吳其付 (桐城市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,安徽 安慶 231400)
S市某小高層住宅樓為地下1層、地上11 層,建筑物高度32.7m,筏板基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。
2021 年11 月25 日,該市質(zhì)監(jiān)站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督抽測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目一、三、四層剪力墻、柱混凝土回彈強(qiáng)度推定值未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。2021 年12 月9 日建設(shè)單位委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)混凝土強(qiáng)度異常樓層墻柱混凝土進(jìn)行了法定檢測(cè)、鑒定,各層抽檢混凝土強(qiáng)度推定值分別為一層32.3MPa(原設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C35)、三層20.0 MPa(原設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30)、四層24.3 MPa(原設(shè)計(jì)強(qiáng)度值為C30),均達(dá)不到原設(shè)計(jì)要求。后經(jīng)建設(shè)單位委托原設(shè)計(jì)單位進(jìn)行核算,上述部位混凝土強(qiáng)度不能滿足結(jié)構(gòu)安全要求,須進(jìn)行加固處理。
混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)核算也不能滿足結(jié)構(gòu)安全要求,常用的處理方案是拆除已建部分或?qū)Σ粷M足設(shè)計(jì)要求部位進(jìn)行加固。本工程已施工至9 層,拆除代價(jià)大、工期長(zhǎng)、社會(huì)影響大,綜合各種因素考慮,決定采取加固處理方案。
由建設(shè)單位委托具備資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位出具了加固設(shè)計(jì)方案,經(jīng)原設(shè)計(jì)單位審核認(rèn)可并由圖紙審查機(jī)構(gòu)審查合格。該加固處理方案主要是采用增大截面法,使用高延性混凝土抹面加強(qiáng)剪力墻、柱,方案內(nèi)容主要包括:①原墻、柱面做成凹凸差不小于4mm的粗糙面;②墻面清理干凈后采用15mm 高延性混凝土壓抹加強(qiáng);③新增墻體加大截面單側(cè)厚度為60mm(先期鑿除后30mm 的基礎(chǔ)上加大60mm),采用Ⅳ類水泥基灌漿料澆筑;④新增灌漿料通過(guò)樓板開(kāi)澆注孔施工;⑤新增墻鋼筋的連接構(gòu)造應(yīng)按《建筑圖集16G101-1》相關(guān)規(guī)定施工,剪力墻的抗震等級(jí)為三級(jí)。
由建設(shè)單位擇優(yōu)選擇技術(shù)力量強(qiáng)、業(yè)績(jī)優(yōu)良、具備專項(xiàng)加固資質(zhì)的施工單位,由其根據(jù)加固設(shè)計(jì)圖紙編制專項(xiàng)施工方案,報(bào)監(jiān)理審批后實(shí)施。
3.1.1 植筋后錨固施工工藝
鉆孔→清孔→鋼筋埋植→成品保護(hù)。依據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求確定鋼筋或錨栓的位置、開(kāi)孔尺寸及鉆孔深度。鉆孔結(jié)束后,將孔洞附近的灰塵清理干凈,可先用氣泵吹出灰塵,再用毛刷清孔、清水沖洗,此過(guò)程要重復(fù)三遍。清洗完成后,可采用吹風(fēng)機(jī)或丙酮清刷孔洞、加熱干燥,最終使得孔洞內(nèi)部達(dá)到清潔、干燥的環(huán)境。若遇潮濕的環(huán)境,還需要用加熱設(shè)備進(jìn)行加熱、干燥等處理。清理、干燥完成后,可采用清潔、干燥的棉絲將清理過(guò)的孔洞臨時(shí)封堵,防止異物落入或灰塵、污水等再次污染孔洞。
3.1.2 鋼筋后錨固
后錨固鋼筋需要采用錨固專用膠的固定配制比例進(jìn)行配制且攪拌均勻。鋼筋提前截成需要的長(zhǎng)度,兩端打磨平整并清理干凈,將錨固專用膠注入孔洞內(nèi),將鋼筋旋入底部,可以用棉絲蘸少量丙酮,清理錨固工作面遺留的錨固專用膠并清理操作面的垃圾等。在清理多余的錨固專用膠時(shí),動(dòng)作要小心輕緩,不得碰撞或移動(dòng)鋼筋,對(duì)已錨固好的鋼筋懸掛明顯標(biāo)志牌等,并要做好保護(hù)工作,嚴(yán)禁錨固專用膠在未固化前后錨固鋼筋被碰撞、搖動(dòng)或拔出,影響后錨固效果,降低錨固承載力。
3.2.1 老舊混凝土的清理
增加新舊混凝土之間的結(jié)合能力,對(duì)被加固的老混凝土構(gòu)件的表面先進(jìn)行清除疏松、開(kāi)裂、剝落、蜂窩等性能退化混凝土層或碳化層。鑿除30~50mm 左右厚的混凝土疏松碳化層,直至完全露出堅(jiān)硬的混凝土層為止。并在此基礎(chǔ)上將光面層進(jìn)行鑿毛處理,使表面凹凸差值不小于4mm。然后用氣泵吹除灰塵、清水沖干凈,自然風(fēng)干或加熱使得混凝土內(nèi)外部均處于干燥狀態(tài)。在澆注混凝土或灌漿料前應(yīng)在混凝土表面涂刷界面劑,做到隨涂隨澆,保證工藝的連續(xù)性。
3.2.2 拉結(jié)筋施工
放初始定位線→采用鋼筋探測(cè)儀確定原結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋位置并做標(biāo)記→放鉆孔位置十字交叉線→驗(yàn)線確認(rèn)→采用沖擊鉆在表面十字交叉線處鉆對(duì)穿孔、貫穿截面→采用氣泵、毛刷和清水等進(jìn)行清孔,并做好孔洞臨時(shí)保護(hù)→截取、打磨、清洗、干燥鋼筋→灌注專用錨固膠后旋入鋼筋→做好保護(hù)、養(yǎng)護(hù)工作,嚴(yán)禁錨固膠在未固化前后錨固鋼筋被碰撞、搖動(dòng)或拔出→按圖紙驗(yàn)收拉結(jié)鋼筋的設(shè)置情況,并在已錨固鋼筋的外側(cè)安裝固定Φ8@600鋼筋網(wǎng)。
3.2.3 支模
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求確定灌漿施工支設(shè)模板的位置和尺寸,定位標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)備底座上表面標(biāo)高至少50mm 以上,模板必須支設(shè)嚴(yán)密、穩(wěn)固,防止在澆筑時(shí)模板產(chǎn)生松動(dòng)、漏漿現(xiàn)象。
3.2.4 確定灌漿方式
根據(jù)灌漿設(shè)備的實(shí)際情況、底座標(biāo)高、灌漿料的特性等,合理選擇相應(yīng)的灌漿方式,例如無(wú)收縮性灌漿料具有良好的流動(dòng)性能,一般可采用“自重灌漿法”,即將拌制好的漿料直接自模板口灌入,完全依靠漿料自重、自行流平并填充整個(gè)灌注空間,模板外表面敲擊加速流動(dòng)即可;若灌注面積很大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼筋設(shè)置較密或空間很小而灌注距離很遠(yuǎn)時(shí),可采用“高位漏斗法”或“壓力灌漿法”進(jìn)行灌漿,并在模板外側(cè)敲擊,以保證漿料能充分流動(dòng)、填充整個(gè)灌注空間。
3.2.5 灌漿料的攪拌
嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上推薦的水膠比確定加水量,拌和用水應(yīng)采用生活用水,必要時(shí)可提前取樣檢測(cè)水質(zhì),水溫以10~40℃為宜,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用人工或機(jī)械攪拌。若采用人工攪拌時(shí),宜先加入約2/3 的用水量并攪拌3min,其后加入剩余約1/3 的用水量并繼續(xù)攪拌均勻即可;若采用機(jī)械攪拌時(shí),攪拌時(shí)間一般不少于2min。
3.2.6 灌漿料施工質(zhì)量控制
灌漿料施工時(shí)應(yīng)從一側(cè)模板預(yù)留口處灌入,直至另一側(cè)模板溢出,這樣有利于排出設(shè)備機(jī)座與混凝土層面之間的空氣,保證灌漿密實(shí)性;嚴(yán)禁從兩側(cè)或多側(cè)面同時(shí)進(jìn)行灌漿,容易導(dǎo)致內(nèi)部空氣無(wú)法排除,澆筑后出現(xiàn)孔洞等現(xiàn)象。灌漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,嚴(yán)禁間斷,并應(yīng)盡可能縮短灌漿時(shí)間。在灌漿過(guò)程中不宜采用機(jī)械振搗,可用竹板條等進(jìn)行拉動(dòng)導(dǎo)流,每次灌漿層高度不宜超過(guò)100mm。灌漿過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)表面有泌水現(xiàn)象,可以撒少量CGM 干料,吸干水分,確保水膠比。灌漿完成后,必須在灌漿料終凝前剔除多余的灌漿料。在灌漿施工過(guò)程中直至脫模前,應(yīng)做好保護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作,盡量避免灌漿料受到振動(dòng)和碰撞,產(chǎn)生早期變形和裂縫,影響成型后的強(qiáng)度。灌漿中若出現(xiàn)漏漿等現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救處理措施。
3.2.7 養(yǎng)護(hù)灌漿完成后30min 內(nèi),應(yīng)立即噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜、蓋巖棉板等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),或在灌漿料終凝后立即灑水,保濕養(yǎng)護(hù)。
3.2.8 灌漿料成型后檢測(cè)
澆筑灌漿料的同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽樣,制作標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊三組,其中二組按同條件試塊養(yǎng)護(hù),另外一組按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),同條件試塊養(yǎng)護(hù)齡期為1d 和3d,標(biāo)準(zhǔn)試塊養(yǎng)護(hù)齡期為28d。根據(jù)報(bào)告顯示1d 的灌漿料試塊抗壓強(qiáng)度值為16.2~18.2MPa,3d 的灌漿料試塊抗壓強(qiáng)度值為35.2~38.3MPa,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊28d 的抗壓強(qiáng)度值為56.2~62.3MPa,均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C40要求。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示灌漿料早期強(qiáng)度和28d 強(qiáng)度值均較高,符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)要求。
工序?yàn)榍謇?、鑿毛混凝土加固面→涂刷界面劑→高延性混凝土制備→按設(shè)計(jì)圖紙分層壓抹高延性混凝土→保濕養(yǎng)護(hù)。
清理、鑿毛混凝土加固面:將原柱、剪力墻表面油污、松散或碳化部分提前鑿除,并采用氣泵、毛刷和清水等清理干凈。
涂刷界面劑:原混凝土表面應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理,鑿毛深度不小于5mm,且鑿毛后的表面凹凸差值不小于5mm,鑿毛后及時(shí)清理干凈,并保持干燥狀態(tài)。在高延性混凝土施工前,應(yīng)在混凝土表面涂刷界面劑,做到隨涂隨抹,以保證工藝的連續(xù)性。
高延性混凝土制備:采用干混料(骨料、水泥、礦物摻合料等)預(yù)拌方式制備,攪拌后采用后加法加入纖維繼續(xù)進(jìn)行攪拌。原材料計(jì)量應(yīng)采用精確的電子計(jì)量?jī)x器,每盤高延性混凝土原料和纖維、外加劑、水等的用量的允許偏差需符合《高延性混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DB34/T 3469-2019)對(duì)這些材料的允許偏差要求。高延性混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速不小于45r/min。
按設(shè)計(jì)圖紙分層壓抹高延性混凝土:對(duì)于高延性混凝土壓抹15mm 厚進(jìn)行加固的應(yīng)采用一次性壓抹完成,對(duì)于高延性混凝土壓抹15mm 以上厚的應(yīng)分層壓抹施工,且每次壓抹厚度不超過(guò)15mm;當(dāng)前一次壓抹厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)值要求時(shí),后一道壓抹應(yīng)在前一道高延性混凝土初期硬化后再進(jìn)行施工,最后一道之前將壓抹的高延性混凝土表面拉毛,最后一道壓抹、收光。
保濕養(yǎng)護(hù):高延性混凝土面層施工完成后在12h 內(nèi)、且高延性混凝土終凝后進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。
所有被加固處理的構(gòu)件,在加固處理施工前應(yīng)卸除作用在原結(jié)構(gòu)構(gòu)件或相鄰構(gòu)件上的活荷載;在加固處理的構(gòu)件相鄰區(qū)域做好相鄰梁、板構(gòu)件的支撐,臨時(shí)支撐可采用Q235 鋼管或D48×3.0mm 圓管,支撐數(shù)量應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,鋼管頂部和底部應(yīng)充分頂緊,確保承載能力和穩(wěn)定性能滿足結(jié)構(gòu)安全的要求,并做好洞口、臨邊的防護(hù)工作。
加固施工單位嚴(yán)格按審批的施工方案精心組織施工,嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)關(guān),所有工序均嚴(yán)格執(zhí)行“自檢、互檢、交接檢”三檢制度,監(jiān)理單位全程旁站監(jiān)理,確保各原材料、檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格,同時(shí)全過(guò)程留存影像資料。加固工程完工后,建設(shè)單位委托原檢測(cè)鑒定單位對(duì)加固工程質(zhì)量進(jìn)行鑒定,并出具鑒定合格報(bào)告。建設(shè)單位組織原設(shè)計(jì)、加固設(shè)計(jì)單位,原施工、加固施工單位以及監(jiān)理單位按照程序?qū)庸坦こ踢M(jìn)行專項(xiàng)驗(yàn)收,形成驗(yàn)收合格結(jié)論。最后收集、完善加固處理工程相關(guān)技術(shù)和質(zhì)量保證資料,進(jìn)行歸檔。
本工程從處理方案的確定、加固施工單位選擇及施工方案中的難點(diǎn)分析與控制,到加固工程施工、原材料復(fù)檢及驗(yàn)收環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照程序,執(zhí)行現(xiàn)行工程質(zhì)量管理有關(guān)規(guī)定。采用灌漿料的增大截面法,利用高延性混凝土抹面加強(qiáng)剪力墻、柱的加固處理方案,達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力和抗剪性能的預(yù)期效果,既保證了工程質(zhì)量安全又節(jié)約了工期、成本,為類似工程加固處理提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。