提高植筋验收合格率的措施与成效浅析

马 栋，杨 帅，王 扬

（德州市水利局水利施工处，山东 德州 253000）

近年来，随着水利事业的迅速发展，人们对水利建筑的要求越来越高，水利施工技术也在各个方面有了很大的进步。植筋技术在这一大背景下发展起来，已广泛应用到对原有建筑物改造、漏埋钢筋或位置偏离的补救、梁柱加长以及剪力墙加固等施工中，成为我国水利工程建设中极具优势的加固改造技术之一［1］。与施工中繁多的加固技术相比，植筋技术具有独特的优势：①设计使用灵活，可以广泛应用到结构的任何部位；②精确定位，不用采取复杂的加固措施，可靠性强；③施工工艺简单，可操作性强，可有效加快施工进度；④抗拔承载力大，几乎不影响甚至超过原结构强度；⑤施工对原有结构以及周围环境影响非常小。虽然植筋工艺简单，但在实际施工过程中，往往因施工管理不严谨、施工环境异常、施工工艺不规范等诸多因素造成植筋施工质量差、验收合格率低，甚至对建筑物使用寿命以及人民生命财产安全带来不可估量的损失，因此如何改进植筋工艺，提高植筋验收合格率显得尤为重要。

1 基本情况

马颊河是德州重要河道之一，境内河道长205 km，担负行洪排涝和沿岸8 个县（市、区）、36 个乡镇的农田灌溉任务，其中马才老河闸担负着输水与行洪排涝的重要功能。马才老河闸除险加固工程为山东省重点水利建设项目，也是德州市委、市政府挂图作战重点工程。

按照设计要求，马才老河闸共计4控5个闸墩，每个闸墩总长为13.30 m，需切除7.80 m，剩余5.50 m范围内拆除高程18.20 m以上全部结构后进行平、立面植筋然后重新浇筑混凝土，将新老截面进行结合。通过对已完植筋施工段检查，发现普遍存在质检合格率较低、植筋位移偏差现象严重、抗拔承载力试验值低等多项问题，严重影响了植筋工艺的安全性和符合性。为减少这些质量缺陷、提高植筋验收合格率，在第一个闸墩植筋施工时，有针对性地从专业施工人员选择、施工过程规范化、植筋材料选择等方面进行加强管理，但后期对已完植筋施工段检查，发现其验收合格率仍低于期望值。本文找出了影响植筋质量验收合格率低的主要因素，制定了相应的改进措施，不断优化施工工艺和方法，从而达到提高植筋验收合格率的效果。

2 原因分析

为找出植筋验收合格率低的原因，在已完植筋施工段中随机抽取200 个点，按《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2013）和《混凝土结构后锚固技术规程》（JG J145-2013）等相关要求，对施工记录以及试验数据进行仔细分析与对比，发现造成植筋质量差、验收合格率低的主要原因有4 项，即施工管理不严谨、施工环境异常、工艺不规范以及其他。综合整理调查验收数据，发现合格点数为178 个，不合格点数为22 个，合格率89%，略显偏低。对不合格点运用统计学工具进行分析，结果详见表1。

表1 植筋质量验收问题统计

依据植筋质量验收问题统计情况，绘制出植筋质量问题排列如图1 所示。从图1 可以看出，“施工管理不严谨”“施工工艺不规范”2 项累计频率高达91.0%，是影响植筋施工质量的关键原因。针对这2项关键原因，运用头脑风暴法从“人、机、料、法、环、测”6个方面并结合现场实际情况开展进一步分析，共得到10 条末端因素，即人员流动较大，熟练工较少；不熟悉工艺；植筋设备枪头选用不正确；成品胶入场未检验或检验不合格；钻孔清理不到位；植筋固化期内发生扰动；胶枪选用不正确；施工时气温异常；测量仪器没校核有误差；未配备有效的登高操作平台。然后，对这10 条末端因素通过资料审阅和现场逐条查验排除，最终确定造成植筋验收合格率低的3 条主要末端因素为：①人员流动较大，熟练工较少；②钻孔清理不到位；③植筋固化期内发生扰动。

图1 植筋验收质量问题排列

3 改进措施

针对以上造成植筋施工质量差、验收合格率低的3 条主要末端因素，通过借鉴先进施工经验方法并结合实际施工条件，逐条展开分析与研讨，集思广益，最终针对每条主要因素都制定了相应改进措施。

3.1 “人员流动大，熟练工少”改进措施

（1）现场施工经验丰富的人员组成固定的植筋施工班组，禁止随意抽调挪用，确保施工人员的稳定性。

（2）开展专业培训，学习先进的工艺流程和规程，不定期进行考核，考核合格后方可上岗，保证每位员工熟练了解并掌握植筋工艺的流程和方法，从而将影响验收合格率因素降到最低。

（3）开工前对当天施工工艺进行技术交底，要求全员参与并在交底记录上签字，加深员工对本岗位工艺流程的了解，未参与者禁止上岗。

（4）由植筋班组组长和经验丰富的施工人员组成方案研究预判小组，每晚结合植筋施工方案对第二天的具体施工任务进行模拟分析，确定最佳的施工方法，力争将不可控因素降到最低。

（5）由专业管理人员组成植筋质量检查小组，对植筋工艺方法和流程进行监督检查，施工班组每完成一步工序报质量检查小组，确认合格后方可开展下一步工作。

3.2 “钻孔清理不到位”改进措施

（1）将以往的“三吹、三刷”清孔工艺改为“一冲、三吹、三刷”。①冲孔：使用高压水枪将钻孔内、外侧混凝土残渣以及灰尘等杂物冲洗干净，高压冲洗时水流应成雾状并保持水平冲刷，不得直接冲击孔洞，避免孔洞造成损坏，既保证了大颗粒杂物以及粉尘会被高压水流冲走，又不会使粉尘扬起，避免了二次污染；②吹孔：冲孔完毕后，使用空气压缩机吹入洁净无油的压缩空气，将孔内残渣和水分吹干（如水分过大则使用烘干机烘干，确保孔洞干燥）；③刷孔：用毛刷或棉布插入孔中，往返旋转擦拭，以上步骤应不少于3 次，直至孔洞内无灰尘碎屑为止，避免因其产生隔离作用而影响植筋胶粘结效果［2］。

（2）孔洞清理完毕后，因特殊原因不能立即进行植筋的，用干净的纱布将洞口严密封堵，若周围有灰尘或异物污染工序时，还应覆盖塑料薄膜或土工布等进行保护，从而避免灰尘和异物落入孔中，造成污染而重复清孔工作。

3.3 “植筋固化期内发生扰动”改进措施

现场调查发现，发生扰动部位多为立面植筋（受自身重力因素易发生向下倾斜），经研究试验后对立面植筋采取借用外力固牢的办法，确保植筋在固化期内不发生或不超出允许偏差范围内的扰动，具体做法如下。

（1）闸墩顶面沿植筋轴线位置固定钢管（钢管数量与闸墩立面植筋列数相同），外探1～1.5 m，植筋完成后，利用铁丝或施工线将其与钢管连接，如图2所示。借用外力防止其向下倾斜，保证其处于水平位置固化，且在植筋胶固化前不被扰动，以免影响锚固效果。

图2 闸墩立面植筋固牢示意

（2）钢管固定可采取其两侧安设钢钉或膨胀螺丝，再用钢丝绳拉直的方法，如图3 所示，每根钢管固定不少于3处。

图3 钢管固定示意

（3）植筋工艺完毕后，现场设置围挡或警戒线进行封锁，固化期内禁止闲杂人员随意出入现场或碰触植筋，若有较大扰动宜重新植筋。

（4）植筋完成72 h后，随机选取不少于植筋数量1%且不少于3 根进行抗拉拔试验［3］，验收合格后进行下步工序，否则进行返工处理，待复验合格后方可继续进行。

4 成效检查与分析

4.1 成效检查

实施以上3 项改进措施后，对第二次植筋合格率进行调查，同样随机抽取200个点，并与第一次调查结果进行对比，发现影响植筋质量验收合格率的主要因素明显降低，详见表2。

表2 对策实施后质量缺陷不合格因素分析

影响目标的关键因素解决后，合格率为193/200=96.5%，显著提高了植筋验收合格率。

同时，委托第三方工程质量检测机构对其进行抗拉承载力试验，受拉强度实测值均大于1.15 Nt（Nt为轴向受拉承载力设计值），且化学植筋在持荷期间无滑移，基材混凝土无裂纹，植筋质量验收合格。

4.2 成效分析

马才老河闸除险加固工程采用改进的植筋施工工艺后，植筋质量和验收合格率都取得了显著提升，抗拉承载力实验值也符合设计及规范要求，工程质量得到保证，在经济、进度以及社会效益方面取得了良好的成效。

（1）经济成效。现场进度提前了5 d，每个闸墩单位需3 人/d 植筋施工，现场共计5 个闸墩，人工日工资200元，共节约人工3×5=15人，节约工日15×5=75 d，节约成本200×75=15 000 元，虽然成本降低率不高，但是植筋质量验收合格率得到提高，并大幅降低了维修成本。

（2）进度成效。通过采取措施二、三，节约工期5 d，提前完成植筋施工任务，保证了工程如期交工。

（3）社会效益。通过成立专业植筋施工队伍，确保了施工人员的稳定性，从而降低了农民工失业的风险。通过加强安全生产和专业知识培训，增强了个人安全防范意识，让其学到了一门工艺，加大了其立足于社会的保障性。

提高植筋验收合格率的措施得到了建设方的认可，并鼓励和支持施工方将此工艺充分运用到工程施工中，完成剩余马才新河闸、郭桥闸、仙人桥闸除险加固工程。全部主体工程结束后，该项改进措施总节约工期24 d，节约成本13.2万元，在指定工期前完成了主体结构，同时不影响输水和行洪任务。

5 结语

本文通过一系列措施对原有植筋施工工艺进行改进，大大提高了植筋施工的工作效率，保障了植筋质量和验收合格率，解决了原有植筋施工质量差、验收合格率低、返工率高的难题。该项提高植筋验收合格率的措施，获得水利工程优秀质量管理小组成果奖，并在多项水利工程建设中使用，具有较强的推广价值和应用前景。