建筑結(jié)構(gòu)加固工程設(shè)計施工質(zhì)量淺議

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［摘要］近年來，隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，房屋建筑無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上都得到了很大提升，但也有極少量新建建筑因施工質(zhì)量問題導致結(jié)構(gòu)承載達不到設(shè)計要求的問題，尤其是既有老舊建筑結(jié)構(gòu)老化現(xiàn)象十分突出，更有燃爆、火災(zāi)造成的結(jié)構(gòu)破壞，若不能及時有效解決，容易危及人們的財產(chǎn)和公共安全，結(jié)構(gòu)加固也成為了解決此類問題的首選，筆者在東營地區(qū)有多年從事工程設(shè)計、監(jiān)理和質(zhì)量監(jiān)督管理經(jīng)驗，多次參與從結(jié)構(gòu)鑒定、加固方案論證、加固設(shè)計到施工過程管理等全過程的分析決策，對建筑結(jié)構(gòu)加固有了更深入的認識，本文結(jié)合案例從建筑結(jié)構(gòu)加固工程進行全過程分析探討，以期制定更加完善的設(shè)計、施工質(zhì)量控制措施和安全管理對策。

［關(guān)鍵詞］建筑工程；結(jié)構(gòu)加固；施工質(zhì)量；安全管理

隨著建筑業(yè)飛速發(fā)展，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用也得到很大發(fā)展，目前主要的加固手段分為碳纖維粘貼和型鋼外包兩種方法，傳統(tǒng)的擴大截面法已較少采用，但型鋼外包法整合了原來的粘貼鋼板，相比碳纖維加固截面有所擴大，加固方案的制定與設(shè)計施工圖的繪制前提是搞好結(jié)構(gòu)鑒定，根據(jù)加固成因分析和既有建筑使用狀況組織實施施工，加固過程中的成品保護、新舊做法連接都要在施工組織設(shè)計中具體體現(xiàn)，不但要制定嚴格的質(zhì)量管控措施，更要確保安全（重點是使用過程中的加固施工安全管理），科學利用結(jié)構(gòu)加固技術(shù)既能很好地解決質(zhì)量缺陷導致的承載力不足問題，又能快速解決燃爆、火災(zāi)突發(fā)事故導致的結(jié)構(gòu)損壞，尤其是通過對既有老舊建筑加固的實施，解決了原使用功能不足的問題，對于保護老城既有建筑原始風貌方面有重要意義，極大地促進了城市更新建設(shè)工作的全面展開，當然結(jié)構(gòu)加固技術(shù)涉及鑒定、結(jié)構(gòu)計算、抗震性能、質(zhì)量安全控制等諸多環(huán)節(jié)，涉及許多新材料新工藝，需要在工程實踐中加以完善。

1建筑結(jié)構(gòu)加固工程實施的重要性和必要性

現(xiàn)階段，新建建筑局部混凝土強度不足引起的加固越來越多，拆除重建顯然不是首選，不僅浪費資源，建設(shè)工期也會無限延長，隨著各地城市更新工作的逐步展開，保留歷史建筑風貌的呼聲也越來越高，通過結(jié)構(gòu)加固可以使得老舊建筑提高承載力和抗震性能，擴展使用功能，延長建筑物使用壽命，促進生態(tài)文明城市建設(shè)。

1.1可提高建筑工程的耐久性和使用年限

由于建筑使用環(huán)境差別大，在長期外環(huán)境作用下，尤其是沿海堿化侵蝕，甚至建筑長期使用不當且不能夠正常維護，其耐久性必然降低，通過有計劃地實施結(jié)構(gòu)加固補強就能較好地解決工程耐久性的問題，特別是通過貫徹落實既有建筑結(jié)構(gòu)鑒定加固工作，能夠很好地預(yù)防結(jié)構(gòu)坍塌失穩(wěn)，確保使用期內(nèi)的正常使用。然而加固后使用壽命如何界定的問題尚有待商榷，因為涉及新舊建筑共同存在的問題，有關(guān)規(guī)范提出過加固后延長30年使用期的規(guī)定，中石化設(shè)計院在處理東營某小區(qū)燃爆事故加固方案中采取了原工程設(shè)計使用年限50年減去已使用15年即35年設(shè)計使用期的做法，不失為一種折中的辦法。

1.2是新建建筑處理質(zhì)量隱患的需要

在新建工程施工過程中，由于種種原因?qū)е禄炷潦┕み_不到設(shè)計要求的現(xiàn)象較多，特別是主體結(jié)構(gòu)施工或驗收前實施的回彈檢測以及補充抽芯檢測判定混凝土標號遠低于設(shè)計值的情況，處理這類問題主要依靠結(jié)構(gòu)加固，目前加固的方案主要有粘貼碳纖維，除非確有鑿除重新澆筑的必要，碳纖維加固的好處是原設(shè)計截面積不改變，容易被各方所接受。

1.3是處理燃爆、火災(zāi)等突發(fā)事故傷害的需要

目前由于燃氣爆炸引發(fā)的安全事故屢見不鮮，其會導致財產(chǎn)損失大甚至導致重大人員傷亡，社會影響惡劣，相關(guān)部門在處置突發(fā)應(yīng)急救援的過程中，首先是安置救助工作，接下來緊急的事情就是鑒定結(jié)構(gòu)安全和財產(chǎn)損失，分析事故原因，結(jié)合房屋受損程度盡快實施加固工作（見圖1）。

1.4是城市更新工作的需要

在推進城市更新工作中，一些老的建筑受制于原有建筑技術(shù)和材料供應(yīng)的影響，加之常年風吹日曬，外墻開裂脫落，結(jié)構(gòu)構(gòu)件銹蝕，抗震性能不足，但建筑風格獨特，確有保留的意義，通過結(jié)構(gòu)加固和改造，使其重新煥發(fā)生機，結(jié)構(gòu)加固還可以通過墻梁置換擴大使用空間，但就抗震能力來說，不同歷史時期受到當時技術(shù)、經(jīng)濟等各方面制約，建筑抗震設(shè)防標準差別很大，原來的一些建筑很難滿足現(xiàn)在的抗震設(shè)防要求，尤其是汶川地震后，國家對學校、醫(yī)院等提高了設(shè)防標準，目前各地對學校、醫(yī)院原有建筑都程度不同地采取了局部或整體加固（見圖2）。

2建筑結(jié)構(gòu)加固的基本原則

2.1先鑒定后加固的原則

結(jié)構(gòu)是否需要加固及加固深度應(yīng)通過結(jié)構(gòu)可靠性鑒定確認，通過結(jié)構(gòu)鑒定分析，判定結(jié)構(gòu)承載能力不足引發(fā)的原因，是結(jié)構(gòu)老化還是燃爆破壞后再行制定加固方案。

2.2加固方案要經(jīng)當?shù)厥┕D審查機構(gòu)確認

招錄隊伍開工前要先行施工圖審查，確保加固設(shè)計滿足規(guī)范要求，施工單位拿到圖紙后要熟悉現(xiàn)場并做好圖紙會審和技術(shù)交底工作。

2.3加固工程應(yīng)做到技術(shù)可靠、安全適用、經(jīng)濟合理、質(zhì)量合格和環(huán)保節(jié)能

加固工程結(jié)構(gòu)本身存在種種缺陷和損傷，其可靠度低，也可能因增加新的荷載而導致承載力不足，因此在選擇結(jié)構(gòu)加固方案時，應(yīng)充分考慮已有結(jié)構(gòu)的實際狀況和加固后結(jié)構(gòu)傳力體系的改變，確保結(jié)構(gòu)可靠[1]

3建筑結(jié)構(gòu)加固工程設(shè)計、施工質(zhì)量的有效控制對策

3.1深化施工圖節(jié)點設(shè)計并編制專項施工組織設(shè)計

既有建筑加固工程與新建建筑具有很大差別，有其自身特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是在原有建筑的基礎(chǔ)上實施；二是加固方案一定要和原有建筑結(jié)構(gòu)型式吻合，尤其是砌體結(jié)構(gòu)大空間轉(zhuǎn)換；三是必須先行結(jié)構(gòu)鑒定（見圖3）。編制專項施工組織設(shè)計要有針對性和可操作性，加固方案中要有如何原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆除、保護和保留，新舊建筑的連接結(jié)合節(jié)點處理，例如在某疾控中心辦公樓改造加固中，施工人員在實施原有結(jié)構(gòu)混凝土柱型鋼包括中盲目切割柱與墻體的鋼筋拉結(jié)后簡單用砂漿封堵，降低了柱間墻體的抗震性能，受到了相應(yīng)處罰。

3.2構(gòu)建全過程工程質(zhì)量管控體系

編制的施工方案要突出質(zhì)量管控環(huán)節(jié)，明確報驗及驗收環(huán)節(jié)，建立明晰的質(zhì)量管理體系，嚴格執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-3013和相關(guān)質(zhì)量驗收標準的規(guī)定，同時根據(jù)實際施工情況科學制定施工質(zhì)量目標，落實好五方責任主體職責，加固工程分為拆除和補強兩個階段，每個階段的實施都要有嚴格的操作規(guī)程，不得野蠻操作，拆除需要專用設(shè)備器具的不能用簡單的破拆替代，拆除原有構(gòu)件墻體時一定要熟悉原有建筑圖紙，如果沒有圖紙的一定要先探查再行下道程序，無論破拆還是隱蔽都要報監(jiān)理簽驗，留好圖片影像資料，某加固工程在拆除原有地面時盲目操作導致個別預(yù)制樓板損壞[2]。

3.3做好技術(shù)交底和人員培訓工作

在一些建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工過程中，之所以出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題，往往是因為沒有進行很好的技術(shù)交底工作，建筑工程加固施工屬于專業(yè)操作比較強的行業(yè)，需要常年熟練操作的技術(shù)工人，切不可從勞務(wù)市場盲目招攬零工，即使是常年作業(yè)的技術(shù)工人也要針對具體項目開展人員培訓和技術(shù)交底工作，因為每個項目的情況不一樣，結(jié)構(gòu)型式、改造模式、使用情況等都要通過培訓指導讓每一位施工人員包括管理人員掌握。例如碳纖維粘貼需要專用設(shè)備操作，對材料的性能及使用要求要領(lǐng)會，原有建筑的拆除破損要注意保護既有承載構(gòu)件等，新區(qū)醫(yī)院加固改造中特別提出靜力切割技術(shù)，該規(guī)定要求：本圖中所涉及的拆除必須采用靜力切割拆除，嚴禁采用振動拆。

3.4作好質(zhì)量過程控制工作

結(jié)構(gòu)加固工作是全流程控制，既涉及對原有建筑的破拆，也涉及新建部分的施工，一定要強化過程控制，結(jié)合設(shè)計交底和現(xiàn)場實際，對應(yīng)每個環(huán)節(jié)都要做到報驗，遇到與實際不符的情況及時報設(shè)計會商處理意見，嚴格執(zhí)行相關(guān)結(jié)構(gòu)驗收規(guī)范的標準要求。下面列舉關(guān)于碳纖維施工檢查的具體要求：（1）材料要求：承重結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維，必須選用聚丙烯腈基（PAN基）12k或12k以下的小絲束纖維，嚴禁使用大絲束纖維；結(jié)構(gòu)加固用的纖維復(fù)合材必須采用滿足加固規(guī)范要求的連續(xù)纖維與改性環(huán)氧樹脂膠粘劑復(fù)合而成。（2）檢驗要求：使用前必須按加固規(guī)范相關(guān)規(guī)定的性能指標和質(zhì)量要求進行安全性及適配性檢驗。檢驗時，實測的纖維復(fù)合材抗拉強度標準值應(yīng)根據(jù)置信水平C＝0.99、保證率為0.95的要求

4建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工安全管控對策

4.1加固工程安全管理的意義

根據(jù)《中華人民共和國建筑法》等有關(guān)規(guī)定，國務(wù)院和住建部分別出臺了《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》（國務(wù)院令第393號）和《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程施工安全監(jiān)督工作規(guī)程》（建質(zhì)〔2014〕154號）等法律法規(guī)和標準規(guī)范，對于指導行業(yè)安全管理提供了法律依據(jù)。2020年國家、省、市政府相繼出臺并發(fā)布了政府工作人員安全事故責任追究辦法，落實管行業(yè)就要管安全，重點夯實屬地管理責任，把安全生產(chǎn)管理職能下移到鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道辦一級，住建部還出臺了文件，規(guī)定了建設(shè)單位是安全生產(chǎn)第一責任人。

4.2加固工程安全管理的特點

加固工程施工安全管理除了滿足新建工程對安全管理的要求外，更要針對加固工程的特點制定專門的安全對策，首先原有建筑結(jié)構(gòu)型式是什么？哪些部位需要拆除？哪些結(jié)構(gòu)需要重新支撐等等，例如在區(qū)疾控中心舊樓加固改造中檢查發(fā)現(xiàn)懸挑混凝土板下未加支撐就在上面堆放拆除后的廢磚料等，再者，要看原有建筑是否在使用，對于正在使用的功能建筑務(wù)必要做好施工動態(tài)安全隔離，確保使用人員和施工人員雙安全。

4.3加固工程安全的措施和方法

安全技術(shù)交底要做好，操作人員一定要熟悉加固方案圖紙，查看施工現(xiàn)場，做好必要的施工圍擋，做到安全文明施工，做好拆除舊料的收集運輸，不得胡亂拋擲，每天開工前都要開展安全警示教育，安全技術(shù)交底要經(jīng)過監(jiān)理人員簽字認可。下面是幾個加固工程安全生產(chǎn)管理措施的具體案例要求。焊接安全管理要求：（1）焊接操作人員須持證上崗。（2）電焊作業(yè)人員必須戴絕緣手套，使用護目鏡和面罩，高空作業(yè)須系安全帶。（3）焊接作業(yè)時須配制滅火器材等[3]。施工安全管理紀律：（1）進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，扣好帽帶，并正確使用個人勞動保護用品。（2）2m以上的高空懸空作業(yè)，無安全設(shè)施的必須戴好安全帶，扣好保險鉤。（3）高空作業(yè)，不準往下或向上亂拋材料和工具等物件。（4）各種電動機械設(shè)備，必須有可靠有效的安全措施和防護裝置，方能投入使用。（5）不懂電氣和機械操作的人員嚴禁使用和玩弄機電設(shè)備。（6）吊裝區(qū)域非操作人員嚴禁入內(nèi)，吊裝機械必須完好，把桿垂直下方不準站人。

4.4做好安全動態(tài)化檢查

施工過程中要開展動態(tài)化檢查，重點檢查臨邊、臨口圍擋，檢查安全帽佩戴，檢查是否正確系安全繩，施工單位要配備專職安全員巡查，監(jiān)理也同步檢查跟進，確保安全隱患早發(fā)現(xiàn)早排除。

5結(jié)語

綜上所述，結(jié)構(gòu)加固是一項十分復(fù)雜的工程，其設(shè)計和施工更顯緊密，施工現(xiàn)場存在邊使用邊改造的情況，安全管理難度加大，加固后的質(zhì)量驗收評定需要更加明晰的規(guī)范文件指導，新技術(shù)新工藝亟待突破，結(jié)合近幾年參與的加固案例，認識得到進一步提高。

參考文獻

[1]黃興棣.建筑物鑒定加固與增層改造[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]GB50367-2013，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].

[3]常燕.建設(shè)工程安全生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

作者:燕欽德 單位:東營區(qū)建設(shè)工程管理服務(wù)中心