建筑结构加固改造工程常见问题及应对措施

0  引言

随着我国已有的混凝土结构，以设计基准期推算，目前大部分正处于维修、加固、改造的高峰和新建建筑物经常出现的变更，建筑结构加固技术的应用越来越普遍。随之，大大小小良莠不齐的建筑加固公司也如雨后春笋般的出现了。笔者作为从业近20年的业内人员，就混凝土结构加固工程中常用的加固方法从设计到施工，容易出现且对加固工程安全影响较大的问题，在本文中一一罗列，并提出对应措施。希望对加固工程的设计师、施工管理及监理人员有所帮助，使每一加固项目的施工都能实现设计师的设计目标，切实保证建筑物加固后的后续使用安全。

1  加固改造技术、问题研究及应对措施

1.1增大截面加固法：

增大结构加固法容易出现的问题主要是原结构不凿毛或凿毛不彻底及不重视原结构的湿润。由于增大截面加固后的混凝土构件是按整体受力计算的，所以按规范要求对原结构凿毛及湿润，是保证新旧混凝土结合的有效方法，原结构混凝土湿润的重要性甚至远大于常见图纸中要求使用新旧混凝土界面剂的重要性，不能因为图纸中要使用界面剂而忽视凿毛机湿润的作用。

1.2置换混凝土加固法：

置换混凝土加固法的难点在于设计师和施工人员的配合。由于置换混凝土通常都牵扯到原结构的支撑，而原结构的支撑通常都属于施工措施，所以常见的置换混凝土加固图中，对于这种临时支撑多数是简单描述，而实际施工中，原结构的支撑是否安全、到位，决定着置换混凝土工程的成功与否。这就需要设计人员根据现场情况，计算设计出简单、实用的临时支撑，譬如说重量不要太重（通常既有建筑中大型设备无法进场作业，主要依靠人工作业），安装与拆除比较方便等等。施工现场管理及监理人员严格监控施工顺序和支撑位置（远了有可能受力不足，近了有可能影响施工作业），以确保原结构的安全。

1.3外包型钢加固法：

外包型钢加固法分为湿法外包钢和干法外包刚。简单来讲，湿法外包钢是新增钢板与原结构钢筋混凝土共同受力；而干法则是新增钢框架受力加上原钢筋混凝土结构受力，完全就是1+1=2的受力模式。规范中湿包钢板与原结构混凝土之间缝隙填充结构胶，应用于混凝土结构；干包钢板与原结构混凝土之间缝隙填充乳胶水泥等材料，应用于砖混结构。工艺上湿法外包钢未防止结构胶遇高温碳化失效是先焊接钢板，后注入结构胶；而干包则无需如此。之所以啰里啰嗦说了一大堆的湿包与干包，主要问题是通常设计中十之有九都是湿包，应用于混凝土结构加固，而施工中为方便快捷，施工人员不论原结构为混凝土构件还是砖混通常都是按干包施工，譬如说填充物为乳胶水泥或108胶加水泥等，如注入结构胶的空压机及胶罐等设备更是没有。以目前建筑结构加固之现状，笔者对于外包型钢加固法，采用八个字“保守设计，严格施工”。

1.4粘贴钢板加固法与粘贴碳纤维片材加固法

粘贴钢板加固法与粘贴碳纤维片材加固法在设计中要注意问题:

1.粘贴钢板与粘贴碳纤维片材不是灵丹妙药，只要混凝土构件需要加固，则马上方案就是粘贴碳纤维或者钢板；

2.弯矩提高幅度不能超过原结构设计弯矩的40%，这个目前常用的结构加固软件pkpm计算结果没有超限警告，故需要设计人员重视。

施工中要注意的问题就是原结构混凝土与钢板打磨的方向一定要垂直于受力方向，且一定要重视打磨后的表面清理。笔者就曾见到某知名建筑大学所属人员承接的加固工程，现场打磨后，表面并不清理，即上结构胶开始粘贴，如此做法，不如不打磨。这就要求现场管理、监理人员一定要加强工人的技术培训及现场管理，选用专业、经验丰富的施工队伍，多数工人是不看规范的。

材料的选用：由于目前碳纤维布市场混乱，有很多无良加固公司以无纺布等材料替代碳纤维布，已成为加固工程中仅次于植筋的一个重灾区，以至于不少设计人员，宁愿设计粘钢，也不愿设计更为经济的碳纤维片材加固，以免造成安全隐患。针对此问题，笔者以为，随着建筑EPC的推行，此类问题即可得到解决，且随着国产碳纤维片材的上市，国内碳纤维材料的价格已降至完全可以接受的程度，只要督促业主不一味的压低工程造价，选用合适的加固公司，加固质量与设计目标完全可以达到，万不可一概而论，因噎废食。

1.5植筋与锚栓技术

众所周知，植筋在目前的结构加固施工中已成为比粘贴碳纤维片材更加严重的重灾区，笔者曾和某试验检测单位的工作人员一起去某工地现场做拉拔试验，全楼数以万计的墙拉筋，竟然找不到一根合格的；还有某厂房雨棚，植筋浇筑混凝土后，因植筋不合格，拆模即垮，更为夸张的是如此反复两次都是如此。以上两例可见出现此问题原因有三：1.不断压低工价，2.现场管理人员不重视，认为墙体拉结筋不重要，3.选用的施工队伍不合格。

针对植筋与锚栓，笔者的建议是1.由于按规范要求设计的锚固深度太深，实际施工中往往难以达到，所以建议设计人员尽量不采用，有条件焊接时可选用钢筋焊接或其他替代方式；尤其对于悬挑构件的植筋，要慎之又慎。2.选用有结构补强资质的专业加固公司。据笔者所知，目前工地上活跃的大部分植筋施工队伍都是私人挂靠或直接就是私人承包；3.加强工地管理，对于重要节点的植筋一定要从清孔及孔深两个方面严格检查。

以笔者来看，造成目前工程加固市场混乱，事故频发的原因总结：加固需求旺盛，无有经验监理、管理人员现场管理；通常加固工程标的小，设计人员很少去工地现场，设计与施工联系不紧密；加固效果多以实验报告为准，且现场试验手段落后；

后附笔者所供职的加固公司管理细则中的部分条款，以供业内人士共同完善

西安永煜建筑工程有限公司

工程管理细则

焊条：钢结构及一二级钢一下采用牌号J422，型号E4303焊条；二级钢一下采用牌号J422，型号E4303焊条或牌号J502，型号E5003焊条；级钢以上采用牌号J502，型号E5003焊条；

螺母：所有工地用螺母采购均需国标螺母；

焊缝：钢材焊接设计均需标注焊缝等级、要求，焊缝质量主要检查点：a.焊缝高度；b.焊缝平整度（无焊渣）；

钢筋优先选用搭接，如确需焊接，优先选用帮条焊；

植筋（螺栓）：清孔坚持三吹两刷，旋转插入钢筋（螺栓），确保孔内无粉尘，植筋胶饱满无空隙；植入后钢筋（螺栓），如需焊接，要采用远离植筋胶、湿抹布等降温措施

粘（包）钢钢材拼接宜切45度角后焊接。

注浆钻孔需达到设计深度，如施工确有困难，及时通知公司再做相应措施，不得擅自征得业主或其他管理人员同意后即注浆。

注浆顺序先外后内，跳孔间隔注浆；注浆压力持续2-3分钟；按硅酸钠波美度调整参入量。

包钢施工要坚持先焊接，后灌胶，确保结构胶不碳化、无收缩。

碳纤维粘贴、粘（包）钢施工时，钢板、混凝土打磨方向垂直于受力方向。

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