安貴倉，魏常寶，魏新強(qiáng)，錢 銘，劉永恒

（甘肅土木工程科學(xué)研究院有限公司 蘭州730020）

0 引言

對(duì)存在缺陷、受損，改變使用條件，以及承載力（含抗震承載力）不滿足等具有安全隱患的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取適當(dāng)?shù)募庸叹S修措施進(jìn)行處理是必要的。加固維修能解決結(jié)構(gòu)安全隱患，提高安全儲(chǔ)備，達(dá)到結(jié)構(gòu)受力需要。經(jīng)過多年的發(fā)展，既有混凝土結(jié)構(gòu)的維修、改造與加固成為我國建筑業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一［1-2］。在加固施工過程中，各工序過程控制的好壞直接影響加固工程質(zhì)量的優(yōu)劣，結(jié)構(gòu)加固工程各施工工序質(zhì)量控制與管理應(yīng)引起人們足夠的重視［3-5］。因此，在結(jié)構(gòu)加固工程中采用過程控制與管理顯得尤為重要。在加固施工過程中，運(yùn)用過程管理的理論對(duì)工程施工階段進(jìn)行事中管理，可有效提高加固工程施工質(zhì)量，降低成本。

1 細(xì)化、優(yōu)化加固設(shè)計(jì)

1.1 解讀核對(duì)設(shè)計(jì)文件

投標(biāo)階段，投標(biāo)單位在收到建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)圖紙后，應(yīng)組織技術(shù)人員認(rèn)真解讀設(shè)計(jì)文件，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，并踏勘施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)一步復(fù)核需要加固的構(gòu)件位置、數(shù)量、截面尺寸等是否與圖紙相符，并計(jì)算工程量，進(jìn)行投標(biāo)準(zhǔn)備以及投標(biāo)文件的編制。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)與圖紙會(huì)審

工程中標(biāo)后，建設(shè)單位與承包單位簽訂加固施工合同后，中標(biāo)施工單位首先組建項(xiàng)目經(jīng)理部，建立項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)、工作流程等，合理安排人員配備。其次項(xiàng)目經(jīng)理或項(xiàng)目總工程師組織項(xiàng)目技術(shù)人員結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，整理與搜集與本項(xiàng)目相關(guān)的各種資料，反復(fù)核對(duì)設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)備圖紙會(huì)審。

1.3 提出問題

圖紙會(huì)審前，承包單位組織項(xiàng)目技術(shù)人員核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)與施工圖紙是否相符，圖紙中是否有矛盾、缺陷等，及早發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)問題和設(shè)計(jì)圖紙缺陷與不足。并分類統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)障礙物，核實(shí)與施工不利的環(huán)境影響因素。圖紙會(huì)審前將全部的問題提交建設(shè)單位，通過圖紙會(huì)審解決。通過圖紙會(huì)審，工程各責(zé)任方及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在不足或疏忽之處，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施難度、障礙物等不利因素，及時(shí)提出問題，及時(shí)協(xié)商解決。

1.4 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化與細(xì)化

通過圖紙會(huì)審，參建各責(zé)任方所提出現(xiàn)的問題得到初步解決，設(shè)計(jì)問題由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)修改、細(xì)化，施工方案問題由施工單位修改、細(xì)化，涉及建設(shè)單位的由建設(shè)單位協(xié)商解決。設(shè)計(jì)修改、變更或施工方案細(xì)化需設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、施工單位及監(jiān)理單位進(jìn)行溝通。根據(jù)設(shè)計(jì)單位變更、修改、細(xì)化圖紙等，施工單位將加固施工方案進(jìn)行再次優(yōu)化與細(xì)化［2］，將設(shè)計(jì)單位圖紙“翻譯”成現(xiàn)場(chǎng)的具體施工工藝與措施。施工單位有必要根據(jù)自己技術(shù)優(yōu)勢(shì)和工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)岢鰞?yōu)化與細(xì)化建議。設(shè)計(jì)單位應(yīng)重視有經(jīng)驗(yàn)有技術(shù)能力的施工單位的建議，并應(yīng)在設(shè)計(jì)中采用當(dāng)前成熟、先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案。

2 加固施工過程控制與管理

加固施工過程控制的目的就是要保證施工盡可能少發(fā)生偏差，使加固施工材料、施工工藝在各個(gè)工序受控，保證加固工程施工質(zhì)量［6］。

2.1 施工材料驗(yàn)收與檢驗(yàn)

對(duì)于加固施工而言，加固材料的控制是重點(diǎn)。加固材料采購前要對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行合格供方評(píng)審，這是保證材料質(zhì)量的第一道防線。其次，加固材料進(jìn)場(chǎng)后首先通過對(duì)產(chǎn)品的合格證、檢驗(yàn)報(bào)告等技術(shù)資料“驗(yàn)明正身”，通過施工單位自身的技術(shù)措施對(duì)該批材料進(jìn)行包裝、外觀、數(shù)量等方面的預(yù)驗(yàn)收。材料驗(yàn)收是材料過程管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是工程施工質(zhì)量的重要保證［7］。最后再通過現(xiàn)場(chǎng)見證取樣，送有資質(zhì)的第三方試驗(yàn)室進(jìn)行委托檢驗(yàn)。

凡是必須進(jìn)行委托檢驗(yàn)才能確定其質(zhì)量的材料，檢驗(yàn)人員除了對(duì)材料的數(shù)量進(jìn)行驗(yàn)收外，并應(yīng)對(duì)其內(nèi)在質(zhì)量見證取樣委托作必要的技術(shù)鑒定，鑒定合格后方可使用。

2.2 施工工藝過程控制與管理

混凝土結(jié)構(gòu)加固常規(guī)采用的加固方法有：增大截面法、粘鋼板（型鋼）、粘貼碳纖維布（板）、體外預(yù)應(yīng)力加固法等［8］。在加固施工過程中，按照采用的加固方法，制定合理的施工工藝，并結(jié)合施工中過程控制，對(duì)施工工藝關(guān)鍵工序檢驗(yàn)驗(yàn)收點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)檢驗(yàn)驗(yàn)收。同時(shí)及時(shí)總結(jié)施工的不足，并在下一階段進(jìn)行修正，使加固施工工程質(zhì)量逐步提升，提高施工質(zhì)量，同時(shí)盡可能節(jié)約成本，提高效率（即施工管理PDCA 循環(huán)）。以下對(duì)幾種常規(guī)加固方法的施工工藝及重點(diǎn)控制點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述。

2.2.1 增大截面法加固

增大截面法加固是指在原構(gòu)件的一側(cè)或多側(cè)新澆筑混凝土，以提高原構(gòu)件承載能力和剛度的方法，是常用的一種加固方法，其加固效果較為顯著［8-10］。

增大截面法加固施工工藝：定位放線→混凝土基面處理→基面驗(yàn)收→綁扎鋼筋→隱蔽驗(yàn)收→支模板→模板驗(yàn)收→澆筑混凝土（或灌漿料）→拆模養(yǎng)護(hù)。

增大截面加固法重點(diǎn)過程控制點(diǎn)有：混凝土基面處理與驗(yàn)收、鋼筋隱蔽驗(yàn)收、模板驗(yàn)收、預(yù)埋件驗(yàn)收等。

2.2.2 外包鋼加固

外包鋼主要是將鋼板（或型鋼）采用高性能的膠粘劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，再輔助使用錨栓錨固，使鋼板（或型鋼）與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板（或型鋼）良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的［10，11］。

外包鋼板（粘鋼板）加固施工工藝：定位放線→混凝土基面處理→基面驗(yàn)收→鋼板表面處理→配置粘鋼膠→粘貼處涂抹粘鋼膠→粘貼鋼板→固定并加壓（待膠固化）→檢驗(yàn)驗(yàn)收→表面防護(hù)。

外包型鋼（粘型鋼）加固施工工藝：定位放線→混凝土基面處理→基面驗(yàn)收→型鋼表面處理→安裝型鋼→配置粘鋼膠→型鋼與混凝土縫隙注粘鋼膠→錨栓緊固并加壓（待膠固化）→檢驗(yàn)驗(yàn)收→表面防護(hù)。

外包鋼加固法重點(diǎn)過程控制點(diǎn)有：混凝土基面處理與驗(yàn)收、粘貼鋼板（型鋼）、注膠、試驗(yàn)檢驗(yàn)驗(yàn)收。

2.2.3 粘貼碳纖維加固

粘貼碳纖維加固是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維（布和板）采用膠粘劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力，增大結(jié)構(gòu)的抗彎或抗剪能力及抗裂性和延性。與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼加固相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重等特點(diǎn)［9，10］。

粘貼碳纖維加固施工工藝：定位放線→混凝土基面修補(bǔ)→混凝土基面打磨→基面驗(yàn)收→涂刷底膠→底膠驗(yàn)收→涂刷粘貼浸漬膠→粘貼碳纖維→表面養(yǎng)護(hù)→碳纖維檢驗(yàn)驗(yàn)收→表面防護(hù)。

粘貼碳纖維加固重點(diǎn)過程控制點(diǎn)有：混凝土基面處理與驗(yàn)收、粘貼碳纖維隱蔽驗(yàn)收、碳纖維施工質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)收。

2.2.4 混凝土結(jié)構(gòu)的其他加固方法

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的加固，除了上述方法外還有體外預(yù)應(yīng)力（或后張法預(yù)應(yīng)力）加固法、減震隔震加固措施等。本文僅針對(duì)某工程介紹混凝土結(jié)構(gòu)常規(guī)的加固方法及過程控制要點(diǎn)，對(duì)本工程加固以外的如外預(yù)應(yīng)力加固法、減震隔震加固措施的工藝不再贅述。

3 加固施工質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)加固施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與驗(yàn)收通過對(duì)隱蔽工程、加固施工檢驗(yàn)批進(jìn)行自檢、檢驗(yàn)與驗(yàn)收，從而進(jìn)一步對(duì)加固施工分項(xiàng)工程、分部工程及單位工程進(jìn)行逐層逐級(jí)驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量。

3.1 隱蔽工程自檢、檢驗(yàn)與驗(yàn)收

加固施工隱蔽工程驗(yàn)收是指在結(jié)構(gòu)加固施工過程中，對(duì)將被下一道工序所封閉、覆蓋的檢驗(yàn)批工程進(jìn)行檢查驗(yàn)收，也是指加固施工完成后無法進(jìn)行復(fù)查的工程部位所做的驗(yàn)收。對(duì)于增大截面法，隱蔽驗(yàn)收包括基面處理、后錨固、鋼筋工程等。對(duì)于粘貼碳纖維，隱蔽驗(yàn)收包括基面處理、粘貼質(zhì)量。對(duì)于外包鋼加固，隱蔽驗(yàn)收包括基面處理、注膠（注漿）質(zhì)量等。在隱蔽后，如果發(fā)生質(zhì)量問題，必須返工處理（即拆除處理后重新覆蓋），從而發(fā)生經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤，所以必須按驗(yàn)收程序做好隱蔽工程的檢驗(yàn)與驗(yàn)收。為確保加固工程施工質(zhì)量，在下一道工序施工前，施工單位首先自檢合格后，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人報(bào)建設(shè)單位、監(jiān)理單位共同對(duì)隱蔽工程進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，同時(shí)施工單位繪制隱蔽工程圖，并及時(shí)辦理隱蔽工程驗(yàn)收簽字手續(xù)。

3.2 施工自檢試驗(yàn)（檢測(cè)）、檢驗(yàn)與驗(yàn)收

混凝土結(jié)構(gòu)加固的自檢試驗(yàn)主要有粘貼碳纖維和鋼板正拉粘接強(qiáng)度試驗(yàn)、后錨固拉拔試驗(yàn)、新增混凝土強(qiáng)度、缺陷檢測(cè)等?；炷两Y(jié)構(gòu)加固工程的檢驗(yàn)批作為施工自檢、檢驗(yàn)與驗(yàn)收的最小單元進(jìn)行詳盡的驗(yàn)收。對(duì)各分部、各分項(xiàng)工程的每一個(gè)檢驗(yàn)批，均按程序進(jìn)行驗(yàn)收，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量預(yù)控，質(zhì)量員、施工員，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。施工每一道工序的銜接，應(yīng)做好驗(yàn)收記錄，上一道工序不合格，不得進(jìn)入下道工序。

3.3 分項(xiàng)、分部及單位工程驗(yàn)收

為了方便工程的質(zhì)量管理，施工驗(yàn)收按檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程的層次進(jìn)行。首先驗(yàn)收檢驗(yàn)批、再分項(xiàng)工程質(zhì)，再次分部工程，最后單位工程質(zhì)量驗(yàn)收。檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程由監(jiān)理工程師組織項(xiàng)目技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行驗(yàn)收。分部工程由總監(jiān)理工程師組織施工單位、設(shè)計(jì)單位、勘察單位、建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行驗(yàn)收。單位工程驗(yàn)收根據(jù)分部工程驗(yàn)收結(jié)果由建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織項(xiàng)目參建各責(zé)任方項(xiàng)目負(fù)責(zé)人參加驗(yàn)收。一般情況下，加固施工項(xiàng)目單位工程驗(yàn)收即為竣工驗(yàn)收。

4 工程案例

4.1 工程概況

某大樓主體結(jié)構(gòu)為地下3 層地上9 層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用平板式筏形基礎(chǔ)，建筑總高度為37.10 m。因建設(shè)單位對(duì)該樓A 塔、B 塔主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了局部變更，后對(duì)該樓主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)，經(jīng)復(fù)核驗(yàn)算，部分筏板、框架柱、框架梁、配筋不滿足計(jì)算要求，故需要對(duì)該樓不滿足承載力要求的構(gòu)件進(jìn)行加固處理。結(jié)合本工程現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)加固方案如下：筏板采用粘鋼加固，框架柱采用增大截面、外包鋼加固，框架梁采用增大截面、外包鋼、碳纖維加固。

4.2 施工管理

本工程結(jié)構(gòu)加固施工按照以下程序進(jìn)行：解讀設(shè)計(jì)文件→踏勘施工現(xiàn)場(chǎng)→投標(biāo)→中標(biāo)簽訂合同→組建項(xiàng)目部→圖紙交底與會(huì)審→問題的解決→設(shè)計(jì)方案修改→施工組織方案優(yōu)化→人員、材料、機(jī)具進(jìn)場(chǎng)→加固開工→過程驗(yàn)收→竣工驗(yàn)收。

項(xiàng)目部根據(jù)批準(zhǔn)的施工進(jìn)度計(jì)劃，組織施工材料進(jìn)場(chǎng)及檢驗(yàn)驗(yàn)收、見證取樣試驗(yàn)，組織人員、機(jī)具進(jìn)場(chǎng)，人員安全教育、技術(shù)交底、圖紙會(huì)審，施工機(jī)具組織檢驗(yàn)驗(yàn)收。

施工前制定本工程的施工過程控制與管理計(jì)劃，明確目標(biāo)、責(zé)任，制定施工過程控制要點(diǎn)，通過加固事前控制并加強(qiáng)對(duì)施工過程中的過程控制。施工過程中對(duì)各個(gè)工序的隱蔽工程按照程序及時(shí)驗(yàn)收，對(duì)各個(gè)檢驗(yàn)批按程序進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)各分項(xiàng)工程、分部工程、單位工程依次按程序進(jìn)行驗(yàn)收。本工程單位工程驗(yàn)收即為竣工驗(yàn)收。

4.3 加固施工

本工程加固方法有增大截面法、外包鋼、粘貼碳纖維三種。施工過程中運(yùn)用過程控制與管理進(jìn)行管理，對(duì)各材料、施工工序及工藝進(jìn)行有效的管控，使優(yōu)化的施工方案和設(shè)計(jì)意圖得到落實(shí)，質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本計(jì)劃也得到落實(shí)。本工程鋼筋隱蔽前增大截面加固做法如圖1a 所示，混凝土澆筑后（鋼筋隱蔽后）增大截面法加固外貌如圖1b 所示。

圖1 梁柱增大截面法加固Fig.1 Beam and Column Reinforcement by Increasing Section Method（after the Hidden Process）

本工程柱粘鋼及梁粘鋼加固做法分布如圖2a、圖2b 所示。

圖2 柱、梁粘鋼加固Fig.2 Column and Beam Reinforcement by Sticky Steel

本工程粘貼碳纖維做法如圖3 所示。

4.4 施工質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收

項(xiàng)目施工單位方根據(jù)自身技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)主要施工工藝的質(zhì)量要求進(jìn)行自檢檢驗(yàn)（試驗(yàn)），如碳纖維粘貼的正拉粘接強(qiáng)度檢驗(yàn)，粘鋼的正拉粘接強(qiáng)度檢驗(yàn)、新增混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)、新增混凝土缺陷超聲檢驗(yàn)、混凝土后錨固拉拔試驗(yàn)等。現(xiàn)本工程已竣工驗(yàn)收并投入使用，施工質(zhì)量合格，加固效果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果。

圖3 梁粘貼碳纖維布加固Fig.3 Beam Reinforcement with CFRP

5 幾點(diǎn)體會(huì)

通過總結(jié)實(shí)際工程的加固施工經(jīng)驗(yàn)［12］，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)加固施工有如下幾點(diǎn)體會(huì)：

⑴ 施工圖紙及方案結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)、圖紙會(huì)審等工序要進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化；

⑵ 加強(qiáng)施工前期的材料驗(yàn)收與檢驗(yàn)，保證材料質(zhì)量；

⑶ 采用過程控制的理論，在施工過程中按照各施工工藝，抓住關(guān)鍵工序重點(diǎn)進(jìn)行過程控制與檢驗(yàn)驗(yàn)收；

⑷ 通過對(duì)關(guān)鍵部位和關(guān)鍵環(huán)節(jié)隱蔽工程檢查驗(yàn)收、檢驗(yàn)批檢驗(yàn)與驗(yàn)收，確保關(guān)鍵部位和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量；

⑸ 加固施工要樹立系統(tǒng)性的控制觀念，重點(diǎn)環(huán)節(jié)一定要受控。

6 結(jié)語

隨著建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)水平不斷提升，新工藝與新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并在結(jié)構(gòu)加固工程中得以廣泛應(yīng)用。為推進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)加固工程施工的順利進(jìn)行，有必要做好加固施工質(zhì)量過程控制與管理工作［13，14］。結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)加固工程特點(diǎn)，做好加固施工材料及施工工序、施工工藝進(jìn)行過程控制，使施工質(zhì)量、安全目標(biāo)得到落實(shí)，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)加固項(xiàng)目的綜合效益，為項(xiàng)目建設(shè)“增值”，促進(jìn)建筑使用功能的最大化發(fā)揮［15］。本文通過總結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)加固施工的程序管理、過程控制，并結(jié)合具體的工程實(shí)例進(jìn)行了說明，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固施工管理具有一定的借鑒意義。