混凝土结构加固施工技术在房建工程中的应用

王茹

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

房屋建筑施工过程中，保证建筑安全是基本原则，这意味着建筑结构的承压性能必须符合设计图纸及规范要求，这是确保建筑物结构安全、稳定的基本要求。以钢筋混凝土结构建筑物进行分析，应建筑物竣工交付以后，在经过长期运营以后，建筑结构难免会存在结构破碎现象，面对这种现象，建筑物维护单位应该及时对建筑结构的质量缺陷进行加固处理，保证建筑物始终处于安全状态。

1 工程概况

本文以某办公大楼作为研究对象，建筑物的长度设计为308m，宽度设计为240m，建筑物占地面积设计为73300m2，办公大楼的建筑面积设计为69779m2，地上建筑面积为61970m2，地下建筑面积为9398m2，建筑高度设计为94.2m，建筑物地上设计为19 层，地下一层为停车场。

2 加固方法选择和方案设计

以该项目的实际状况而言，施工单位对建筑物的质量问题展开研究分析，并委托具备专业资质的第三方检测单位对建筑物的混凝土构架、钢筋等存在质量确定的部位进行检测，确定出建筑物的损伤状况，结合检测结果确定出合理的修复措施。

2.1 混凝土工程

（1）四楼混凝土结构柱。①施工人员对松散的混凝土作凿除处理，以露出密实的混凝土为合格标准，凿毛作业完成后，使用清水对其进行冲洗。②如混凝土出现脱落现象或是局部区域出现裂纹，使用专用工具凿除质量缺陷部位；如若脱落部位分布在钢筋的中线位置，则应该将钢筋附近的混凝土凿除，确保钢筋与混凝土紧密结合；待混凝土凿除以后，可将其与上部结构柱同步进行浇筑。③为提高混凝土的振捣质量，保证新旧混凝土面能够良好结合，四楼的结构柱及梁体应该作凿毛处理，在浇筑混凝土之前，在结合部位涂刷界面剂；为避免局部区域出现分层现象，可以适当的扩大凿毛的深度及宽度[1]。

（2）悬臂梁、板混凝土结构。①新旧结合面的处理方法。结合实际情况而言，结合面刚好分布在悬臂梁的端部，为了保证结合效果，应该对结合面部位的旧混凝土进行凿毛处理，而后凿出一个宽度为10cm，深度为5cm 的凹槽，强化新旧混凝土面的咬合力；在浇筑混凝土之前，应该使用清水对结合面进行冲洗，而后涂刷脱模剂。②悬臂梁端部的抗剪性能。结合实际情况而言，新浇筑的混凝土与主体结构之间必然会存在一定的缝隙，加之该缝隙是分布在悬臂梁的端部，该部位刚好是抗剪力不利部位，在实际施工时，应该对其受力进行计算验证原施工方案是否具备合理性，如若不具备施工条件则应采取有效措施进行处理：a.适当的扩大悬臂梁的尺寸。b.选择使用大直径的受力钢筋。c.对端部的箍筋作加密处理，将箍筋的间距变更为φ8@100/140。经过实践效果来看，在经过优化设计以后，悬臂梁的抗剪能力为298kN，完全满足建筑物的实际需求。

2.2 钢筋工程

（1）四楼结构柱部位钢筋存在裸露现象。①正式对质量缺陷进行修补之前，需要对结构柱部位裸露的钢筋进行除锈。②施工人员将损坏的钢筋切除，而后使用套筒连接新钢筋[2]。

（2）四楼悬臂梁、悬臂板部位的钢筋存在裸露现象。①修补之前，需要对钢筋作除锈处理。②部分钢筋出现变形现象，将变形部分的钢筋切除，使用套筒进行连接。在连接高应力接头过程中，应保证同一个作业面中的Ⅱ级接头率控制在25%以内；钢筋接头尽量不要设置在对抗震设防有额外要求的部位，特别是钢筋加密区域；如若无法避开抗震设防区域时，则应该使用Ⅰ级接头或Ⅱ级接头进行施工，同时保证接头率控制在50%以内。结合以上分析，施工单位应该使用套筒进行连接，需要注意的是，施工单位应该提前告知设计单位具体的情况，并由设计人员对设计图纸进行变更，而后施工人员严格的按照变更以后的图纸进行施工。

3 混凝土结构加固施工技术

3.1 加固施工工艺

加固施工工艺主要有钢筋直螺纹连接施工工艺。

（1）施工准备。①施工现场的班组、管理人员、技术人员必须进行系统性的专业培训，特殊工种人员应该持证上岗。②运输至施工现场的套筒应该附带有出厂合格证及检验合格证书，施工人员应该对套筒进行检验，保证套筒的质量性能满足施工需求，且套筒的外观质量、尺寸应符合设计图纸要求。③施工人员将套筒表面的杂物、油渍清理干净。④结合设计图纸的尺寸要求，对轧制机的技术参数进行设置。⑤施工人员检查轧制机的工作性能，保证其不会出现异常现象[3]。

（2）接头螺纹轧制加工。①工人将钢筋缓慢的放置在支架上，将端头部位的不规则部分切除，该部分长度大概为10～20mm，将端部插入轧制孔中。②启动轧制机，缓慢的轧制头，保证钢筋的端部能够精准的插入轧制头中，而后缓慢的将轧制头移走。以上工序大概需要持续40s。③施工人员逐一检查钢筋的外观质量，对钢筋螺纹的深度进行检查，保证其符合设计图纸要求。④所有检查合格的螺纹接头应该作保护措施，并分类进行堆放。

（3）直螺纹接头连接。①相同直径与不同直径的接头，使用专用扳手依次将套筒的两端拧紧。②当遇到钢筋无法转动情况或是钢筋出现弯曲现象时，则应该换用正反套筒进行施工，沿着一个方向进行拧紧处理。

（4）质量检查。①外观质量。施工人员肉眼观察螺纹接头的连接质量。②强度检验。将300 个接头作为一个批次，数量不足300 个时，视为一个批次，对其强度进行检验[4]。

3.2 冷挤压施工工艺

3.2.1 挤压工艺

（1）准备工作。①钢筋端部的锈蚀、泥土、油渍等杂物必须清理干净。②钢筋与套筒需要提前进行试作业，如若钢筋存在质量缺陷或是尺寸不匹配，则应该使用打磨机对其进行打磨；不同规格尺寸的套筒不得混淆使用。③在钢筋端部标记出安装位置，标记部位与钢筋端部的距离应该为套筒长度的一半。④施工人员对挤压设备的运行状况进行检查，检查合格以后才能够进行施工。

（2）挤压作业。施工人员提前在地面将钢筋压入套筒的一端，而后在施工区域内将钢筋插入套筒的另一端。当压接钳准备就位以后，应该在套筒上标记出压痕的位置，保证压模的方向与钢筋所处的平面保持垂直状态，简单而言是指压接面应该位于钢筋的横肋上。正式压接作业过程中，应该将套筒的中间部位作为起点，施工人员严格的控制压痕的深度。

3.2.2 套筒挤压接头质量检验

当钢套筒运输至施工现场以后，其应该附带有出厂合格证及检验合格证书，且施工单位需要对套筒的质量进行抽检。检验的内容包括接头的外观质量及拉伸试验。

（1）取样数量。对于相同批次的原材料，应该按照500 个一批次，当数量不足500 个时，视为一个批次。

接头外观质量检验数量取接头总数量的10%进行检验；拉伸试验的数量随机抽取3 个进行试验。

如若连续10 个批次的接头拉伸试验检测合格时，可以适当的扩大一个批次的数量。

（2）外观检查。接头的外观质量需满足以下要求：①挤压作业完成以后，套筒的长度应该为原套筒长度的1.1～1.15 倍。②压痕的数量应该满足现行管理规范的要求。③接头部位的折弯应该控制在40 以内。④挤压作业结束以后，套筒表面不得存在裂缝。

如若外观质量检查合格率超过抽检数量的90%，则说明该批次产品外观质量检查好合格。如若外观质量检查合格率低于抽检数量的90%，则应该对所有的接头逐一进行检查。

3.3 植筋加固方法

在钢混结构表面钻孔，成孔以后向孔内注胶，而后插入钢筋。这种植筋方法与既有结构中安装预埋筋的道理是相同的，可以有效保证钢筋的插入质量，不会出现松动现象。悬臂梁下部植筋如图1 所示。

图1 悬臂梁下部植筋

这种植筋方法操作简单、施工便捷，施工效率非常高，可以有效加快施工进度，还能降低施工成本。

（1）钢筋胶粘剂。钢筋胶粘剂在尚未将两种不同的化学成分混合之前，其不会出现固化现象，但是当两种化学成分混合以后，其就会产生凝胶反应，且会在短时间内固化。胶粘剂的凝胶时间会随着材料的温度发生一定的变化。

（2）植筋施工方法。植筋流程为：钻孔作业→清孔作业→注入胶粘剂→插入钢筋→凝胶。①成孔作业应选择使用冲击电钻，正式钻孔作业过程中，需保证成孔的深度及间距符合设计图纸要求。②清孔作业过程中，利用吹气泵将孔内的粉尘清理干净，而后使用毛刷对其进行清理，需要注意的是，清孔作业不能够使用清水冲洗，避免孔内积留的水分影响胶粘剂的效能。③使用打胶设备将胶粘剂均匀的注入孔内，打胶过程中应保证空气不会被封堵在孔内。④安装顺时针的方向将钢筋插入孔内，钢筋应深插至孔底部位，以孔口溢出胶粘剂为合格标准。⑤施工人员将外露出来的钢筋固定在模架上，保证其不会受到外部作用力的影响，直至孔内的胶黏剂固化。正常情况下，胶黏剂的固化时间大概为60min。⑥插筋作业完成以后，需对其进行抗拉拔试验[5]。

3.4 粘钢施工工艺

（1）对裂缝表面进行清理，待其彻底干燥以后，使用结构胶进行封闭处理，当结构胶达到强度后，开始粘钢加固。

（2）混凝土、钢板处理。将混凝土结构的装饰层铲除，并清理干净，检查梁体的完整性，使用高压风将其表面的粉尘清理干净。需保证混凝土表面具备良好的平整性，如若无法保证混凝土面的平整度，则会对打胶厚度造成一定的影响。如混凝土表面难以清理，可使用清水进行冲洗，而后对其表面作烘干处理，保证其表面不会存在积水，积水会对胶黏效果造成一定的影响。

（3）对钢板表面进行除锈与打磨处理。施工人员使用砂轮机对钢板表面进行打磨处理，以钢板露出金属光泽为合格标准，在实际施工过程中，尽可能地将钢板打磨粗糙，需要注意的是，打磨纹路应该与钢板的受力方向保持垂直状态。待钢板打磨完成以后，可使用丙酮对其表面进行擦试。最后采取防潮措施。

（4）粘贴。施工人员提前准备好刮刀、垫片、压板、螺栓等其他工具。将结构胶均匀的涂抹在钢板表面，然后将其黏贴在结合面上，使用螺栓对其进行临时加固，结构胶的厚度保持在2～3mm，胶层应饱满不得存在空隙。待钢板黏贴完成以后，使用胶锤轻轻敲打钢板，检查胶层的饱和度，如若发现孔洞声音，则说明胶层不饱满，需要进行返工处理。

（5）固定与加压。钢板黏贴完成以后，使用卡具对其进行临时加固，一般情况下，都是使用膨胀螺栓进行加固，在必要的情况下，可以对其进行加固。以结构胶被挤压出钢板边缘为合格。

（6）固化。常温环境下，黏结剂的温度应该高于20℃，待24h 以后将临时支撑拆除，3d 以后即可正常使用。如若施工环境温度小于15℃时，则应该对其进行加热处理，保证黏结剂固化过程中不会对钢板造成负面影响。

（7）检验。当临时加固构件拆除以后，施工人员可使用胶锤轻轻敲打钢板，通过对反馈声音判断出黏结密实度。也可以使用超声波对黏结密实度进行检测，当锚固区域的黏结面积小于90%，非锚固区域的黏结面积小于70%时，则说明黏结密实度不达标，需要进行返工处理。

（8）严格的按照设计及规范要求，对钢板进行防腐处理。施工人员在钢板表面刷一层水泥砂浆，将其作为保护层，如若钢板的面积非常大，为了提高砂浆与钢板的黏结效果，可以在其表面设置一层铅丝网，在刷浆前可涂刷一层界面剂。砂浆层的厚度不宜低于20mm。

4 结语

综上所述，结合某工程项目对混凝土结构加固施工技术进行研究分析，经过全面的调研以后发现，当混凝土预制构件损坏程度不同时，所采用的加固方法也存在一定的差异性；施工单位应该对原始资料进行梳理，掌握建筑结构的破坏情况，通过科学的检测技术，确定出建筑物的破坏部位，根据其建筑物结构特点、施工条件等其他因素，确定出合适的加固方法，加大现场的监管力度，保证建筑结构的修补质量。