建筑结构加固工程施工技术在某项目中的应用

许泉江

摘要：本文通过笔者负责管理的工程实例介绍建筑结构的常用施工工艺和质量控制，以供读者参考及共同交流探讨。

关键词：结构加固;灌浆料;碳纤维;粘钢

1 工程概况

某大酒店工程位于浙江省建德市，本工程建筑面积为51525.00M2，建筑高度为92.60M，共25层，建筑设计使用年限50年，一类建筑。该项目主体结构在多年前已按原设计图纸施工完成，因酒店功能提升和布局调整，对原有主体结构进行了加固处理。加固工程设计范围为地下室至二十五层主体结构补强，结构加固工程采取的主要施工工艺有：灌浆料加大截面法、粘钢法、粘碳纤维法等。

2 加固施工的主要工艺说明

2.1 灌浆料加大截面技术

首先，混凝土的疏松、断裂等缺陷部位需清理至坚固的基层中。如果混凝土中有裂缝，必须进行处理，必须将其清理干净并去除钢筋上的铁锈。

根据需要在接缝表面制作混凝土，去除包裹混凝土的边角，并去除表面的油渍、浮胶和灰尘。

钢筋加工绑扎、模具安装、混凝土植筋符合《混凝土施工检验标准》GB50204-2015的要求。

喷洒前在混凝土表面充分浇水渗透。必须确保气体在冲压过程中自由溢出，并确保浇注密实。施工完成后，应采取适当的养护措施。

2.2 混凝土缺陷修补技术

拆开原结构混凝土如果出现严重碳化，疏松等破坏严重的缺陷，则进行修补处理。首先，将缺陷部分清洗至基础层，在充分渗透后通过浇水进行清洗，并用高强度修补砂浆（>M15）进行修补。大体积缺陷可通过使用灌浆打孔来修复。

露筋时，如果出现钢筋锈蚀现象，首先清除钢筋周围受损的混凝土，对钢筋进行除锈和清洗处理，修补砂浆。如果混凝土保护层不足，修补保护层。

2.3 裂缝处理技术

首先应查勘现场，排查裂缝分布。若发现局部裂缝较多、较大应报业主和设计单位处理。

除非另有说明，裂纹应做如下处理：1）如果裂纹宽度为0.2毫米或更大，通过采用环氧树脂浆料注射的方法进行处理。2）如果裂缝宽度小于0.2毫米，则采用表面封闭处理。3）采用环氧树脂浆料的注射工艺，首先对裂缝表面进行清洁并密封表面，灌胶嘴间距合适，胶液的顺序和操作要求规范，保证胶液的附着力。

2.4 灌浆钢技术

在安装钢板前，进行除锈和清洗。钢板安装时，钢板与混凝土之间的间隙应合理（1～3毫米），以保证钢板的连接部分满足相关要求。安装时的焊接质量符合相关要求。

在灌浆前，必须确保基底清洁没有水坑。灌封口布置合理，密封可靠，捏合胶的配方和操作如产品所述。满足灌浆顺序和操作要求标准，确保灌浆的粘附度满足标准：锚固区的粘附度为90%以上，非锚固区为80%以上。

2.5 植筋技术

根据设计钻孔位置、孔径和孔深。用吹风机和刷子清洁孔，直到孔内壁没有灰尘污渍。钢筋必须是直的，且保证原钢筋上无锈。将钢筋旋转缓慢插入孔中。插入的钢筋和锚固件不应再搅拌，钢筋与种植橡胶的养护期结束后进行焊接，綁扎等工作。对于工程而言，如果需要焊接，则应在焊接后种植钢筋，如果后焊，焊接点距离基底混凝土15d或更远，须采用浸入冰水的湿毛巾包裹暴露部分的底部。

2.6 加强表面保护技术

粘钢或包钢的加固表面首先进行除锈和清洗处理，涂两层防锈漆后，须用25毫米的高强度砂浆进行保护。为了增加其附着力，可通过使用界面剂包裹金属丝网或其他措施来进行处理。加强部分的保护必须达到相关的耐火等级要求。在粘合剂完全固化之前，加强表面的保护使其完全固化。

2.7 粘碳纤维加固技术

2.7.1 首先构件表面混凝土基层应平整，清洁。转角处打磨成倒角弧形，弧形半径大于20mm，表面无灰尘，基面干燥。要用涂平材料修平底座的凹面部分，使其没有棱角。

2.7.2 在碳纤维材料黏贴期间，要保持碳纤维材料的清洁，严格防止起皱和损伤。必须充分均匀搅拌混合胶液。

2.7.3 为确保粘贴过程中碳纤维胶中没有气泡，碳纤维凝胶厚度适度均匀，能充分渗透碳纤维。碳纤维布粘贴到多层时，通过分离各层进行。最后一层必须均匀地覆盖在碳纤维布的表面。确保胶是平的，搭接尽可能少，没有褶皱或扭曲。

2.7.4 碳纤维布的粘接可以满足结构要求。

2.7.5 碳纤维凝胶固化时，不得受到干扰。

2.7.6 响应相关请求进行表面保护处理。如果需要保护碳纤维胶，拍砂与表层涂层施工不得应影响已粘贴碳纤维。

3 加固施工交底施工工艺质量控制措施。

3.1 粘钢施工质量控制

3.1.1 施工程序

混凝土表面处理→钢板材料下钻→钢板抛光→电锤打螺栓孔→清理螺栓孔、注胶→钢板涂胶、粘钢、加压→固化养护、刷防锈漆→验收

3.1.1.1 为了得到良好的粘贴效果，钢板需按所需尺寸切割成型，其粘贴面应刻痕，以增加粘结性能。

3.1.1.2 钢板需要除锈和粗化处理。可以用喷砂、砂布和平面砂轮抛光。抛光纹必须垂直于钢板的受力方向。然后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净，表面涂环氧树脂薄浆加以防护。

3.1.1.3 根据设计图纸要求，对钢板进行钻孔，孔径12mm。

3.1.1.4 利用木撑把钢板固定在砼构件底面，根据钢板孔洞位置，对被加固构件进行钻孔，孔径12mm，孔深100mm。钻孔完毕后必须进行清孔，孔壁应无油污，孔内应保持干燥、清洁。将注射管插入孔底，从孔底到孔深的2/3处均匀注入粘合剂，目视检查粘合剂是否从孔中溢出。

3.1.1.5 粘钢胶为a、b两套，使用前进行现场检查，合格后方可使用。在搅拌过程中雨水不得进入容器，同样，胶水需搅拌均匀，直到颜色匹配，搅拌容器中没有油污。

3.1.1.6 准备好钢胶后，用小刀将钢胶均匀涂在处理过的钢板表面，厚度为1～3毫米，同时将钢板和锚固销粘合到预定位置，用锚固销的螺母将压力施加到钢板上，胶液刚刚从钢板的边缘推出为宜。

3.1.1.7 用手锤沿粘贴面敲打钢板，如果发现空鼓现象，在空鼓出现的地方用夹具夹住，通过增加螺栓、钢板和混凝土表面的力来增强粘合面，直到充分接触。当用锤子敲打时，几乎没有空鼓现象，胶液从钢板的侧面稍微推出，它就处于紧密接触状态，可以进行粘钢胶固化养护阶段。

3.1.1.8 钢板表面涂刷防锈漆两道后，设置钢丝网，粉刷25mm后高强砂浆。

3.1.2 施工工艺

3.1.2.1 混凝土表面处理，在粘贴碳纤维施工前，通过在混凝土表面标注标识，确定粘贴的位置。在这个范围内除去粉刷层，使其平整，转角部位应倒角（R>20mm），要求无灰尘、无油污保持清洁、干燥。

3.1.2.2 整平处理：1）制备底漆并充分搅拌均匀。2）用手触摸底漆干燥后，用平胶将混凝土表面的凹陷部分修补平整。3）手触摸胶水干燥后，进行下一步。

3.1.2.3 粘贴碳纤维布：1）按所示尺寸切割碳纤维布，通过编辑编号使用切割的碳纤维布。不要让其表面沾上灰尘或碎屑。2）浸渍胶的制备：根据要粘贴的碳纤维数量，确定所需浸渍胶的数量，并按比例均匀搅拌。搅拌过的胶需按着规定的时间使用。3）用刷子将准备好的浸渍胶涂到结构表面，将碳纤维表面均匀地铺在浸渍的粘合剂层上，或者通过在纤维方向上施加力来卷起或刮平，以消除气泡和过量的胶液，浸渍胶充分地渗透到碳纤维布中，使其牢固地粘合到混凝土表面上。

3.1.2.4 涂浸渍胶：将浸渍胶再次均匀地涂在碳纤维布的表面，使浸渍胶充分渗透到碳纤维布中。

3.1.2.5 养护、固化：1）碳纤维布加固工作结束后，为防止潮湿，注意保护施工表面不受坚硬物体的影响。2）通常在室温下固化，养护，如果环境温度保持在20℃或更高，在24小时固化后就具有一定的强度。

4 结语

施工完成后，经有关部门检查，加固后各项指标均能满足标准要求，且各构件能满足加固后的使用要求，結构加固工程质量合格。

参考文献：

[1]《混泥土结构加固设计规范》GB50367-2013.

[2]《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010.