建筑結構加固改造工程常見問題及應對措施

0  引言

隨著我國已有的混凝土結構，以設計基準期推算，目前大部分正處于維修、加固、改造的高峰和新建建筑物經常出現的變更，建筑結構加固技術的應用越來越普遍。隨之，大大小小良莠不齊的建筑加固公司也如雨后春筍般的出現了。筆者作為從業近20年的業內人員，就混凝土結構加固工程中常用的加固方法從設計到施工，容易出現且對加固工程安全影響較大的問題，在本文中一一羅列，并提出對應措施。希望對加固工程的設計師、施工管理及監理人員有所幫助，使每一加固項目的施工都能實現設計師的設計目標，切實保證建筑物加固后的后續使用安全。

1  加固改造技術、問題研究及應對措施

1.1增大截面加固法：

增大結構加固法容易出現的問題主要是原結構不鑿毛或鑿毛不徹底及不重視原結構的濕潤。由于增大截面加固后的混凝土構件是按整體受力計算的，所以按規范要求對原結構鑿毛及濕潤，是保證新舊混凝土結合的有效方法，原結構混凝土濕潤的重要性甚至遠大于常見圖紙中要求使用新舊混凝土界面劑的重要性，不能因為圖紙中要使用界面劑而忽視鑿毛機濕潤的作用。

1.2置換混凝土加固法：

置換混凝土加固法的難點在于設計師和施工人員的配合。由于置換混凝土通常都牽扯到原結構的支撐，而原結構的支撐通常都屬于施工措施，所以常見的置換混凝土加固圖中，對于這種臨時支撐多數是簡單描述，而實際施工中，原結構的支撐是否安全、到位，決定著置換混凝土工程的成功與否。這就需要設計人員根據現場情況，計算設計出簡單、實用的臨時支撐，譬如說重量不要太重（通常既有建筑中大型設備無法進場作業，主要依靠人工作業），安裝與拆除比較方便等等。施工現場管理及監理人員嚴格監控施工順序和支撐位置（遠了有可能受力不足，近了有可能影響施工作業），以確保原結構的安全。

1.3外包型鋼加固法：

外包型鋼加固法分為濕法外包鋼和干法外包剛。簡單來講，濕法外包鋼是新增鋼板與原結構鋼筋混凝土共同受力；而干法則是新增鋼框架受力加上原鋼筋混凝土結構受力，完全就是1+1=2的受力模式。規范中濕包鋼板與原結構混凝土之間縫隙填充結構膠，應用于混凝土結構；干包鋼板與原結構混凝土之間縫隙填充乳膠水泥等材料，應用于磚混結構。工藝上濕法外包鋼未防止結構膠遇高溫碳化失效是先焊接鋼板，后注入結構膠；而干包則無需如此。之所以啰里啰嗦說了一大堆的濕包與干包，主要問題是通常設計中十之有九都是濕包，應用于混凝土結構加固，而施工中為方便快捷，施工人員不論原結構為混凝土構件還是磚混通常都是按干包施工，譬如說填充物為乳膠水泥或108膠加水泥等，如注入結構膠的空壓機及膠罐等設備更是沒有。以目前建筑結構加固之現狀，筆者對于外包型鋼加固法，采用八個字“保守設計，嚴格施工”。

1.4粘貼鋼板加固法與粘貼碳纖維片材加固法

粘貼鋼板加固法與粘貼碳纖維片材加固法在設計中要注意問題:

1.粘貼鋼板與粘貼碳纖維片材不是靈丹妙藥，只要混凝土構件需要加固，則馬上方案就是粘貼碳纖維或者鋼板；

2.彎矩提高幅度不能超過原結構設計彎矩的40%，這個目前常用的結構加固軟件pkpm計算結果沒有超限警告，故需要設計人員重視。

施工中要注意的問題就是原結構混凝土與鋼板打磨的方向一定要垂直于受力方向，且一定要重視打磨后的表面清理。筆者就曾見到某知名建筑大學所屬人員承接的加固工程，現場打磨后，表面并不清理，即上結構膠開始粘貼，如此做法，不如不打磨。這就要求現場管理、監理人員一定要加強工人的技術培訓及現場管理，選用專業、經驗豐富的施工隊伍，多數工人是不看規范的。

材料的選用：由于目前碳纖維布市場混亂，有很多無良加固公司以無紡布等材料替代碳纖維布，已成為加固工程中僅次于植筋的一個重災區，以至于不少設計人員，寧愿設計粘鋼，也不愿設計更為經濟的碳纖維片材加固，以免造成安全隱患。針對此問題，筆者以為，隨著建筑EPC的推行，此類問題即可得到解決，且隨著國產碳纖維片材的上市，國內碳纖維材料的價格已降至完全可以接受的程度，只要督促業主不一味的壓低工程造價，選用合適的加固公司，加固質量與設計目標完全可以達到，萬不可一概而論，因噎廢食。

1.5植筋與錨栓技術

眾所周知，植筋在目前的結構加固施工中已成為比粘貼碳纖維片材更加嚴重的重災區，筆者曾和某試驗檢測單位的工作人員一起去某工地現場做拉拔試驗，全樓數以萬計的墻拉筋，竟然找不到一根合格的；還有某廠房雨棚，植筋澆筑混凝土后，因植筋不合格，拆模即垮，更為夸張的是如此反復兩次都是如此。以上兩例可見出現此問題原因有三：1.不斷壓低工價，2.現場管理人員不重視，認為墻體拉結筋不重要，3.選用的施工隊伍不合格。

針對植筋與錨栓，筆者的建議是1.由于按規范要求設計的錨固深度太深，實際施工中往往難以達到，所以建議設計人員盡量不采用，有條件焊接時可選用鋼筋焊接或其他替代方式；尤其對于懸挑構件的植筋，要慎之又慎。2.選用有結構補強資質的專業加固公司。據筆者所知，目前工地上活躍的大部分植筋施工隊伍都是私人掛靠或直接就是私人承包；3.加強工地管理，對于重要節點的植筋一定要從清孔及孔深兩個方面嚴格檢查。

以筆者來看，造成目前工程加固市場混亂，事故頻發的原因總結：加固需求旺盛，無有經驗監理、管理人員現場管理；通常加固工程標的小，設計人員很少去工地現場，設計與施工聯系不緊密；加固效果多以實驗報告為準，且現場試驗手段落后；

后附筆者所供職的加固公司管理細則中的部分條款，以供業內人士共同完善

西安永煜建筑工程有限公司

工程管理細則

焊條：鋼結構及一二級鋼一下采用牌號J422，型號E4303焊條；二級鋼一下采用牌號J422，型號E4303焊條或牌號J502，型號E5003焊條；級鋼以上采用牌號J502，型號E5003焊條；

螺母：所有工地用螺母采購均需國標螺母；

焊縫：鋼材焊接設計均需標注焊縫等級、要求，焊縫質量主要檢查點：a.焊縫高度；b.焊縫平整度（無焊渣）；

鋼筋優先選用搭接，如確需焊接，優先選用幫條焊；

植筋（螺栓）：清孔堅持三吹兩刷，旋轉插入鋼筋（螺栓），確?？變葻o粉塵，植筋膠飽滿無空隙；植入后鋼筋（螺栓），如需焊接，要采用遠離植筋膠、濕抹布等降溫措施

粘（包）鋼鋼材拼接宜切45度角后焊接。

注漿鉆孔需達到設計深度，如施工確有困難，及時通知公司再做相應措施，不得擅自征得業主或其他管理人員同意后即注漿。

注漿順序先外后內，跳孔間隔注漿；注漿壓力持續2-3分鐘；按硅酸鈉波美度調整參入量。

包鋼施工要堅持先焊接，后灌膠，確保結構膠不碳化、無收縮。

碳纖維粘貼、粘（包）鋼施工時，鋼板、混凝土打磨方向垂直于受力方向。

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