盛承发
中海监理有限公司 广东深圳 518172
摘要：建筑结构在使用若干时间后内部的结构都会发生一些变化，而发生变化的唯一措施便是加固改造。本文从实际出发对建筑的结构加固改造工程监理要点进行分析，供监理人员提供参考。
关键词：砼结构加固；监理；工作要点
前言
加固改造项目中监理单位对于施工人员要求非常严格，无证不能上岗操作，必须具有相应的专业承包资质的施工单位才能进行施工，这是加固改造工程优质质量提供前提。下面就结合该工程中涉及到的几种砼结构加固技术，分别谈谈监理质量控制要点。
1．监理质量控制要点
1.1增大截面加固法
（1）增大截面加固法是加固改造工程中常用的施工方法，该种方法具有力学传递合理、施工比较方便等特点，但因其增大截面，对结构空间有一定的影响。
（2）施工工艺流程：原结构面剔凿毛面→新结构钢筋与原结构钢筋焊接或植筋→主体钢筋绑扎→模板支设→混凝土浇注。
（3）监理质量控制要点：
a.结构剔凿毛面，露出原结构石子，加固用的钢筋采用热轧钢筋，板的受力钢筋不小于8mm，梁的受力钢筋直径不小于12mm；柱的受力钢筋直径不小于14mm，加锚式箍筋直径不小于8mm，U形箍直径应与原箍筋直径相同，分布钢筋直径不小于6mm。
b.新增受力钢筋与原受力钢筋的净间距不小于25mm，并采用短钢筋或箍筋与原钢筋焊接。焊接时，短筋的直径不小于25mm，长度不小于直径的5 倍，各短筋的中距不大于500mm。在构件受拉区一侧加固，设置的U 形箍筋应焊在原有箍筋上，单面焊缝长度为10倍钢筋直径，双面焊缝长度为5倍钢筋直径。由于原结构时间较长，其结构配筋相对不足，且经长时间后钢筋均有锈蚀，目前的做法常为将新增钢筋主筋采用植筋进行锚固，此时，需特别注意植筋孔的孔径、孔深、清孔、打胶等工作；且在梁根处设钢板加劲肋。由于加大截面会占用大量空间，同时完全采用混凝土材料容易形成孔洞、露筋、不密实等质量缺陷，无法达到设计效果，为此采用灌浆料代替混凝土进行浇注。灌浆法监理要点主要有：
①施工前应对需要修补的混凝土的裂缝有详细的了解，对所生成裂缝的长度、宽度、深度、走向等做好仔细的现场勘察和标记。
②对于较细小的混凝土裂缝（小于0.3mm），应用钢丝刷等类似工具，先清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物，然后再用毛刷蘸甲苯、酒精等有机溶液，把沿裂缝两侧20～30mm处擦洗干净并保持干燥。对于较宽的混凝土裂缝（大于0.3mm）可以顺着裂缝将它凿成“V”形，槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝的情况来确定，凿完后用钢丝刷及压缩空气将残留的碎屑粉尘清除干净。在大体积混凝土上的深裂缝，可在裂缝上钻孔；如果裂缝的走向不规则，那么除了骑缝钻孔外，还应当加钻斜孔，使灌浆形成较多的通路。钻孔后应清除孔内的碎屑粉尘，孔径太大时，可用粒径为10～20mm的干净卵石填入孔内，这样可以减少耗浆量。
③灌浆的封缝：应根据不同情况的裂缝和灌浆的要求考虑不同的封缝方法。对于不凿槽的裂缝可采用环氧树脂胶泥封缝，先将一层环氧树脂基液涂在裂缝两侧宽20～30mm处，再抹一层厚1mm左右、宽20～30mm的环氧胶泥，施工时应防止产生小孔和气泡。不凿槽的裂缝还可采用黏贴玻璃丝布封缝，先将一层环氧树脂基液涂在裂缝两侧宽80～100mm处，然后将除去润滑剂的玻璃丝布顺着缝从一端开始黏贴密实，玻璃丝布需黏贴3层，施工过程中不得有鼓泡和皱纹。凿成“V”形槽的裂缝，可采用水泥砂浆封缝，先将一层环氧树脂浆液涂刷在“V”形槽面上，施工要平整均匀，防止出现气孔和波纹，再用水泥砂浆抹平封缝。
④试漏：试漏是为了检查封缝和裂缝贯通的情况而进行的。可进行通气试漏，当封缝胶泥固化后，在封缝处涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴通入1～105Pa左右的压缩空气，若封闭不严时，肥皂水将发生起泡。这时可用水玻璃快硬水泥浆对漏气处进行密封加固。
⑤灌缝注意事项：灌缝前应检查所有的灌浆机具、器具、管子及通路等。灌浆和排气嘴上如无转芯阀门的，可套上80mm的乳胶管，用以进浆和封闭。然后把配好的浆液倒入注浆罐中，加压至0.2Mpa（保持压力稳定），打开阀门，使浆液注入裂缝中。灌浆的顺序一般由浅到深、由上到下，从进浆嘴进浆直到从另一灌浆嘴出浆时，用细铁丝把出浆嘴口上的胶管封闭，以保持裂缝内灌满浆液的压力，使裂缝内浆液在受力状态下胶凝固结。施工完毕后，必须用有机溶剂清洗相关设备和通路，不得留有树脂残液，否则硬化后形成堵塞，以至设备不能重复使用。
⑥封口工作：待裂缝内的浆液不流以后，将灌浆嘴拆下，并用封闭裂缝用的环氧胶泥或掺入水泥的灌浆液把灌浆嘴处封好。清理干净所有的设备，以便反复使用。灌浆结束后，应检查补强效果和质量，确保工程质量。
⑦施工安全：在进行灌浆溶液配制和灌缝时，应保持通风。操作人员应戴乳胶手套和防护面具，确保施工安全。配制好的灌浆液以及各种试剂，均应密封存储在阴凉通风的室内。施工现场严禁烟火和易燃易爆的物品。施工中如不慎使浆液粘在皮肤上时，应立即用热水、肥皂或酒精溶液擦洗干净，不得用丙酮等渗透性强的溶剂洗涤，防止有毒物质渗入皮肤。
1.2外包钢加固法
（1）此加固方法可以在基本不增大构件截而尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的混凝土结构。分为干式外包钢法和湿式外包钢法两种形式。湿式外包钢加固法，是以型钢外包于构件的四角，外包型钢与构件间用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，使型钢架与原构件能整体工作共同受力、它在受力上既注重发挥新加型钢架的承载力，并能通过结合面与原构件共同受力协同变形，使原结构混凝土形成三向受压应力的核心混凝士，从而大大提高了原结构混凝土的抗压强度。
（2）此工程设计采用的是湿式外包钢加固施工工艺，其施工工艺流程为
施工准备→钻孔植螺栓→粘贴钢板区域混凝土表面处理→钢板现场配套打孔与粘贴面处理→钢板安装固定→配制封缝胶、封缝、埋设灌胶嘴→配制灌注胶、灌胶→固化检验与钢板表面防腐处理。
（3）监理质量控制要点
a.外包钢加固时，角钢厚度不应小于5mm，也不宜大于8mm；角钢边长，对于梁、桁架不宜小于50mm，柱不宜小于75mm。沿梁、柱轴线应用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。扁钢箍截面不应小于40mm×4mm，其间距不宜大于20r（r为单根角钢截面的最小回转半径），也不宜大于500mm；在节点区，其间距应适当加密。
b.外包型钢两端应有可靠的连接和锚固。对于外包钢柱，角钢下端应视柱根弯矩大小伸到基础顶面或锚固于基础，中间穿过各层楼板，上端伸至加固层的上层上端板底面或屋顶板底面，对于外包框架梁或连系梁，梁角钢应与柱角钢相互焊接，或用扁钢带绕柱外包焊接；对于桁架，角钢应伸过该杆件两端的节点，或设置节点板将角钢焊在节点板上。
c.当粘型钢加固梁、柱时，应将原构件截面的棱角打磨成半径r大于7mm的圆角。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。外黏型钢的胶缝厚度宜控制在3mm～5mm；局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝，但不得出现在角钢端部600mm范围内。
d.采用外包钢加固砼构件时，型钢表面应抹厚度不小于25mm的高强水泥砂浆保护层（应加钢丝网防裂），亦可采用其他饰面防腐或防火材料加以保护。
1.3粘贴钢板加固法
（1）用粘结剂粘贴钢板补强、加固的钢筋混凝土结构构件，能大大提高其原设计承载力和抗破坏能力。粘钢加固方法通常运用梁构件上，具体位置为集中荷载处、负弯矩处、受拉区内。
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（2）施工工艺流程：被粘结结构表面及钢板表面处理→原结构面打磨、预粘结钢板打磨出金属光泽→配专用粘结胶、结构千斤顶卸载→涂专用胶粘剂→粘贴→固定加压（胀栓紧固挤胶或配重压胶）→固化、钢板边缘收边刮胶→卸载检验→防腐粉刷
（3）监理质量控制要点：
a、对粘钢材料的控制：粘刚加固使用的采用主要有钢板和粘合剂。首先应对钢板材料的规格、型号、数量等技术指标进行检查，且还需要检查材料的质量保证书、合格证、材料性能、产品说明书以及材料检测报告等。钢-强度检验要在现场做钢-钢粘结抗剪和抗拉强度试验。试验材料要采用与实际使用材料相同的号进行测试，其尺寸为20mm×70mm，相互塔接粘结长度为15mm，搭接面积S1=15mm×20mm。作拉伸试验直到粘结面脱离为止。其拉力为N，则粘结抗剪强度为f1=N/S。作粘结抗拉强度使试验的试样可采用2个￠25钢件对粘并做拉伸试验。到粘结面脱离，其粘结强度为f2=N/S2，其中S2为￠25粘结面面积，S2=（π×255）/4（mm2）。钢-钢粘结抗拉、剪强度试验各3件，试验结果f1、f2的值均大于或等于该粘结剂相对应的规定值。当其中一项或二项不合格，应采取双倍抽样检验，直到合格后才可以使用。
b、混凝土粘合面的控制：混凝土构件表面处理关系到粘刚加固的质量，是在施工过程中要严格控制的一个重点。首先做好混凝土表面的清理工作，最好使用脱脂棉蘸丙酮擦拭，旧混凝土构件应使外面一层完全脱落，露出新的表面，新混凝土应使表面完全清洁[3]，这样混凝土表面具有良好的亲和力。做好混凝土表面的清洁工作后，接下来要使混凝土表面完全干燥，在环境湿度较大情况下，应使用干燥设备进行干燥，直到表面符合施工要求方可进行粘贴。
c、钢板表面处理和粘合剂的控制：钢板表面通过粘合剂与构件粘合，所以其表面处理也同混凝土构件表面处理同等重要。要检查钢板表面的锈迹，并进行打磨除锈处理，打磨时打磨纹路的方向应与钢板受力方向垂直，且打磨粗糙度越大越有利于粘合，打磨完后并使用丙酮进行擦拭，等表面干燥后方可进行粘合。粘合剂的使用，应按照粘合剂的使用说明，按照规定的比例调配好，在粘合剂的使用过程中应严格控制好使用时间，一般来说，在夏季40分钟内应使用完，冬季在60分钟内使用完，超过使用时间的粘合剂不能在使用。
d、粘贴过程的控制：在粘贴钢板前，首先应卸载加固构件的荷载，在粘贴钢板时，应检测钢板边缘是否有胶液被挤出，这样是为了避免钢板在某些区域粘合剂出现空鼓。在钢板粘贴后应适当加压进行固定，且加压是平整均匀，确保钢板与构件完全粘合。在钢板粘合结束后，应禁止在钢板上在进行任何作业，直到钢板完全固定后，才可以进行其他施工。
e、固化：粘结剂在常温下固化，保持在20℃以上，24h即可拆除夹具或支撑，3d可受力使用。固化期间不得对钢板有任何扰动。另外，对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时，其受拉面沿构件轴向连续粘贴的加固钢板宜延长至支座边缘，且应在钢板的端部（包括截断处）及集中荷载作用点两侧，设U形钢箍板或横向钢压条进行锚固；对梁，应在延伸长度范围内均匀设置U形箍，且应在延伸长度的端部设置一道加强箍，U形箍的粘贴高度就为梁的截面，若梁有翼缘（或有现浇楼板），应伸至其底面。U形箍的宽度，对端箍不应小于加固钢板宽度的2/3，且不应小于80mm，对中间箍不应小于加固钢板宽度的1/2，且不应小于40mm。U形箍的厚度不应小于受弯加固钢板厚度的1/2，且不应小于4mm。U形箍的上端应设置纵向钢压条，压条下面的空隙应加胶粘钢垫块填平。当加固的受弯构件需粘贴不止一层钢板时，相邻两层钢板的截断位置应错开不小300mm，并应在截断处加设U形箍（对梁）或横向压条（对板）进行锚固。
1.4粘贴碳纤维片材加固法
（1）粘贴碳纤维片材加固是采用高性能树脂类粘结材料将碳纤维材料粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高构件的承载能力，以达到对结构和构件加固补强的目的。
（2）施工工艺流程：混凝土表面处理→涂刷打底胶→涂找平胶→涂刷浸润胶→浸润碳纤维布并黏贴→表面防护处理
（3）监理质量控制要点：
a、首先检测碳纤维片材的抗拉强度，并对粘贴材料进行粘贴强度检验，通过检验的材料方可使用。
b、混凝土表面处理。清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等，露出混凝土结构层，用角磨机将需要加固的混凝土表面打磨平整，特别是表面凸起部位应磨平，转角黏贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，用吹风机吹除粉粒，并用丙酮清洗干净混凝土表面。
c、刷打底胶。在打磨平整并清洗干净的混凝土面用涂胶辊刷涂一层打底胶，待打底胶指触干燥时即进行下一步工序施工。
d、涂找平胶。如果粘结表面不够平整，则需用找平胶填补成平整面尽量减少高度差，待找平胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工。
e、涂刷浸润胶。粘结面涂刷浸润胶，在混凝土搭接转角等部位应多涂抹。
f、浸润并黏贴碳纤维布。采用先浸润后黏贴的施工工艺，本工艺可解决碳纤维布浸润不透的施工难度。施工时，在工作台上将碳纤维布平整展开，将浸润胶均匀的涂刷在碳纤维布表面，用塑料膜覆盖后，用滚筒碾压；然后将碳纤维布翻转180?，在碳纤维布上再涂刷浸润胶，再碾压，直至碳纤维布浸润透为止。将浸润透的碳纤维布铺平黏贴到加固部位，用滚筒沿纤维方向反复碾压，以排除其中的气泡，防止出现空鼓。施工前应自然养护不少于7d。
g、表面防护。碳纤维布黏贴后表面用水泥砂浆抹灰，抹上白色腻子层，刷白色涂料。
1.5植筋加固法
（1）新旧砼构件的连接，砼梁、柱加大截面，中空补板，增设剪力墙等等，都要采用植筋方法栽锚钢筋与螺栓。
（2）施工工艺流程：画线定位→成孔→清孔→钢筋处理→配胶注胶→锚固钢筋→固定养护→检查验收
（3）监理质量控制要点
a、拟植钢筋的力学性能必须复试，合格后方可使用。植筋胶的技术参数及特点要满足设计和施工工艺的要求。如当需植水平筋时，应选用触变型不流淌的胶。植筋胶进场后，每批都必须检查其出厂合格证和出厂日期。施工前应对胶体的粘结强度以及胶与混凝土的粘结强度进行复试，满足设计和规范要求后方可使用。拟植筋部位的混凝土基体质量必须进行检查，松散的要凿除，混凝土基体的强度等级应>C20。正式施工前，必须植不少于3根钢筋进行抗拔试验，符合设计要求后方可批量施工。
b、定位：施工人员要按设计要求的拟植筋间距、边距，用记号笔在混凝土基体上标出植筋钻孔位置、型号。钻孔位置标注后，用钢筋位置探测仪逐个检查拟植筋部位的混凝土机体中有无受力钢筋。若机体上存在不允许切断的受力钢筋，钻孔位置可适当调整。若钻孔位置移位后仍不能满足要求，则应请设计人员到现场对被植位置进行调整。
c、钻孔：在已标注孔位，根据设计及植筋胶技术参数要求的孔径和孔深，选用不同直径的钻头进行机械成孔。为保证充分发挥被植钢筋的作用，钢筋的埋置深度一般不应小于15d（d为拟植钢筋直径），孔径应大于拟植钢筋直径4～8㎜。
d、清孔：植筋锚固的关键是清孔，孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。经对清孔逐个检查合格后，必须用丝绵等临时封堵孔口，防止水流入孔内或尘土、砂粒等杂物落入其中，以保证植筋前孔内干净和干燥。
e、注胶、植筋：注胶后，必须在植筋胶初凝时间内，将经过除锈处理的钢筋慢慢插入注胶孔内，插到孔底为止。钢筋插入后，植筋胶应有稍许溢出现象，否则，必须补注胶。钢筋植入后，要做临时固定，在植筋胶完全固化前不得扰动钢筋，以免影响植筋效果。若有较大扰动，必须重新植筋。
f、植筋时，其钢筋宜先焊后种；当有困难而必须后焊时，其焊点距基材砼表面应大于15d，且应采用冰水浸渍的湿毛巾多层包裹植筋外露部分的根部。另外，为保证植筋的施工质量，对种植钢筋进行现场检测尤为重要。现场检测时的植筋龄期应大于植筋胶完全固化时间，一般应在5天以后进行。若按规范及设计要求检测不合格需重植。
2．结束语
本文通过对5种加固技术的监理要点控制，来控制整个加固改造工程的施工质量，它让我们了解到加固改造工程的综合性，它包含了检测鉴定、修缮诊治、加固处理等广泛内容，并涉及到各种不同类型的结构体，必须本着科学和负责任的态度，在充分发挥原有结构承载力的同时，要周密考虑新旧结构结合处的各种不利因素，既能确保改造后的结构安全，杜绝工程质量事故，又能满足建设单位调整建筑布局后的使用功能要求。
论文作者:盛承发
论文发表刊物:《基层建设》2015年28期供稿
论文发表时间:2016/3/31
标签：钢筋论文; 钢板论文; 混凝土论文; 构件论文; 裂缝论文; 表面论文; 碳纤维论文; 《基层建设》2015年28期供稿论文;