淺議增大截面法結構加固施工及質量控制要點

摘要 對增大截面法結構加固施工分析探討，以期制定更加完善的施工質量控制措施和安全管理對策。

關鍵詞 混凝土結構；結構加固；增大截面法;施工質量

中圖分類號 TU746.3 文獻標志碼 B

0引言

近年來，隨著城市建設的迅猛發展，房屋建筑無論在數量上還是質量上都得到了很大提升，人們對房屋建筑結構設計的要求越來越高，除了要滿足房屋建筑的實用性之外，還要確保房屋建筑的安全、美觀、舒適。建筑結構設計是影響房屋設計效果的關鍵因素之一。但也有極少量新建建筑因設計缺陷導致結構承載達不到設計要求的問題，尤其地下室結構，不僅需滿足功能要求，還要保證具有抵抗自然界各種作用的能力，如結構自重、使用荷載、地震等，若結構承載未滿足設計要求，將造成結構破壞，進而危及人們的財產和公共安全，結構加固也成為了解決此類問題的首選。

混凝土加固原因主要有4點：

（1）由于設計規范的不斷修訂、更新以及建筑結構設計標準不斷提高，基于原（舊）規范標準設計的建筑結構可能不再滿足現有設計標準的高要求，對于一些規劃、立項、投資、設計、施工時間較長的工程項目，這些項目可能出現封頂或封頂尚未使用就需要進行改造或加固。

（2）對于一些項目，可能存在設計基礎資料缺失或設計方法不正確等原因，而這些問題將導致設計出的建筑物或構筑物存在安全性方面的問題；此外，一些尚未建成但因為施工原因（例如施工質量問題、方法錯誤、管理不善以及偷工減料等），使得建筑物可能存在質量安全問題，這種情況只能后期對結構進行加固處理。

（3）常常存在原有建筑物使用功能和要求的變更，結構老化后需要對其進行改造、加固。

（4）由于環境、溫差、凍融等因素的影響以及各種（例如地震、泥石流以及流沙等）自然災害的作用，常常導致建筑物發生嚴重損壞，為保證后期使用的安全性，需要進行加固處理，以達到結構的正常使用狀態。

鑒定結構加固時，首先應對結構進行鑒定分析，確定結構承載力以及確定引發結構承載力不足的具體原因，即通過結構可靠性鑒定分析從而確定是否需要進行加固或減荷處理，并制定具體加固方案，即先鑒定后加固原則。加固施工前要先進行施工圖審查，確保設計滿足規范要求，施工單位拿到圖紙后要熟悉現場并做好圖紙會審和技術交底工作，即加固方案要經當地施工圖審查機構確認。加固工程應作到技術可靠、安全適用、經濟合理、質量合格和環保節能，由于加固工程本身存在種種缺陷，其可靠度較低，也可能因增加新的荷載而導致承載力不足，因此在選擇方案時，應充分考慮已有結構的實際狀況和加固后結構傳力體系的改變，確保結構可靠。

1結構加固方法

1.1增大截面法

增大截面法是一種工藝簡單、易實施且適應性強的結構加固方法，加固設計方法與施工方法均已成熟，安全性高。該方法采用同種建筑材料加大結構構件的橫截面積來提高結構的承載力，是一種較為常用的結構加固方法。但是，該方法也存在一些比較明顯的缺點，例如現場濕作業工作量較大、施工周期較長，并將對建筑物的后期使用環境產生較大影響，降低了空間使用率，此外結構的自重也會相應增加。

1.2施工方法

增大截面法加固的施工流程主要有基層處理、植筋、鋼筋綁扎、模板支設以及混凝土澆筑五大步驟，每一步具體又可分為幾個小步驟。

1.2.1基層處理

首先應對原混凝土構件的基層進行處理，這是因為原混凝土構件表層可能存在油污以及浮漿等物質，這些物質將嚴重影響加固后結構的承載力。應將原混凝土構件粉刷層鑿除，將凹凸不平部位打磨平整并露出混凝土基層，并對混凝土構件的缺陷進行修復處理，使用吹風機或掃把將表面粉塵掃除干凈，并用脫脂棉沾丙酮擦拭表面清洗干凈。

1.2.2植筋

為保證原混凝土構件與后澆混凝土材料的粘聚力，應在原混凝土中進行植筋處理，這樣的構造措施可保證后期澆筑的混凝土與原混凝土形成為一個整體（圖1）。

（1）彈線定位。按結構施工圖，在既有結構表面確定拉結筋位置，沿高度方向從柱邊起算豎向鋼筋保護層厚度及鋼筋直徑，開始排布第一根進行豎線，按原設計配筋位置排列剩余豎線。在基于地坪起5cm（起步箍筋）位置排列橫線，由此排序橫豎線交點位置即是后置拉結筋植筋位置。

（2）鉆孔。依據上一步彈線定位確定的十字交點位置，最好采用空心水鉆頭鉆孔，孔徑大于鋼筋2mm，孔深按設計要求確定。

（3）清孔。當結構單面全部鉆孔完成后，再進行清孔操作。配備與孔徑大小相同的毛刷，配合吹風機進行。清孔時隨刷隨吹，先使用吹風機將表面浮沉吹凈，再用毛刷反復抽拉，如此反復3次，直到吹清浮塵。

（4）注膠。在注膠之前，應根據規范確定配膠比例，所配膠水應保證所植入鋼筋與原混凝土構件的粘聚力。然后采用自動混合注射式植筋膠，在膠瓶上裝好靜態混合器，用膠槍先少量擠掉前端部分未混合均勻的膠料，然后在孔內注膠，應保證由孔底至孔口的注膠順序，盡量不要混入氣泡，膠料量根據試驗確定且應注滿孔深的2/3以上。

（5）植筋。注入注射式植筋膠后，應立即按同一方向一邊旋轉一邊同時插入所植鋼筋，直至達到設計規定的植入深度。需要注意的是，在注入膠粘劑至植好鋼筋所需的時間應少于限定的時間，否則應立即拔掉所植入的鋼筋并馬上清除所注入的膠粘劑，此時對于該位置的鋼筋應重新按原工作程序進行返工處理。還需要注意的是，所植入的鋼筋必須馬上校正至正確方向，且應使植入的鋼筋與孔壁間所留存的間隙均勻。在固化之前，不得觸動所植入的鋼筋，此時應進行靜置養護，養護時間不少于1天，確保所植入鋼筋的粘聚力。

1.2.3鋼筋綁扎

（1）柱箍筋綁扎。套箍筋，按配料單，將箍筋全部套入，置于地面，按已植好拉筋，將豎向鋼筋與其綁扎牢靠，將最上面一個箍筋往上移動，由上而下按設計間距進行綁扎。箍筋與主筋每個交接點均綁扎牢靠。

（2）梁箍筋綁扎。按設計間距套新加箍筋，其中梁端起始步的箍筋應距離構件節點的邊緣處有50mm間距；已植好的拉筋綁扎牢靠，穿底部受力鋼筋、腰筋及頂部受力鋼筋，綁扎牢靠，將箍筋頂部開口處進行焊接單面焊縫長度不小于10d，雙面焊不小于5d。

1.2.4模板支設

（1）首先，應根據軸線位置確定增大墻柱截面位置尺寸線、以便于墻柱模板的安裝和校正。同時引測樓層結構1000mm標高控制線。注意復核放線時建筑施工圖的尺寸與結構施工圖的尺寸。

（2）在柱下部的混凝土接茬處鑿毛并清除雜物，模板涂刷隔離劑。

1.2.5混凝土澆筑

（1）澆筑時，采用連續澆筑法澆筑混凝土，不留或少留施工縫，如需留施工縫，施工的間停時間應盡量縮短并應在下層混凝土初凝前，將上層混凝土澆筑完。

（2）柱高在2m之內，可柱頂直接下料澆筑。梁板以上柱澆筑時將柱頂部的模板做成簸箕口，高度約為100mm，且此坡形邊要高出模板邊一部分，用釘子將模板固定牢固。澆筑時應先澆筑到坡形模板處并振搗密實，然后再澆筑到柱頂平齊并用小鋼釬插搗，其中插搗深度必須要插入下層混凝土100mm，同時用小錘在模板背面敲打，確保模板與上部墻體的可靠連接和頂部澆筑混凝土的密實性。一旦混凝土開始初凝，需要將凸出的部分混凝土剔除，并用原漿將剔鑿處抹平。

2施工控制要點

2.1植筋

植筋錨固時應首先確定植筋位置，所植入的鋼筋不應傷及主筋，若遇到標定位置與原鋼筋位置重疊，應通知設計單位變更鉆孔位置。此外，應保證原構件混凝土的錨固部位不得有局部缺陷，若有則應先進行補強或在加固處理后再進行植筋工序。施工過程中應注意對鉆孔的清理及干燥處理；種植用鋼筋不得有鐵銹及油污，植筋時其鋼筋宜先焊接后種植。膠粘劑在其固化之前，該位置的植入鋼筋應靜置養護，不得進行下一步操作。

2.2模板支設

在模板支設時，施工過程中應根據設計圖紙隨時復核幾何尺寸、軸線位置、標高及垂直平整度；注意與其他專業的配合，保證預埋件及預留洞的安裝牢固，位置準確；澆筑的混凝土外觀質量也是加固處理需要考慮的一個重要方面，為此應在模板安裝之前均勻涂刷混凝土脫模劑，模板的接縫應嚴密防止所澆筑混凝土漏出，可采用泡沫雙面膠墊墊入模板之間防止漏漿；模板安裝前，配合采用激光水平儀，沿墻、柱高方向，進行模板定位筋的安裝；墻柱模板加固時無法采用傳統方式對拉螺栓，在植筋時需提前預埋拉墻螺栓。

2.3混凝土澆筑

在混凝土澆筑時，為避免因為振搗不足導致混凝土質量問題。后澆加固應選用自密實混凝土；澆筑前充分潤濕混凝土接觸面，保證混凝土接觸面充分濕潤后才有利于自密實混凝土通暢、快速流動；在澆筑混凝土前，嚴格按要求檢查其強度等級是否符合設計要求，并對其塌落度等指標進行檢測；施工中應按規定操作，嚴禁私自加水；嚴格控制混凝土澆筑高度，當澆筑高度超過2m時，必須采用串筒或溜槽；混凝土到達工地完成調整及檢測后2h內完成澆筑，超出時間嚴禁澆筑。

3常見問題解決與改進

（1）問題1：界面處理不到位，導致新舊混凝土不能形成整體共同受力，失去加固效果。

解決措施：采用界面劑，為了保證原混凝土構件與新澆注混凝土之間的粘接抗剪以及抗拉強度接近或高于原混凝土構件的自身強度，在混凝土澆筑前，在新舊混凝土結合面噴涂一層高性能的混凝土界面劑或結構膠進行處理，可避免結合面出現開裂破壞。

（2）問題2：原構件鋼筋過密，新增鋼筋植入困難，植筋拉拔力不滿足設計要求。

解決措施：①植筋施工前應采用鋼筋探測儀對原結構鋼筋位置進行準確定位，孔徑與孔深均應達到設計強度要求或植筋規范的要求；②柱加大截面的縱向鋼筋植入上層梁底，將新增受力縱筋盡可能布置在截面四角，直接穿過樓板，柱加大截面在梁底區域僅配置較小直徑的構造鋼筋；③植筋完成7天后，按批次進行拉拔試驗，確保抗拔承載力滿足設計要求。

（3）問題3：柱模板加固不到位，產生模板位移或漲模。

解決措施：柱模板安裝時，模板每450mm高設一道加固箍，在中部每450mm高植入螺桿拉結，拉接在模板主梁上，應牢固以防漲模。模板內縱橫向每450mm設置鋼筋內撐，防止澆筑混凝土時模板移位。原截面處可盡量利用結構抗剪拉筋作為模板內撐。

（4）問題4：混凝土拌合物性能不能滿足施工要求，難以澆筑成型，成型質量不滿足設計要求。

解決措施：混凝土的坍落度應嚴格控制，為保證后期澆筑混凝土的質量以及降低澆筑的難度，應嚴格控制澆筑混凝土的水灰比并摻入高效減水劑，以確保混凝土的強度和塌落度。適當增加減水劑中保坍成分，延長混凝土保坍時間；減少混凝土的等待時間，從混凝土出廠到灌注完成宜控制在2h以內；減少減水劑中增粘成分，降低混凝土的黏度，加快混凝土灌注速度。加強混凝土養護，養護期不得少于14天，在此期間應定期進行濕水養護并用薄膜包裹，從而保證其外表面處于濕潤狀態。

4結論及建議

本文通過具體施工過程闡述了采用鋼筋混凝土結構加大截面法加固時，所遇到的施工問題與難點，通過按照加固工藝流程進行施工，落實質量控制要點，以保持施工過程的工程的總體質量處于良好狀態，對加大截面法加固工程有良好的借鑒意義。

參考文獻

［1］建筑結構加固工程施工質量驗收規范：GB50550-2010［S］.

［2］混凝土結構加固設計規范：GB50367-2006［S］.

［3］混凝土結構加固技術規范：CECS25：1990［S］.