建筑結(jié)構(gòu)加固施工質(zhì)量問(wèn)題淺析

羅念剛， 蔣曉寧， 夏緒建， 林 彬， 黃 東

(四川省建筑新技術(shù)工程公司， 四川成都 610081)

[定稿日期]2017-08-31

我國(guó)加固改造行業(yè)的蓬勃發(fā)展始于20世紀(jì)90年代，在整個(gè)建筑行業(yè)中算新興行業(yè)，特別是2008年“5·12”汶川大地震以后，既有房屋的維護(hù)與加固日益增加，隨之加固企業(yè)以及從業(yè)人員相應(yīng)增多。在實(shí)際工程中施工企業(yè)管理不規(guī)范、加固施工企業(yè)間的惡性競(jìng)爭(zhēng)、加固施工市場(chǎng)混亂，在實(shí)際加固工程進(jìn)行當(dāng)中出現(xiàn)諸多施工質(zhì)量問(wèn)題。筆者作為該行業(yè)的從業(yè)人員，通過(guò)對(duì)加固行業(yè)中三種常用的加固方法中存在的施工質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，達(dá)到在實(shí)際工程中減少或避免此類問(wèn)題產(chǎn)生的目的。

1 混凝土粘貼纖維復(fù)合材料(碳纖維片材)加固法常見(jiàn)施工質(zhì)量通病

碳纖維片材(Carbon fiber reinforced polymer laminate)是一種新型建材, 因其質(zhì)輕、耐腐蝕、片材很薄、抗拉強(qiáng)度高而被廣泛應(yīng)用。碳纖維布(片)加固(圖1、圖2)存在施工簡(jiǎn)潔、不增加結(jié)構(gòu)自重、適應(yīng)性強(qiáng)等較多優(yōu)點(diǎn)。但施工過(guò)程中質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)格就會(huì)直接影響加固效果。在施工過(guò)程中常見(jiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：

圖1 板底粘貼碳纖維布

圖2 梁、板粘貼碳纖維布

1.1 混凝土構(gòu)件基層處理不到位

在碳纖維布(片)加固施工過(guò)程中常常由于混凝土構(gòu)件基層處理不到位，導(dǎo)致碳纖維布(片)空鼓、起泡、脫落等現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件難以達(dá)到加固效果。

此類施工質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因有：(1)工人在粘貼碳纖維布(片)前未將混凝土結(jié)構(gòu)基層打磨平整，甚至未打磨；(2)個(gè)別原有混凝土構(gòu)件表面存在缺陷，缺陷通常表現(xiàn)為構(gòu)件基底不平整，有蜂窩麻面，凹洞或突出物等，工人對(duì)構(gòu)件進(jìn)行打磨后未對(duì)缺陷采用用高強(qiáng)修補(bǔ)材料進(jìn)行找平處理。

1.2 膠粘劑配合比例不準(zhǔn)確

在碳纖維布(片)加固施工過(guò)程中，加固效果主要靠碳纖維布(片)與加固的混凝土構(gòu)件間的粘結(jié)效果得以體現(xiàn)，因此膠粘劑在整個(gè)加固過(guò)程中起到了決定性的作用。若膠粘劑配合比例不準(zhǔn)確將嚴(yán)重影響加固效果。

膠粘劑配合比例不準(zhǔn)確主要原因有：(1)工人在樹(shù)脂膠和固化劑配合時(shí)，未按廠家要求的比例進(jìn)行調(diào)配，在調(diào)配過(guò)程中膠粘劑未調(diào)和均勻；(2)隨著地區(qū)的不同以及氣溫不同環(huán)境下固化劑的比例也應(yīng)隨著改變，工人在調(diào)配時(shí)完全忽略了環(huán)境的影響；(3)當(dāng)膠粘劑在使用過(guò)程中開(kāi)始渾濁、硬化時(shí)，工人還在繼續(xù)使用。

1.3 碳纖維布(片)材料未達(dá)到設(shè)計(jì)要求

由于建筑結(jié)構(gòu)加固施工企業(yè)的增多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，個(gè)別建筑結(jié)構(gòu)加固施工企業(yè)低價(jià)中標(biāo)后，為了利益的最大化，在碳纖維布(片)施工中采用劣質(zhì)的材料。采用劣質(zhì)材料進(jìn)行施工不但達(dá)不到加固效果，還會(huì)使結(jié)構(gòu)的構(gòu)件存在一定的安全隱患，所以在加固過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)加固材料進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管。

2 鉆孔植筋加固法常見(jiàn)施工質(zhì)量通病

植筋加固技術(shù)是一項(xiàng)針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)，可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑物的加固(圖3、圖4)改造工程。鉆孔植筋加固在施工管理過(guò)程當(dāng)中稍有疏忽還是會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，主要有以下幾類。

圖3 鉆孔植筋1

圖4 鉆孔植筋2

2.1 定位放線不準(zhǔn)確

“定位放線”是施工管理人員在施工前做的前期工作，若定位放線不準(zhǔn)確則會(huì)直接導(dǎo)致錯(cuò)誤的施工，造成的后果將會(huì)是經(jīng)濟(jì)損失或影響工程質(zhì)量問(wèn)題。

定位放線不準(zhǔn)確的原因主要有：(1)管理人員水平低，對(duì)圖紙的理解有誤，或?qū)⒅步畈课豢村e(cuò)等；(2)在定位放線的過(guò)程中，管理人員粗心大意以致放線出錯(cuò)。

2.2 植筋鉆孔深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

植筋鉆孔是整個(gè)植筋加固施工過(guò)程中的難點(diǎn)與重點(diǎn)，因?yàn)橹步钽@孔的深度直接影響加固質(zhì)量，嚴(yán)重的甚至造成工程質(zhì)量事故。

鉆孔植筋的深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因主要有：(1)鉆孔植筋大多應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)區(qū)域，由于節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋較多，所以在鉆孔的過(guò)程中很難避免原有構(gòu)件中的鋼筋，因而很難達(dá)到鉆孔的設(shè)計(jì)深度；(2)由于植筋鉆孔難度大，施工成本高，個(gè)別施工企業(yè)為了利益最大化，偷工減料，不按設(shè)計(jì)深度進(jìn)行施工。

2.3 孔洞的清理不到位

當(dāng)鉆孔施工完畢后應(yīng)當(dāng)及時(shí)清理孔洞內(nèi)部的灰塵以及水漬，清理完畢后要做好成品保護(hù)。若孔洞清理不到位，則會(huì)影響膠粘劑與混凝土的結(jié)合，從而影響植筋加固的效果。

孔洞的清理不到位原因主要有：(1)工人在進(jìn)行清孔時(shí)未按GB 50550-2010《建筑結(jié)構(gòu)加固施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中19.2.1條“植筋孔洞鉆好后應(yīng)先用鋼絲刷進(jìn)行清孔；再用潔凈無(wú)油的壓縮空氣或手動(dòng)吹氣筒清除孔內(nèi)粉塵，如此反復(fù)處理不得少于3次。”必要時(shí)尚應(yīng)用干凈棉紗沾少量工業(yè)丙酮擦凈孔壁”的要求進(jìn)行清孔。(2)清孔完畢后未及時(shí)植筋，未對(duì)成品進(jìn)行保護(hù)，使雜質(zhì)以及水進(jìn)入孔洞，影響膠粘劑與混凝土的結(jié)合。

2.4 植筋施工時(shí)膠粘劑不飽滿

植筋施工時(shí)膠粘劑的飽滿度至關(guān)重要，植筋時(shí)膠粘劑的飽滿度不滿足要求時(shí)，種植鋼筋與混凝土結(jié)合大大削弱，從而影響植筋加固的效果。

植筋施工時(shí)膠粘劑不飽滿的原因主要有：(1)個(gè)別施工企業(yè)為節(jié)約用膠，采用鋼筋從膠桶中粘膠塞進(jìn)孔的方法進(jìn)行施工；(2)在施工過(guò)程中膠粘劑的填入未遵循從里到外的原則，孔洞內(nèi)的空氣未完全排出，從而未達(dá)到膠粘劑的飽滿度。

2.5 植筋時(shí)采用的膠粘劑不合格

植筋膠粘劑在植筋施工中起著決定性的作用，錨固用膠粘劑的質(zhì)量和性能應(yīng)符合GB 50367-2006 《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中的第4章規(guī)定。由于建筑結(jié)構(gòu)加固施工企業(yè)的增多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，個(gè)別建筑結(jié)構(gòu)加固施工企業(yè)低價(jià)中標(biāo)后，為了利益的最大化，在植筋加固施工中采用劣質(zhì)的植筋膠。采用劣質(zhì)植筋膠進(jìn)行施工不但達(dá)不到加固效果，還會(huì)使結(jié)構(gòu)的構(gòu)件存在一定的安全隱患，所以在加固過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)加固材料進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管。

3 粘貼鋼板加固法常見(jiàn)施工質(zhì)量通病

粘鋼加固法有兩種：一種是直接粘鋼法；另一種是后注膠(或注漿)粘鋼加固法。其目的是將鋼板(型鋼)采用高性能的環(huán)氧類粘膠劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，使鋼板(型鋼)與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力(圖5、圖6)。下面我們來(lái)分析一下這兩種粘鋼加固法在施工過(guò)程中容易產(chǎn)生的施工質(zhì)量問(wèn)題。

圖5 梁粘鋼板

圖6 柱外包型鋼

3.1 清理、修整原結(jié)構(gòu)構(gòu)件基層不到位

兩種加固方法在施工時(shí)對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件基層進(jìn)行處理，基層處理工作是完全相同的，但在對(duì)原構(gòu)件基層處理不到位時(shí)容易使加固構(gòu)件與新粘鋼板間形成空鼓、鋼板脫落現(xiàn)象，從而影響加固效果。

清理、修整原結(jié)構(gòu)構(gòu)件基層不到位的原因主要有：(1)工人在施工前未按設(shè)計(jì)要求對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件基層進(jìn)行打毛或糙化處理；(2)個(gè)別施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，為方便施工，未對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件基層進(jìn)行處理，直接進(jìn)行后續(xù)施工。

3.2 鋼板(型鋼)的材料與混凝土粘合面處理不到位

鋼板(型鋼)的材料與混凝土粘合面處理不到位會(huì)直接影響到鋼板(型鋼)與混凝土的粘結(jié)效果，從而影響加固效果。

鋼板(型鋼)的材料與混凝土粘合面處理不到位的原因主要有：(1)工人在施工前，僅對(duì)鋼板(型鋼)與混凝土粘合面的銹皮及氧化膜進(jìn)行清除，未進(jìn)行糙化處理。(2)個(gè)別施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，為方便施工，未對(duì)鋼板(型鋼)與混凝土粘合面進(jìn)行處理，直接進(jìn)行后續(xù)施工。

3.3 直接粘鋼時(shí)以及后注膠施工的操作不當(dāng)

直接粘鋼及后注膠施工是整個(gè)施工過(guò)程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，施工質(zhì)量直接影響加固效果及后期使用過(guò)程的安全。因此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制直接粘鋼及后注膠施工過(guò)程中的各項(xiàng)操作。

直接粘鋼及后注膠施工常存在的施工質(zhì)量問(wèn)題主要有：(1)直接粘鋼時(shí)鋼板(或型鋼)固定在構(gòu)件表面上的固化時(shí)間不足(不低于8 h，特殊高寒地區(qū)以及冬季時(shí)間延長(zhǎng))，以致鋼板與混凝土粘結(jié)面的粘結(jié)強(qiáng)度不滿足要求；(2)鋼板與混凝土粘結(jié)面由于粘結(jié)交涂抹不均勻造成的中間空鼓；(3)直接粘鋼法在施工時(shí)進(jìn)行了焊接操作或則高溫接觸，使膠粘劑喪失粘接力；(4)后注膠粘鋼在注膠前鋼板或型鋼三個(gè)邊封閉不合理，預(yù)留氣孔以及注膠(或注漿)孔位置不準(zhǔn)確，以致注膠不飽滿使鋼板或型鋼與混凝土粘結(jié)面形成空洞等質(zhì)量問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

在建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，本文中所分析的三種加固施工方法在加固行業(yè)中較為常見(jiàn)，只有加強(qiáng)對(duì)加固施工質(zhì)量缺陷的分析，根據(jù)工程實(shí)際找出控制加固施工質(zhì)量缺陷的方法，從而提高加固施工質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的加固效果，才能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] GB 50367-2006 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006.

[2] GB 50550-2010 建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.

[3] CECS 146:2003 碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì),2003.

[4] 趙雁.淺談建筑物結(jié)構(gòu)加固施工方法與安全生產(chǎn)技術(shù)[J].建筑安全,2007(4).

[5] 趙雁，陳德輝，鐘志遠(yuǎn).瀘州某商廈火災(zāi)受損結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)施工[J].四川建筑科學(xué)研究,2009(3).