杜新棟 (福建省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司,福建 福州 350001)
原福州市直機(jī)關(guān)幼兒園的房產(chǎn)修繕項(xiàng)目中,10#辦公樓地處福州市鼓樓區(qū),屬于四層磚混結(jié)構(gòu)房屋。技術(shù)規(guī)格上,承重墻厚度分為三個(gè)規(guī)格,分別為240mm、180mm、120mm,均屬于實(shí)心磚墻結(jié)構(gòu),在共同形成承重結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,在關(guān)鍵連接位置,各設(shè)置一根鋼筋混凝土柱,梯間樓面板采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆,其余各層樓屋面板及梯間屋面板均采用預(yù)制板,建筑高度為13.15m,建筑面積約為2400m2。經(jīng)過(guò)技術(shù)檢測(cè)單位的評(píng)估分析,將這一樓體結(jié)構(gòu)安全性定義為Dsu級(jí),需要采取相應(yīng)措施,對(duì)其樓體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,以此保證整體承載的穩(wěn)定。而在具體的改建處理上,通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)、墻體、梁、板這一系列結(jié)構(gòu)的加固處理,使其建筑結(jié)構(gòu)使用條件達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)需要。
項(xiàng)目土方施工執(zhí)行之前,執(zhí)行了系統(tǒng)化的準(zhǔn)備工作。通過(guò)對(duì)于施工場(chǎng)地的清理,消除了環(huán)境內(nèi)的雜物,為維護(hù)正常施工、保證道路暢通提供了必要條件。同時(shí),在施工準(zhǔn)備階段,在完成技術(shù)交底之后,通過(guò)細(xì)化的放線管理,定位了基本土方工程量、挖土標(biāo)高、挖掘深度等數(shù)據(jù)。另外,在安全性上,通過(guò)沉降觀測(cè),提高整體建筑物的安全性狀態(tài)。
而在土方施工處理中,以人工挖土為主要方式,在開(kāi)展順序施工的過(guò)程中,按照“挖土→清土→轉(zhuǎn)土→基礎(chǔ)加固→隱蔽驗(yàn)收→回填→運(yùn)土”的工作順序完成整體施工操作。完成土方回填之后,還需要開(kāi)展相應(yīng)的驗(yàn)收工作,并在人工回填處理的過(guò)程中,執(zhí)行分層回填夯實(shí)處理,直到整體工程達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后,再進(jìn)行密實(shí)度檢驗(yàn)[1]。
植筋操作前,檢查各規(guī)格、級(jí)別的鋼筋是否配備出廠合格證,并對(duì)鋼筋物理性能進(jìn)行檢驗(yàn)。本工程選取的抽檢密度為1/1000,在規(guī)格、型號(hào)、位置相同的植筋批次中選取至少3根進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。植筋膠安全性能指標(biāo)要求為A級(jí)膠:劈裂抗拉強(qiáng)度>8.5MPa、抗彎強(qiáng)度>50MPa、抗壓強(qiáng)度>60MPa;B級(jí)膠劈裂抗 拉 強(qiáng) 度 >7.0MPa、 抗 彎 強(qiáng) 度 >40MPa、抗壓強(qiáng)度>60MPa。依照該指標(biāo)對(duì)加固材料植筋膠進(jìn)行檢驗(yàn)。然后,進(jìn)行工程施工機(jī)械的調(diào)度,將調(diào)直機(jī)、切斷機(jī)、電鉆、空壓機(jī)的設(shè)備放置在可能需要的工程環(huán)節(jié)附近,以此保證植筋工程操作前的系統(tǒng)化調(diào)度管理。該階段的施工流程設(shè)計(jì)為“鉆孔”“清孔”“注膠”“插入”“等待固化”“連接”,要求錨孔直徑大于鋼筋直徑,并避開(kāi)受力主筋設(shè)置,使用錨固膠填充廢孔,清理錨孔內(nèi)粉塵及積水,安裝完畢72h之內(nèi),嚴(yán)禁擾動(dòng)。注意,完成施工操作之后,需要對(duì)錨固抗拔力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)化的檢查,以此確定植筋操作的合理性,為優(yōu)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提供基礎(chǔ)。
板墻面層的加固,是整體建筑結(jié)構(gòu)加固處理的基礎(chǔ)工作,在執(zhí)行技術(shù)管理的過(guò)程中,需要對(duì)鋼筋胚料進(jìn)行管理,并根據(jù)其型號(hào)與規(guī)格,對(duì)各種形態(tài)與規(guī)格的單根鋼筋進(jìn)行簡(jiǎn)要編號(hào)管理,以此保證加工處理的有效性。同時(shí),在鋼筋的調(diào)直處理中,通過(guò)調(diào)直冷拉率的控制,將不同型號(hào)的鋼筋控制在差異化參數(shù)下。例如,在案例工程中,HPB235調(diào)直冷拉率限制在4%以?xún)?nèi) ;HRB335、HRB440、RRB400這三個(gè)型號(hào),都要限定在1%以?xún)?nèi)。另外,現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理中,針對(duì)鋼筋材料的切斷加工與彎曲成型,都需要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行控制,以此保證技術(shù)處理的完整性[2]。
本加固工程中鋼筋的連接選用搭接焊的方式,保證鋼筋預(yù)彎與搭接過(guò)程中,鋼筋軸線在同一直線上,焊縫距離搭接端部20mm。在接頭處,焊縫長(zhǎng)度大于單面焊10d,大于雙面焊5d,焊縫高度設(shè)計(jì)為0.4d,寬度在0.7d以上。在彎曲加工處理中,針對(duì)鋼筋彎曲處理的客觀要求,需要對(duì)其材料標(biāo)牌中,對(duì)于彎曲的形態(tài)、尺寸等信息作出標(biāo)注,并使用石筆,在材料上畫(huà)出彎曲處理的位置。然后彎曲處理中,要對(duì)鋼筋材料進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)劈裂、縮頭、彎頭等現(xiàn)象后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行有效的處理與更換,以此保證所用材料的穩(wěn)定狀態(tài)。而這一處理中,需要重點(diǎn)關(guān)注鋼筋結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度應(yīng)力誤差,將其數(shù)值狀態(tài)控制在±10mm區(qū)間內(nèi),以提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。
案例項(xiàng)目中,用于加固的砂漿材料,其強(qiáng)度等級(jí)為M 15,并在40mm的厚度條件下,完成結(jié)構(gòu)設(shè)置。而對(duì)于鋼筋外結(jié)構(gòu)的防護(hù),也要將厚度設(shè)置在10mm以上,且將用于鋼筋網(wǎng)片的防護(hù)孔隙,設(shè)置在5mm以上。
對(duì)墻面進(jìn)行鉆孔操作時(shí),按照設(shè)計(jì)規(guī)劃圖紙的內(nèi)容,完成錨筋、拉結(jié)筋位置定位,并使用電鉆設(shè)備,在磚結(jié)構(gòu)的銜接位置進(jìn)行打孔操作,保證孔徑規(guī)格大于鋼筋直徑,并在參數(shù)上,預(yù)留出2mm的直徑差值。然后,將錨筋放置在孔洞中,并使用環(huán)氧材質(zhì)的水泥砂漿進(jìn)行填充。而對(duì)于豎向的鋼筋結(jié)構(gòu),需要預(yù)防鋼筋過(guò)密的問(wèn)題,并使用φ12@600鋼筋進(jìn)行替代,在上下結(jié)構(gòu)各搭接400mm的前提下,提高與樓板網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接狀態(tài)。而在對(duì)樓板進(jìn)行鉆孔處理的過(guò)程中,還需要注意原有樓體結(jié)構(gòu)鋼筋的完整性,避免出現(xiàn)機(jī)械損傷。豎向鋼筋應(yīng)連續(xù)貫穿樓板,為避免鋼筋過(guò)密,貫穿樓板的鋼筋采用φ12@600等代替換,上下搭接各400mm,以便與樓板上下鋼筋網(wǎng)連接;樓板鉆孔時(shí)不得傷及原有鋼筋,貫通樓板的鋼筋插入孔洞后,應(yīng)采用環(huán)氧水泥砂漿填實(shí)。當(dāng)圈梁比磚墻大時(shí),在樓板上下400mm范圍內(nèi)墻面砂漿粉刷可局部加厚;在粉刷水泥砂漿之前,需要先涂刷水泥層,然后再以分層涂抹的方式,完成40mm厚度水泥砂漿面層的設(shè)置,并保證每層的厚度都在15mm以?xún)?nèi)。鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固大樣如下圖所示。
板底粘貼加固中,先對(duì)其表面進(jìn)行打磨,并針對(duì)鋼筋外露、表面裂縫、表面凸出、表面滲水等問(wèn)題進(jìn)行處理,盡可能削減高差,通過(guò)找平膠提高表面的平整度。在膠體固化完成后,進(jìn)行后續(xù)的碳纖維布料粘貼工作。工程施工中發(fā)現(xiàn)部分補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫,且伴有滲水現(xiàn)象。施工人員首先對(duì)滲水現(xiàn)象進(jìn)行處理,排水、干燥后,使用壓縮空氣清理裂縫,結(jié)構(gòu)密封后進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
碳纖維布料的搭接長(zhǎng)度,應(yīng)在100mm以上,并在各層級(jí)的搭接位置上,進(jìn)行錯(cuò)位設(shè)置,以此保證整體結(jié)構(gòu)的粘貼效果。使用光滑的滾子在碳纖維布表面,進(jìn)行單向的反復(fù)滾壓,以此除去結(jié)構(gòu)中存在的氣泡,使碳纖維布料可以更加充分地浸潤(rùn)上膠體材料。在多層粘貼的過(guò)程中,保證纖維表面的干燥觸感狀態(tài),再開(kāi)展多層次的粘貼處理。而對(duì)于最外部的一層碳纖維布料,則需在其表面涂抹浸漬膠,以此保證粘貼加固的表面穩(wěn)定性。
外包型鋼的施工,首先要對(duì)其材料表面進(jìn)行技術(shù)處理。技術(shù)上,要對(duì)混凝土表面進(jìn)行分析,并在差異化的條件下,采取針對(duì)性的措施。本加固工程中混凝土材料表面狀態(tài)主要包括三類(lèi),對(duì)其相應(yīng)的處理方式進(jìn)行介紹:其一,對(duì)于臟、舊的混凝土構(gòu)件粘合面,進(jìn)行打磨處理,并在消除1~2mm厚度的同時(shí),露出新面,并使用無(wú)油壓縮空氣吹走表面粉粒。其二,對(duì)于新混凝土粘合面,使用鋼絲刷,對(duì)表面的浮渣進(jìn)行清掃,然后再使用硬毛刷,在洗滌劑的作用下,完成清洗。其三,對(duì)于濕度較大的結(jié)構(gòu),先進(jìn)行人工干燥處理,然后,才能進(jìn)行清洗處理。
完成清洗后,鋼板結(jié)構(gòu)進(jìn)行粘合處理,通過(guò)表面制造的紋路,增加結(jié)構(gòu)摩擦力,以此提高粘合的處理效果。然后,使用固定用的卡具、螺栓等結(jié)構(gòu)設(shè)備,完成點(diǎn)焊固定,將鋼板固定在混凝土結(jié)構(gòu)上,并在適宜膠層厚度的前提下,保證施工的有效性。注意,在施工處理中,預(yù)留排氣孔,在粘合面上,以0.6m為間隔條件,完成左右方向的排氣孔設(shè)置[3]。緊接著,對(duì)于完成粘合處理的結(jié)構(gòu),進(jìn)行密封處理,并在保證周邊縫隙等結(jié)構(gòu)封堵嚴(yán)密的條件下,提高整體粘合密封性。
在完成閉合處理后,進(jìn)行壓力灌膠操作,使用腳踏泵、灌漿機(jī)等設(shè)備,從注漿嘴位置注入膠液,并在注膠嘴溢出后,進(jìn)行封閉處理。封閉完成后,需要保證48h的固化期,為膠體結(jié)構(gòu)的凝固預(yù)留充足時(shí)間。在48h之后,才能通過(guò)敲擊錘進(jìn)行檢驗(yàn),并在聲音判斷的前提下,確定有效粘合比例在90%以上。此時(shí),才能對(duì)鋼板結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐處理,并完成整個(gè)施工操作。
綜上,在福州市直機(jī)關(guān)幼兒園的建筑加固施工項(xiàng)目中,通過(guò)系列性的技術(shù)管理措施,在落實(shí)墻體結(jié)構(gòu)加固處理的過(guò)程中,提高了整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性狀態(tài)。而這一項(xiàng)目工程中,通過(guò)植筋、板墻、砂漿層、板底、外包型鋼等結(jié)構(gòu)的技術(shù)處理,也實(shí)現(xiàn)了整體施工技術(shù)的優(yōu)化調(diào)整,并在優(yōu)化施工工藝的前提下,完成了類(lèi)型項(xiàng)目技術(shù)手段的深化研究,為相關(guān)實(shí)踐工程提供了參考性的應(yīng)用方案。