建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量及安全管理探討

洪子超

（廈門市路橋五緣灣運營有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

房屋建筑加固，即對已有建筑結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定因素加以修葺和完善，建筑的結(jié)構(gòu)變得足夠牢固，具備較高的穩(wěn)定性，符合防震、耐沖擊力等要求，達到建筑使用的安全標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)加固工程中，需要嚴格把控施工安全和施工質(zhì)量。

房屋建筑加固并不是簡單地將個別結(jié)構(gòu)重建或再次施工，建筑結(jié)構(gòu)加固工作其技術(shù)管理和現(xiàn)場管控具有較多的注意要點。從目前行業(yè)內(nèi)的有關(guān)研究情況來看，針對房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的研究工作不夠深入，行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也未對房屋加固過程中的質(zhì)量及安全管理作出明確要求。在這樣的背景之下，房屋建筑修繕工作的開展缺乏規(guī)范的技術(shù)體系，也使行業(yè)內(nèi)個別工程項目修繕工作開展情況不盡如人意。在進行房屋修繕的過程中，個別項目出現(xiàn)了質(zhì)量低下或安全風(fēng)險上升的問題，這顯然不符合建筑加固修繕工作的出發(fā)點。本文以此為切入點，全面分析建筑加固工作的特殊性，并提出必要的優(yōu)化方案，助力行業(yè)健康發(fā)展。

1 建筑結(jié)構(gòu)加固的作用

房屋建筑加固主要出于對建設(shè)成本的考量、延長建筑使用壽命、強化抗震性能、滿足多元化居住需求[1]，或是某些古建筑的保護意義遠大于重新修建的意義，當(dāng)建筑無法保證其使用安全或是影響建筑的長久保存時，都需要對建筑進行修繕和加固。建筑結(jié)構(gòu)加固的首要任務(wù)是保證建筑的安全性。通過對建筑結(jié)構(gòu)的補強或是加固，進而提高建筑結(jié)構(gòu)及其部件的強度、剛度、延展性、穩(wěn)定性和耐用性，滿足建筑實際使用功能上的安全性、適用性和耐久性[2]。

2 建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的優(yōu)點

房屋建筑的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要通過增加材料、改變預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)等方式提升建筑物受力能力，進而提升建筑的整體穩(wěn)定性。主要采取改變預(yù)應(yīng)力、加大截面、置換混凝土、外包鋼或是粘貼碳纖維復(fù)合材料等加固技術(shù)。

2.1 預(yù)應(yīng)力加固

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)通過預(yù)先施加的壓應(yīng)力使得部分或全部抵消載荷的拉應(yīng)力，進而避免結(jié)構(gòu)破壞，提升彎曲構(gòu)件的實際承載能力。相對于其他加固技術(shù)，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)施工工藝過程較為簡單，成本相對較低且成效良好。

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)一般在房屋建筑工程項目未投入使用時就需要進行相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。通常在進行混凝土構(gòu)件生產(chǎn)或澆筑的過程中，通過鋼筋的張拉使其具有預(yù)應(yīng)力。具有預(yù)應(yīng)力的混凝土構(gòu)件能夠避免諸多質(zhì)量通病，在正常使用情況下的抗形變能力更好，相比于同等規(guī)格的混凝土結(jié)構(gòu)而言，抗彎抗拉能力更高。若采取預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，在前期工程項目的設(shè)計環(huán)節(jié)就需要進行相應(yīng)的優(yōu)化，進入施工環(huán)節(jié)之后，按照預(yù)應(yīng)力設(shè)計方案進行鋼筋的張拉。

2.2 增加截面積

增加截面積適用于混凝土梁、混凝土柱、混凝土板等，其操作簡便，技術(shù)要求低，并且它的高可靠性，可以有效地提高建筑物的抗壓能力，并確保其穩(wěn)定性[3]。但擴大斷面的方法也有其局限性，比如在特定的環(huán)境下，需要進行特殊的設(shè)計，在這樣的情形下占地面積就會增加，而且還會影響建筑的整體美感。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的截面積增加，其所消耗的工程材料也會成倍增長。房屋建筑工程項目一般情況下具有較為固定的工程投入，因此需要謹慎采用此方式進行房屋建筑的加固。

2.3 置換混凝土

混凝土在一定時間內(nèi)發(fā)生變化或破損，容易導(dǎo)致其強度難以支撐建筑結(jié)構(gòu)，此時應(yīng)置換混凝土。該方法的優(yōu)勢在于在不影響原有結(jié)構(gòu)的布局、占用空間和外觀的前提下，對缺陷進行有效處理。將具有缺陷的混凝土構(gòu)件替換掉，能夠直接解決結(jié)構(gòu)潛在的質(zhì)量問題，這也是一種簡單且有效的建筑結(jié)構(gòu)加固方式。但拆除原有的殘留物不僅費時費力，而且很難清理出支撐柱，還會對周圍的環(huán)境和原有結(jié)構(gòu)造成影響。房屋建筑工程項目已經(jīng)施工完成，拆除部分結(jié)構(gòu)予以置換，可能會對施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生負面影響。

2.4 外包鋼加固

外包鋼是將需要加強的構(gòu)件用鋼包裹起來，從而在一定程度上改善受力混凝土的抗壓強度。通常是通過焊接的方式將鋼筋與受保護的構(gòu)件相結(jié)合，以改善受保護物體的性能；或是使用粘合劑進行粘合。這種方法簡單可靠，效果顯著，不會對周圍的環(huán)境造成太大影響，而且所需施工時間較少，不會浪費太多的包裹鋼材，在后期維護中也較為便捷。

2.5 粘貼碳纖維

碳纖維具有比重低、強度高、耐腐蝕、抗輻射、耐熱性及抗熱沖擊性出色等特點，是新型的復(fù)合材料，通過粘貼碳纖維復(fù)合材料可以一定程度上加固建筑結(jié)構(gòu)。碳纖維材料相比于鋼材而言，自身尺寸更小，自重更輕，基本不會影響建筑結(jié)構(gòu)的外觀，可應(yīng)用碳纖維材料進行結(jié)構(gòu)的整體加固。但碳纖維材料自身造價成本較高，在施工過程中具有較多的品質(zhì)要求，基于全面的技術(shù)管理才可發(fā)揮碳纖維材料的所有性能。

不同的加固方法具有各自的優(yōu)勢和適用范圍，具體施工中需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的受力需求、材質(zhì)特性等進行加固分析、設(shè)計與評估。在確定加固方案時應(yīng)綜合考慮不同的因素，并根據(jù)不同的施工條件，選用相應(yīng)的加固施工工藝。

3 房屋建筑工程中使用結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的重要意義

柱、梁、板、墻是房屋建筑的主要承載和受力結(jié)構(gòu)，房屋建筑工程中，通過結(jié)構(gòu)加固技術(shù)可以極大提高建筑結(jié)構(gòu)件的強度、剛度、延展性等特性，進而提高建筑物的承載能力、防震效果等，確保建筑物的使用安全。

同時，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命，根據(jù)加固材料的特性可以實現(xiàn)抗腐蝕、抗壓、防火、防震等特殊功效，可以實現(xiàn)建筑物安全能力的提升。

隨著建筑物用途的改變，其承載能力也需要做相應(yīng)的改變，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)可以根據(jù)建筑用途特點選擇合適材料進行結(jié)構(gòu)承受力的調(diào)整，以適應(yīng)建筑新的使用功能需要[4]。

4 牛頭山二號平臺西側(cè)房屋加固工程施工質(zhì)量管理

4.1 項目背景與工程概況

牛頭山二號平臺西側(cè)房屋（混凝土結(jié)構(gòu)）位于海滄大橋牛頭山景區(qū)，該建筑為地上2層、地下1層。該加固工程主要對房屋的梁、板、柱進行結(jié)構(gòu)加固，并對加固過程中造成破壞的裝修進行恢復(fù)。

在具體的施工要求中，甲方要求盡量不停工停產(chǎn)，加固工作做到保質(zhì)保量。根據(jù)荷載作用及構(gòu)件損傷和變形程度，判定該項目的實施條件可以不停工停產(chǎn)進行施工。

4.2 設(shè)計施工方案

具體施工中，針對該建筑項目承載能力要求及屬于混凝土加一小部分鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，該加固工程設(shè)計以混凝土外包鋼結(jié)構(gòu)柱和鋼梁的加固方式為主，并采用強度較高的螺栓和焊接方式加以固定；同時，根據(jù)房屋的外觀需要及房屋日后使用上的安全性和耐久性，部分結(jié)構(gòu)面區(qū)域采用混凝土置換和碳纖維布粘貼方式進行加固；為保證施工安全與質(zhì)量，其結(jié)構(gòu)加固設(shè)計與評估進行了兩輪專家論證；在保質(zhì)保效的前提下，盡量選擇為客戶降低成本的加固方案。

4.3 施工質(zhì)量與安全管控

4.3.1 施工質(zhì)量與安全影響要素分析

該房屋地處景區(qū)內(nèi)，平日會有較多游客及商戶顧客，尤其商戶凍庫設(shè)置于地下一層，商戶人員往返凍庫需經(jīng)常進出施工區(qū)域。施工場地人員安全管理、施工車輛、材料進出景區(qū)的安全管理是整個工程的重點。需合理規(guī)劃施工場地平面布置，安排施工順序，施工期間注意景區(qū)內(nèi)施工材料的堆放和安全管理。同時，該工程項目位于海滄大橋旅游區(qū)內(nèi)，對市容影響較大，并且加固過程中會產(chǎn)生振動、粉塵、噪聲等影響，需特別注意文明施工。

對上述問題進行明確之后，筆者率領(lǐng)管理團隊全面分析項目質(zhì)量及安全的影響因素，同時編制與現(xiàn)場實際情況相符的施工方案，方案明確了該工程項目所要注意的一系列質(zhì)量管理要點，同時明確工程項目的驗收要求，并在此基礎(chǔ)上制定團隊管理辦法，全面控制工程項目在施工過程中的質(zhì)量影響及安全文明施工影響。

4.3.2 施工安全管理

為保證施工安全和降低對環(huán)境的影響，需要根據(jù)人員流動特點區(qū)分流動路線，加強警示牌指引、規(guī)范工人操作等保障施工安全；建立周全的圍護措施，集中噪聲作業(yè)時間采用消音的施工工藝等，盡量不影響商家和租戶的工作和生活；參與施工的所有管理人員及施工工人均通過三級教育的形式強化安全意識，明確工程項目現(xiàn)場管理相關(guān)安全知識，并在此基礎(chǔ)上進行考核；通過規(guī)范作業(yè)、與景區(qū)流動人員隔離、增強施工人員文明施工意識等強化安全施工、文明施工。

4.3.3 施工質(zhì)量控制

加固方案、工藝流程及施工細節(jié)管控是建筑加固質(zhì)量的保證。在具體施工中，通過加強對原有建筑受力的科學(xué)檢測與分析，確保設(shè)計施工方案的合理性與可行性；通過規(guī)范工藝流程、強調(diào)質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)等樹立工程的高質(zhì)量、高安全性要求；在實際施工中，不斷提升施工隊伍的責(zé)任感、安全意識、質(zhì)量意識，加強安全與質(zhì)量管理等措施，確保按期、安全、高質(zhì)地完成建筑加固任務(wù)。

4.3.4 嚴格竣工驗收與評估

為保證施工質(zhì)量和竣工驗收合格，專家在項目前期進行了兩輪設(shè)計方案可行性評估；強調(diào)項目施工中所用材料質(zhì)量合格、施工工藝科學(xué)規(guī)范；針對工程項目特殊的質(zhì)量管理需要制訂了全面的驗收方案。對于關(guān)鍵位置所采取的驗收為全數(shù)驗收，當(dāng)工程項目進展到某一階段之后立即進行報驗，通過驗收才可進行后續(xù)工程的施工。項目驗收中根據(jù)國家建筑加固相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴格落實竣工驗收和評估，確保該項目的安全性與耐用性。

5 建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量及安全管理措施探討

通過牛頭山二號平臺西側(cè)房屋結(jié)構(gòu)加固項目的分析及對項目經(jīng)驗的了解，建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工的質(zhì)量及安全管理需要確保加固技術(shù)方案的可行性；質(zhì)量和安全管控需要貫穿工程設(shè)計、施工和驗收的全過程；在工程施工中需要強化監(jiān)管力度、優(yōu)化施工流程及加強對施工人員的監(jiān)管。

5.1 科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)加固方案評估與設(shè)計

科學(xué)合理的加固方案是建筑結(jié)構(gòu)加固施工質(zhì)量和安全的重要保證。建筑加固需要根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)強度、未來結(jié)構(gòu)安全需求等進行科學(xué)合理的設(shè)計分析和可行性評估，確定合適的加固方案，同時要盡量減少施工中不確定因素的發(fā)生。

5.2 施工前期做好安全保障措施

施工準(zhǔn)備是保證施工安全與質(zhì)量的重要手段。規(guī)范的施工計劃對施工過程的安全、高質(zhì)、高效起到事半功倍的作用。實際項目中，需要確保施工材料的合格、合規(guī)；確保工藝流程的科學(xué)合理；確保施工人員具有施工資格和職業(yè)的技術(shù)能力；確保工期、人員數(shù)量、生產(chǎn)設(shè)備等與工作任務(wù)相匹配等。需要以制度建設(shè)為基礎(chǔ)，細化安全管理責(zé)任。

5.3 及時處理施工問題，嚴控技術(shù)交底工作

建筑加固施工是在已有建筑上進行修改，施工問題往往具有復(fù)雜性，需要對施工問題進行綜合考量與分析，找出問題原因和處理辦法，并在實際施工中時刻關(guān)注施工狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)安全與質(zhì)量問題加以處理，不斷優(yōu)化施工方案和設(shè)計流程，通過強化質(zhì)量通病控制[5]、技術(shù)交底等確保施工安全與施工質(zhì)量。

5.4 建立科學(xué)合理的監(jiān)管制度

科學(xué)合理的監(jiān)管制度是安全和質(zhì)量管理的重要內(nèi)容。在建筑加固施工中，要將安全與質(zhì)量責(zé)任貫徹到人，促進責(zé)任執(zhí)行到位；嚴格規(guī)范施工工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量與安全標(biāo)準(zhǔn)等，降低風(fēng)險事件的發(fā)生；接受業(yè)主、政府監(jiān)管部門、監(jiān)理單位等監(jiān)管，設(shè)置多級安全檢查，強化安全監(jiān)督監(jiān)管功能，保證施工的安全與質(zhì)量管控。

5.5 加強施工人員的監(jiān)管

人在施工安全與質(zhì)量的管控中具備主觀能動性作用。在監(jiān)管過程中不但需要嚴格規(guī)范的外力監(jiān)管手段確保工程安全與質(zhì)量，也需要不斷增強施工人員的人身安全意識和質(zhì)量意識。通過安全教育、文明施工教育、技術(shù)能力培訓(xùn)等積極調(diào)動施工人員主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，在實際施工中將安全意識與質(zhì)量意識放在首位，確保建筑結(jié)構(gòu)加固施工的安全與質(zhì)量。

5.6 考慮環(huán)境因素

雨雪、溫度、濕度、臺風(fēng)等自然環(huán)境變化及人流等社會活動是影響施工安全和質(zhì)量的重要因素。在建筑加固施工中，需要結(jié)合天氣變化合理安排施工作業(yè)；保護好作業(yè)材料避免因天氣原因造成損害；嚴格落實施工區(qū)域的環(huán)境、人流管控與警示標(biāo)語等。同時，需要考慮施工對環(huán)境的影響，積極減少噪聲、粉塵等對環(huán)境的破壞，做到安全施工、高質(zhì)量施工和綠色施工。

6 結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)加固工程中，應(yīng)明確材料加固內(nèi)容及方法，并做好相應(yīng)的施工管理、安全控制工作，確保整體建筑加固工程順利進行，有效降低加固工程故障發(fā)生率，將加固工程價值全面發(fā)揮出來，為企業(yè)、建筑行業(yè)帶來可靠的收益。