校安工程项目中的校舍抗震加固技术

刘玉蛟 梁浩 毕东海

摘 要：校安工程项目中的校舍抗震加固技术是确保学校建筑安全的重要工作。基于此，探讨在校安工程中采用的校舍抗震加固技术，包括结构加固、基础加固和墙体加固等，强调其重要性和实施方法。在实际工程中，根据校舍的特点和需求，应综合运用多种加固方法，并且贯彻以方便、经济、可靠为原则，为校安工程的成功实施提供一些参考。

关键词：校安工程；校舍；抗震加固；建筑安全

0 引言

地震对建筑安全的影响很大，尤其是在校舍等人员密集的公共建筑中，地震带来的威胁更加突出。校舍作为学生学习和生活的场所，其抗震安全至关重要，由此催生了中国校安工程。

校舍抗震加固技术涉及多个方面，包括结构工程、材料科学、施工技术和监管机制等。通过深入研究校安工程项目中的校舍抗震加固技术，可以更好地改善学校建筑的抗震性能，在实际工程中运用这些技术，可确保校舍的抗震安全，确保校园环境和师生的安全。

1 校舍抗震加固技术原理及必要性

1.1 抗震加固技术原理

校舍抗震加固技术的原理是通过改善校舍的结构和材料，使其具备更好的抗震性能，从而在地震发生时减少结构的受损程度，提高校舍的安全性。抗震加固主要是增加校舍的结构强度和刚度，通过增加混凝土构件的截面尺寸、增加钢筋的数量和直径、加强连接节点等方式来实现。强度和刚度的提高使校舍更能承受地震产生的力，减少结构破坏的可能性。对于校舍中的关键构件和墙体，可以采用加固措施，如外贴钢板、粘贴碳纤维布、增加钢筋等，增加构件的承载能力和韧性，提高校舍抗震性能[1]。

1.2 抗震加固的必要性

如果校舍不具备足够的抗震能力，地震可能导致大量伤亡和灾害。中小学校舍是教育机构的基础设施，是容纳学生和教职员工的地方。在地震发生时，校舍的抗震性能直接关系到师生的生命安全。

抗震加固可以降低校舍在地震中受损或倒塌的风险，从而保护学生和教职员工的生命安全。如果校舍在地震中受损或倒塌，将会对教育的正常运转产生严重影响。因此，要确保校舍在地震后仍然可用，不会中断学校的教育活动。校舍抗震加固的必要性在于保护生命安全、减少伤亡和灾害、维护教育正常运转、确保国家安全和社会稳定，并符合法律法规和政府政策的要求，对社会的可持续发展和人民的幸福生活至关重要。

2 校舍抗震加固施工组织

实行项目经理负责制的质量控制、管理体系是一种有效的方式。项目经理在工程项目中担任关键角色，负责项目的整体管理和监督，在项目中建立技术质量监测体系，由项目经理领导，包括技术质量员、施工员、资料员等，监督工程的各个方面，确保符合设计和规范要求。实施专业检验，包括拉拔试验、非破坏性检测等，验证工程的质量。加强工程项目参与者的质量意识教育，培养对高质量工程的追求，提供培训和指导，使每个人都理解并积极参与质量管理。

2.1 技术管理

技术管理可为工程团队提供培训，包括解读图例、符号和标记，讲解不同构造和细节，帮助施工人员更好地理解施工图。在会审过程中，项目团队应仔细审查和讨论施工图，确保所有细节和要求都得到理解和认可。进行技术交底工作，将施工图的内容和要求详细解释给施工人员。根据施工图的内容，制定合理的施工措施和方案，然后进行详细的分阶段施工计划，使每个施工阶段都有清晰的目标和时间表。定期监督和检查施工进度和质量，检查施工是否按照施工图和计划进行，及时发现和纠正问题。

2.2 材料管理

确保材料的质量和合规性是施工过程中的关键步骤。在采购材料之前，应提前看样品，并经甲方或负责人同意。在材料进场前，进行严格的检查，包括外观、尺寸、质量等方面。如果发现任何质量问题，应立即采取措施，杜绝不合格材料进场。施工用材料、成品和半成品必须具有出厂合格证、产品质量证书以及必要的产品复试报告。

材料进场后，应按照类型和用途进行分类堆放，以避免混淆和交叉污染。由经过专业培训人员来负責材料的保管和管理，定期对储存的材料进行检验和复查，特别是对于长时间储存的材料，需要更频繁的检查。记录材料的来源、数量、质量证书和复试报告等信息，以便在项目验收和质量审查时审阅。

3 校舍抗震加固施工技术

3.1 植筋、植螺栓

在需要加固的位置准确定位，加固点的位置和间距需符合设计要求。使用适当直径的钻头，按照设计要求进行孔的钻取，确保孔的直径和深度应准确无误。清理孔内的粉尘、杂物和水渍，确保孔内干燥干净。

清孔后，应当立即种植钢筋或螺栓，堵紧孔口，防止杂物或水渍进入孔内。对于需要种植钢筋的位置，对钢筋进行修剪、清理和除锈处理，将调配好比例的胶粘剂注入整个孔洞将其填满，然后将处理好的钢筋植入注胶的孔内，调整其正确位置和方向。

对于需要种植螺栓的位置，对螺栓清洗和涂抹适当的润滑剂进行处理，将管装锚固胶填充到螺栓孔中，将其固定牢固。然后把处理好的螺栓植入管装锚固胶中，放置到正确深度保证紧固度。再委托质检部门进行现场拉拔试验，以验证加固的效果，确保试验值符合相关规范和要求[2]。

3.2 粘钢加固

粘钢加固构件的外部粘钢加固法，是用于加固混凝土结构的常见技术。根据设计要求，对需要加固的部位进行详细的测量和放样，确定钢板的尺寸和位置。如有必要，卸载原有的装置或构件，方便后续加固工作。使用测量工具进行精确的放线，使钢板的位置和安装符合设计要求。对混凝土表面进行处理，包括修补平整蜂窝、凹凸不平等不平整处，使混凝土表面无粉尘、杂物、水渍或油渍，检查并修补混凝土结构中的裂缝。

钢板的材质、尺寸和数量必须符合设计要求。对钢板表面要进行充分打磨，精确定位钢板，在钢板上钻孔，将钢板预先安装到定位好的位置，使用正确的比例混合的粘接胶料必须由专人操作。并按照称量比例进行严格配制，称量器具必须经过计量合格后才能使用。甲乙两组结构胶必须分别充分搅拌，并等待无沉淀后，按比例混合并均匀涂抹在钢板和混凝土表面，将钢板与混凝土表面贴合。

在粘钢加固过程中，夹具和固定架通常用于保持钢板或其他加固材料在正确的位置，并施加适当的压力以确保粘合牢固。在養护期内，夹具和固定架不得轻易拆除，拆除夹具或固定架可能导致加固材料移位或分离。应安排专人在现场进行看护和监督，监测加固工程的状态。

3.3 碳纤维加固

在进行纤维加固工程之前，对施工区域内的障碍物或其他妨碍工作的物品进行处理，将建筑结构表面上的原装饰面清除掉，清理和处理需要加固的表面。工程需要在夜间进行时，要合理安排工序，提供足够的照明设施以确保工作区域明亮，并在危险地段设置明显的标志，保障工人的安全。

3.3.1 表面清理

必须仔细清除结构表面上的任何疏松部分、杂物或杂质，使用角磨机对表面进行打磨，直到露出混凝士结构层。确保表面打磨平整，没有凹凸不平，让混凝土的新面暴露出来。在梁和柱的转角处，要特别注意，需要将其打磨成圆弧状，圆弧的半径应符合规定的要求（梁20 mm，柱25 mm）。将打磨时表面残留的粉尘，使用吹风机或空压机清除干净。

3.3.2 刷塞柏斯涂料

根据工程的设计要求来确定涂刷塞柏斯涂料的具体位置和涂刷方式，包括涂刷的层数、涂刷的面积和涂刷的方法。使用适当的工具（通常是刷子或滚筒）将塞柏斯涂料均匀涂刷在混凝土表面上，使其覆盖整个所需区域，填补混凝土的裂缝和空隙，提供额外的保护层。等待塞柏斯涂料完全凝固和干燥，进行再次打磨处理，进一步提高涂料与混凝土的结合度。

3.3.3 底层找平

按照生产商提供的准确配方，将找平底胶的粉末或颗粒与水按准确比例混合。使用专用搅拌器将底层找平胶均匀搅拌，然后用铁抹子将混合好的找平胶涂抹在凹陷或不平的混凝土表面上。在涂抹过程中，用力挤压，使其均匀覆盖整个需要找平的区域，与原结构充分粘合。在2 h内完成整个涂抹过程，等待找平胶在12 h后达到一定的强度，用手用力压查看表面是否有凹坑或变形。确保底层找平已经充分硬化，再进行局部的打磨和清理[3]。

3.3.4 弹线定位

在进行弹线定位之前，仔细研究建筑工程的设计图纸和规格，根据设计要求确定需要粘贴碳纤维的确切位置弹出位置线。配制粘贴胶时，要安排专人严格按照胶的制造商提供的说明书中的A类和B类胶的添加比例进行配制。使用低速搅拌器将A类和B类胶混合均匀，搅拌的速度保持适中，避免产生气泡，搅拌的时间应足够长，使两种胶充分混合。一旦配制好的胶混合完毕，需要在50 min内使用完毕。

3.3.5 粘贴碳纤维布

根据设计要求，裁剪碳纤维布为所需的宽度。将事先配制好的粘贴胶均匀涂抹在需要粘贴碳纤维的混凝土表面上，使其覆盖整个粘贴区域。把准备好的碳纤维布铺设在涂抹好粘贴胶的混凝土表面上，使布料完全覆盖粘贴区域，保持平整，没有褶皱或皱纹。使用罗拉或滚筒，在碳纤维布的纤维方向上单向多次滚压，使粘贴胶充分浸透到碳纤维布中，同时排除气泡。如果设计要求包括第二层碳纤维布，那么在粘贴第二层布之前，应等待第一层碳纤维布表面指触干燥。重复上述步骤，确保第二层布与第一层充分粘合，在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一道粘贴胶，确保碳纤维布中的胶饱和，达到最佳的粘合效果。

3.4 加大截面加固

加大截面加固是一种用于提高混凝土结构承载能力的常见施工方法。对原有混凝土表面进行处理，包括清除污垢、尘土和不良表面，保持表面干净，提高粘结性。将额外的钢筋（通常是钢筋筐）增设到原有结构的周围，根据设计要求确定正确的间距和布置，以扩大截面尺寸。

在原有结构周围搭设符合设计要求的尺寸和形状的模板，避免灌浆过程中出现泄漏。使用高强度无收缩水泥灌浆料，将其浇筑到模板内，使其均匀流动到每个角落，填充钢筋和原有结构之间的空隙。对灌浆料进行养护，通常灌浆料在24 h后即可达到强度的70%以上。根据设计要求和灌浆料的养护时间，拆除模板，然后进行必要的检验，确保加固工程达到设计要求。

3.5 水泥复合砂浆钢筋网加固墙体

施工流程：处理墙体表面→墙体植入销钉（拉筋）→增设钢筋网片→逐层抹水泥砂浆→养护→检验。

按照设计要求进行放线和定位，竖向钢筋应紧靠原墙面，与销钉（拉筋）的连接牢固。先用铁丝交叉绑扎钢筋，将其固定于销钉上，然后绑扎其他位置的钢筋，靠近墙体外围的两行钢筋网应全部牢固绑扎，中间部分可以采用交错间隔固定。钢筋网的网格间距、钢筋的大小、位置以及与原墙体表面的距离等，都必须符合结构构造和设计要求。

养护时，在室内墙体表面每日浇水2～3遍，保持表面湿润，防止过早干燥。室内墙体抹面后，应将门窗关闭，减少空气流通，有助于维持湿度。对于室外墙体表面，每日浇水3～6遍，确保表面湿度维持在合适的水平，室外墙体更容易受到气温和阳光的影响，因此需要更频繁的养护和防晒措施，防止干裂。

逐层抹水泥砂浆，将其应用在钢筋网片上，填补间隙并覆盖整个表面。抹水泥砂浆的层数通常分为3层：第一层用于填实钢筋网片与墙体之间的间隙，第二层要求完全覆盖钢筋网片，第三层要求达到设计的厚度。

4 校舍抗震加固项目的质量保证体系及检测方法

建立并遵守质量管理体系，确保其符合ISO 9001等质量管理标准，该体系应确保质量控制措施覆盖整个工程的各个阶段。制定详细的质量控制计划，明确质量检查和测试的频率、方法和标准，确保工程各阶段的合格性。对使用的材料进行严格的质量控制，包括主要材料（如碳纤维布、结构胶）、钢筋和混凝土等。监督施工过程，包括施工工序、工人技术水平、施工设备等，确保施工按照规范进行。记录所有施工过程中的数据和文件，以便质量审查和追溯。

对于钢筋植筋和碳纤维布加固工程，进行拉拔试验以验证加固的连接强度和效果。使用非破坏性测试方法，如超声波检测、X射线检测等，来评估混凝土结构的质量和完整性。对使用的主要材料进行实验室测试，包括碳纤维布和结构胶的强度、粘结性能等。

5 结束语

校安工程项目中的校舍抗震加固技术是一项具有重大社会意义的工程。在抗震加固技术的选择和应用方面，应根据校舍的多样性和特殊性选择合适的加固方法，确保抗震效果最大化。通过加强校舍的抗震安全，为学生和教职工提供更安全的学习和工作环境，为社会的持续稳定和发展作出贡献。抗震加固技术的不断创新和应用将在未来继续发挥重要作用，为地震防灾工作作出更大贡献。

参考文献

[1] 黄德荣.简析学校加固工程项目的管理及控制[J].建筑工程技术与设计，2016（33）：420-421.

[2] 邓文晓.中小学校舍改造工程施工管理与验收[J].现代物业·现代经济，2016（4）：19-21.

[3] 曹炳政，朱春明.消能减震技术在某既有综合楼抗震加固中的应用研究[J].四川建筑科学研究，2009（4）：43-44.

收稿日期：2023-09-08

作者简介：刘玉蛟（1975—），男，山东济南人，本科，工程师，研究方向：建筑工程、校舍加固。