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)包括成本較低、施工工藝簡(jiǎn)單、對(duì)周圍環(huán)境影響較小，其不足主要表現(xiàn)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(jìn)行卸載，并且加固時(shí)確保混凝土質(zhì)量，能夠提高加固效果。該方法得到了柱、梁、板等承重構(gòu)件受壓混凝土強(qiáng)度不佳固件加固的廣泛應(yīng)用。

3 工程概況

該工程住宅樓層數(shù)為25，高度為92.05m，目前施工進(jìn)度在19層。對(duì)14層剪力墻、層柱以及15層剪力墻進(jìn)行澆筑的過程中，混凝土廠商操作失誤，混淆使用等級(jí)為C15的混凝土和等級(jí)為C25的混凝土。將前者當(dāng)作后者使用。使用回彈法檢測(cè)14層剪力墻及層柱，使用鉆心法檢測(cè)15層梁板，14層剪力墻及層柱的平均強(qiáng)度為C24.5,15層梁板的平均強(qiáng)度為C14.2，強(qiáng)度無法滿足設(shè)計(jì)要求。繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)，其他構(gòu)件強(qiáng)度也無法滿足設(shè)計(jì)要求，混凝土強(qiáng)度不足導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，安全隱患較大，所以需要進(jìn)行加固處理。

通過計(jì)算可知，對(duì)缺陷混凝土柱來說，缺陷混凝土柱的承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)承載力，無法滿足設(shè)計(jì)要求。

4 混凝土加固設(shè)計(jì)與施工

4.1 明確加固方案

在對(duì)該工程實(shí)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(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過程中，需要全面分析原結(jié)構(gòu)混凝土配筋情況、混凝土的實(shí)際等級(jí)強(qiáng)度、承載性能，進(jìn)行嚴(yán)密計(jì)算。因?yàn)樵诰唧w施工緩解，需要保證再次澆筑后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)和承載性能能夠滿足加固施工的要求。對(duì)于需要維護(hù)加固項(xiàng)目的建筑來說，混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量決定建筑的整體質(zhì)量。在具體施工緩解，由于多種因素的影響導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行加固十分必要，與工程具體情況結(jié)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(shè)計(jì)

混凝土加固工程整體方案設(shè)計(jì)對(duì)工程施工階段的效果和標(biāo)準(zhǔn)有決定性影響。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工程加固處理方案設(shè)計(jì)的過程中，需要根據(jù)鋼混結(jié)構(gòu)的最大承載限度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能以及配筋的分布情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，通過全面工程數(shù)據(jù)測(cè)量才能明確科學(xué)合理的加固處理施工方案。另外設(shè)計(jì)人員要需要對(duì)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(jìn)行分析，靈活使用加固處理工藝手段。下面本文對(duì)加固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容進(jìn)行分析。

4.2.1 拆除柱置換設(shè)計(jì)

在置換混凝土加固設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，合理分擔(dān)工作層混凝土構(gòu)件的承載力十分重要，預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)過程中，混凝土構(gòu)件承載力保留較大余地。其中向預(yù)應(yīng)力拉索承載力設(shè)置為1050kN，外界支撐工作則由4個(gè)千斤頂以及鋼框架完成，將混凝土構(gòu)件荷載分擔(dān)，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(jié)構(gòu)柱中的中低強(qiáng)度位置。使用C25混凝土進(jìn)行二次澆筑，保證其承載力及等級(jí)滿足工程要求，拆除預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力拉索分擔(dān)的支撐力為1004kN，通過計(jì)算可知其其他四個(gè)支撐點(diǎn)的平均支撐力為575.3kN。本次施工選擇Q235鋼管，通過鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，得到剛才抗壓設(shè)計(jì)值為204.5MPa。分別對(duì)構(gòu)件的凈截面積、毛截面積，分別計(jì)算截面的慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑，最后通過穩(wěn)定性驗(yàn)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(shù)

4.3.1 置換混凝土加固法構(gòu)造設(shè)計(jì)

對(duì)再次澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)來說，其抗壓強(qiáng)度至少要超過 25.5MPa，并且在等級(jí)方面，需要比原結(jié)構(gòu)強(qiáng)出至少一個(gè)等級(jí)；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(biāo)準(zhǔn)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(shí)地檢測(cè)不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)，其置換長(zhǎng)度也具有對(duì)應(yīng)的要求。

4.3.2 置換混凝土加固法工序

第一，需要做好準(zhǔn)備工作，提前了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，做好勘測(cè)工作；第二，設(shè)計(jì)框架，通常在13-16層；第三，拆除混凝土結(jié)構(gòu)并再次澆筑，該環(huán)節(jié)還需要進(jìn)行除銹處理；第四，等到混凝土強(qiáng)度超過75%，及時(shí)將剪力墻拆除，進(jìn)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(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(yǎng)護(hù)處理；第十一，拆模；第十二，修復(fù)漏洞；第十三，竣工驗(yàn)收。

4.4 施工

4.4.1 使用腳手架設(shè)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(jié)合，進(jìn)行調(diào)整，但只能縮短距離，無法超出實(shí)際范圍。在施工過程中需要放置滿堂架立桿出現(xiàn)接頭，進(jìn)而保障工程的穩(wěn)定性，在搭設(shè)前做好準(zhǔn)備工作，確保立桿高度等于支撐高度[6]。同時(shí)水平剪刀撐及縱向剪刀撐的設(shè)計(jì)四份關(guān)鍵，應(yīng)使用搭接法增加斜桿長(zhǎng)度，設(shè)置旋轉(zhuǎn)扣件用于固定。對(duì)固定用剪刀支撐斜桿來說，應(yīng)合理規(guī)定旋轉(zhuǎn)扣件中心線和節(jié)點(diǎn)間距。

4.4.2 拆除柱置換施工

在進(jìn)行該工序的過程中，第一步需要安裝外界支撐，之后在設(shè)置一個(gè)預(yù)應(yīng)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(yīng)的荷載，首先需要安裝方鋼衡量，消除柱子的混凝土保護(hù)層，但是要確保不對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成任何破壞，同時(shí)將方鋼衡量設(shè)置好，可以使用結(jié)構(gòu)膠安裝。其次需要使用千斤頂（外加螺旋結(jié)構(gòu)）及鋼框架，進(jìn)行外界支撐工作，只在分擔(dān)荷載。之后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力拉索的安裝。如果進(jìn)行澆筑的混凝土柱子強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，便可以將鋼絞線拆除。一共有4根鋼絞線，可使用對(duì)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(jié)構(gòu)中剪力墻的過程中，需要引進(jìn)外支撐工藝，通常需要使用圓鋼管、方鋼橫梁及千斤頂?shù)炔牧希餐謸?dān)部分荷載，之后將其有效拆除，并且二次澆筑。因?yàn)楣こ讨写罅康募袅Χ夹枰鸪钥煞植襟E進(jìn)行拆除，這樣能夠有效保障其結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)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(shè)置好衡量；圓鋼管和千斤頂?shù)炔牧暇哂兄巫饔茫枰_保橫梁兩個(gè)端點(diǎn)密集無任何縫隙。并且因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)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(shè)備為沖擊鉆。在對(duì)鋼筋進(jìn)行處理的過程中，需保留之前的鋼筋，對(duì)受損鋼筋進(jìn)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(duì)受損水平筋進(jìn)行再加工，綁扎處理需要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及設(shè)計(jì)完成[7]。在澆筑混凝土的過程中，應(yīng)重新安裝模板，在頂端預(yù)留設(shè)計(jì)口，使用高等級(jí)的混凝土進(jìn)行澆筑。如果二次澆筑剪力墻強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)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(yīng)將其兩邊夾緊，需要可調(diào)式剛頂托進(jìn)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(shí)需要搭建剪力墻施加橫向支撐，每隔一段距離完成一道設(shè)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(duì)梁進(jìn)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(rèn)真檢查支撐系統(tǒng)，對(duì)鋼頂托的高度進(jìn)行有效調(diào)整，完成模板的安裝。之后再次對(duì)梁板鋼筋進(jìn)行綁扎處理，進(jìn)行梁板混凝土澆筑，需要使用高一個(gè)等級(jí)的混凝土進(jìn)行澆筑，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為半個(gè)月。完成梁板的拆除后，將外架連墻件設(shè)置在完成澆筑后的剪力墻上。之后在其根部進(jìn)行預(yù)埋處理。

5 結(jié)語

根據(jù)具體工程項(xiàng)目，分析混凝土構(gòu)件拆除置換和加固施工技術(shù)要點(diǎn)，通過結(jié)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(yōu)勢(shì)。