加固改造工程的质量控制

张 锐

(德阳市建设局建设工程质量安全监督站，四川德阳618000)

5·12汶川大地震后，德阳市对大量的震损房屋进行了加固改造。有的提高了抗震等级，有的为恢复震前水平的修复性加固，特别是学校和医院等重要性公共建筑都是按现行7度抗震设防进行的加固。在具体质量监督工作过程中，发现了很多影响加固质量的问题，按照不同的加固形式，对其质量控制点进行总结。

1 加固的一般原则

(1)加固程序:委托结构鉴定;根据鉴定结果，选择加固方案;进行加固设计;组织施工及验收。

(2)加固目的:静力加固的目的是提高结构承载力和改善房屋使用功能;抗震加固的目的是提高结构的延性和增强房屋的整体性。

(3)加固方法:主要根据可靠性鉴定结果、可靠性差异程度和原因，结合该结构特点及施工条件，按安全可靠、经济合理原则选择。

(4)加固设计:力求概念清楚正确、技术先进可行、工艺简便可行。包括加固简图、加固前后结构内力分析及承载力计算、截面设计、构造措施、建议采用的施工方法及工艺要点等。

(5)加固施工:一般应由有加固资质的专业化队伍或经过专门培训的队伍进行，且不应破坏原有结构，应按加固设计图纸及现行规范标准验收。

(6)加固材料:钢材一般选用HPB235或HRB335等低强钢材。混凝土强度等级不应低于原构件的强度等级，且不应低于C20，并宜采用收缩性小、微膨胀、粘结性强、早期强度高的混凝土。砌体加固所用块材及砂浆强度应高于原结构所用材料的强度等级，且烧结黏土砖的强度等级不应低于MU10，砂浆强度等级不应低于M5，墙面加固砂浆强度等级不应低于M10。

(7)加固结构的耐久性:既有结构及构件加固的设计标准与新建工程有一定的区别。其设计使用年限应与整个被加固结构要求的使用年限相协调。

2 材料质量控制

主要原材料(钢筋、水泥、砂石、钢筋网、钢板、钢绞线、碳纤维、植筋胶等)应符合设计要求和GB 5367－2006《混凝土结构加固设计规范》中的规定;要有出厂质量保证书(检验报告、性能指标、生产日期、产品标准号)、质量合格证、产品安装(使用)说明书和进场后的复检报告。

3 常用的加固方法部位和质量控制要点

3.1 地基基础

采用加大基础底面积法。原基础必须凿毛，洗干净，刷一层水泥浆或涂混凝土界面剂，增加新老混凝土基础的粘结力;加宽部分的主筋应与原基础内的主筋焊接;条形基础应分批分段间隔施工，每单元长度1.5～2 m。框架柱独立基础下的柱箍筋弯钩在无法达到135°时不应与新增柱纵向钢筋焊接，应焊成封闭箍;箍筋穿地梁时不能损伤地梁钢筋。

3.2 墙体

常采用钢筋网片－砂浆外面层加固法。砂浆强度等级≥M10，宜采用水泥砂浆，厚35～40 mm，钢筋网采用细密点焊钢筋网或钢板网。原墙面抹灰层必须铲除干净，灰缝要剔深5～10 mm，对有裂缝的墙体应先进行压力灌浆处理，穿墙筋应用M10水泥砂浆锚固。钢筋网与墙面的固定应平整牢固，与墙面的净距离宜≥5 mm，网外表保护层厚度应≥10 mm，这点很多施工单位都做的不到位。现场实践用短节Φ6 mm钢筋@500呈梅花状支垫，并用扎丝固定效果很好。竖向钢筋应连续穿过楼板，为避免钻孔太密，造成楼板过大损伤，在楼板处采用集中配筋穿过方式，钢筋规格为Φ12@600，上下搭接各400 mm，端部焊Φ6 mm横筋两道，以便与钢筋网绑扎。钢筋网四周应与楼板或大梁、柱或墙体连接，可采用植筋、锚栓、插入短筋、拉结筋等连接方法。当钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞口时，单面加固宜将钢筋弯入窗洞侧边锚固;双面加固宜将两侧横向钢筋在洞口闭合，该控制点也是施工中容易忽视的地方。门窗洞口处，若门窗樘离墙面缝隙过小，U形筋无法穿过封头，可在门窗樘上钻孔，抹面可到门窗樘面，洞口四角(四周)各加2Φ8 mm或钢板网加强。面层砂浆宜采用膨胀砂浆、树酯砂浆、纤维砂浆或复合砂浆。

3.3 框架柱

通常采用加大柱截面、增加纵向钢筋方法和包钢法。

3.3.1 加大截面法

柱通常每边加宽5 cm，故抹灰层必须铲除干净，结构层要凿毛，并加强振捣和养护。新增纵向钢筋穿楼板时开洞不能过大、不能损伤板筋，也不能在遇到大梁时扳弯呈z字绕过，应斜向上让过;穿预制板处要按设计详图说明施工，某工程中出现预制板端被开人头大的洞，预应力筋多根被截断现象，后来只有设计出方案去掉这块板改为现浇处理。

3.3.2 包钢法

要对混凝土加固的结构面进行打磨或清洗处理，对蜂窝、麻面进行剔凿，直至出现新结构平面。所有钢板要进行除锈处理。化学锚栓植入时要根据产品说明严格控制孔深和孔径，否则与化学锚栓相配套的药剂就不能满足要求。钢板安装后要根据设计要求进行焊接，焊接质量一定要达到设计级别。灌注结构胶时要根据所用胶的性能控制注胶需要的时间，避免结构胶的凝固。灌注时，注胶孔一般在下，通气孔在上。注胶孔的间距要根据包钢面积而定，一般每1 m21～2个孔。根据胶体的养护时间进行现场养护，特殊季节时要有养护措施，在养护期间不得对胶体进行扰动或其他焊接工艺。要求做粘钢模拟件的拉拔试验。

3.4 框架梁

常采用增大梁截面植筋加固和粘碳纤维加固两种方法。

3.4.1 加大截面植筋法

首先施工过程中如发现原结构与设计不符或其他异常情况，应及时与设计、监理、甲方、总包方协商，不得擅自处理，处理应依据设计的技术核定单。对梁的剔凿处理应尽量避免伤及原结构，选用震动较小的电锤或人工剔凿。重点控制好几点:(1)植筋的位置。在施工中避开原结构钢筋，如需调整钢筋位置须经设计、监理同意，植筋完固定前不可扰动钢筋;(2)新接箍筋与原有箍筋的接焊长度及焊缝质量必须满足设计要求;(3)控制好模板尺寸及稳固性，制成开口模板，混凝土浇筑后剔除多余部分，如需吊顶可不剔凿。保证浇筑质量，加强养护工作。

3.4.2 粘碳纤维加固法

3.4.2.1 材料控制

(1)严禁使用12 K以上的小丝束纤维、大丝束纤维、玄武岩纤维、A玻璃纤维或C玻璃纤维、单位面积质量大于300 g/m2的碳纤维织物、预浸法生产的碳纤维织物。

(2)必须对碳纤维以下指标进行见证取样复验:①纤维复合材的抗拉强度标准值、弹性模量和极限伸长率;②纤维织物单位面积质量或预成型板的纤维体积含量;③碳纤维织物的K数。

(3)结构加固用的纤维复合材必须应用连续纤维与改性环氧树脂胶粘剂复合而成，使用前必须按规定进行安全性及适配性检验。

(4)对符合安全性及适配性检验要求的纤维织物复合材或板材，当它与其他改性环氧树脂胶粘剂配套使用时，必须按抗拉强度标准值、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度、层间剪切强度这三个项目重新做适配性检验。

3.4.2.2 施工控制

(1)施工时对原结构混凝土打磨深度为1～3 mm，清除混凝土表面炭化部分和污染物。

(2)用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗打磨过的区域，以去除混凝土粉末和灰尘。

(3)如混凝土表面有蜂窝、空洞、腐蚀等现象，要进行剔凿、修补。

(4)严格按产品说明配比，要使用台秤准确测量。遇有温度低于产品要求时，要采用加热措施，不得掺加任何添加剂。涂刷树脂时要均匀，且初凝时间要严格按产品说明。

(5)粘贴碳纤维时，必须根据结构物受力状态正确布置碳纤维布的粘贴方向，表面要用滚刷沿纤维受力方向滚压，并沿一方滚压，不得来回反复。

(6)碳纤维布与混凝土之间的总有效粘贴面积不得低于95%。当碳纤维布的空鼓面积小于10 cm2时，可采用针管注胶的方式进行补救。空鼓面积大于100 m2时，应将空鼓处的碳纤维布切除，重新搭接贴上同规格的碳纤维布。

3.5 楼(屋面)板

一般采用楼板下碳纤维布网状(条式双向)粘贴和加大截面加固法。碳纤维加固要求可参考框架梁加固。加大截面法是根据原板的受力情况、构造特点和现场条件，选用两面加厚或单面加厚等构造形式。施工时，应将存在缺陷的部位表面凿毛或打成沟槽，并冲洗干净，新旧界面处应以新鲜水泥或其他界面剂进行处理，采用必要的结构措施和施工工艺，确保新旧混凝土的整体工作。

3.6 结构整体性加固

常采用新增构造柱、新增圈梁等方法。新增构造柱，截面250 mm×300 mm，混凝土等级≥C20，纵向钢筋≥Φ12，箍筋Φ6@200，顶部及楼板处各500 mm范围内应加密。外墙转角采用L形等边角柱，与墙体可靠连接，在楼层1/3和2/3层高处、室外地坪处、原外墙基础大放脚处同时设置拉接钢筋和销键(240 mm×180 mm×180 mm)与墙体连接，也可沿墙体高度每隔500 mm设置压浆锚杆或拉接钢筋与墙体连接。新增构造柱应做基础，埋深与外墙基础相同。拉接钢筋采用Φ12，长度≥1.5 m，紧贴横墙布置，一端锚在新增构造柱内，一端锚入横墙的孔洞内。新增圈梁，混凝土等级≥C20，纵向钢筋≥4Φ8，箍筋 Φ6@200，两侧各500 mm范围内应加密。与墙体可靠连圈梁采用销键(180 mm×180 mm×圈梁高度)与墙体连接。代替内墙圈梁的圆钢拉杆，在原墙体锚固时，应采用钢垫板，拉杆端部应加焊相应的螺栓。圈梁混凝土宜连续浇捣，不得在距钢拉杆或横墙1 m范围内留施工缝。圈梁顶面做泛水，底面做滴水线。钢拉杆应张紧，做防腐处理。新增构造柱、圈梁、钢拉杆应连成闭合系统，或与现浇钢筋混凝土楼、屋盖可靠连接。

4 结束语

根据房屋结构鉴定报告，只要选用合理的加固方法，认真组织设计，规范施工管理，就能达到加固的目的——提高结构承载能力和改善房屋使用功能，提高结构的延性和增强房屋的整体性。

［1］GB 5367－2006混凝土结构加固设计规范［S］

［2］GB 50550－2010建筑结构加固工程施工质量验收规范［S］

［3］CECS 25:90混凝土结构加固技术规范［S］

［4］JGJ 116－98建筑抗震加固技术规程［S］

［5］DB51－D5059四川省抗震监督加固与技术规程(试行)［S］