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【摘要】本文主要介绍了结构加固的常见施工方法和施工的要点，并对主要的施工环节进行了系统阐述。
【关键词】 抗震等级结构加固植筋碳纤维布施工质量控制
中图分类号：TU352.1+1文献标识码： A 文章编号：
自汶川大地震后，全国范围内对校舍的安全抗震等级进行全面排查，镇海区的校安工程从此开展。浙江省镇海中学校舍加固及外立面改造工程为镇海区第一批校安工程，建筑面积19794平方米。分别对1#~4#教学楼、实验楼、图书电教楼进行抗震加固改造。原为砖混结构，部分框架梁、圈梁及构造柱，楼面板为预制空心板。经上海宝冶工程公司对原建筑进行鉴定，达不到现行规范7级抗震要求，需对原建筑物进行抗震加固改造，达到7级抗震要求。
笔者结合原有施工经验及镇海中学加固实际施工过程，以实验楼结构加固施工为例，谈一谈结构加固在校安工程中的应用及施工方法和质量控制，供同行参考。
一 、工程基本情况
实验楼单体建筑面积为3658㎡，四层框架混合结构。主要施工部位：一至二层有49个柱子扩大截面加固，一至四层共有140个柱子碳纤维加固；二至屋面层共有57根梁碳纤维加固。一至四层共新增32堵剪力墙；预制板支座加固范围为整幢房子。
施工内容：挖土、拆除、柱子凿毛、植筋、钢筋绑扎、模板、砼、碳纤维布、预制板支座加固。
二、主要施工技术
1、植筋施工
1.1植筋施工工艺如下：
定位→钻孔→ 清孔→钢筋除锈→植筋→ 固化、保护
A 定位：根据施工图纸要求，标示钢筋钻孔位置及钻孔的孔径与深度。若被钻孔构件存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均应植在箍筋内侧。
B 钻孔：钻孔的有效深度自构件表面坚实的混凝土算起，如遇钢筋宜调整孔位避开。钻孔孔径d+4∽8mm。
C 清孔：钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用吹风机吹出，然后用毛刷将孔壁刷净，应反复进行3∽5次，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭。
D 钢材除锈：钢材锚固长度范围的铁锈、油污清除干净，并打磨出金属光泽。
E 植筋：采用植筋专用抢，将植筋胶打入孔内。钢筋、螺栓采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，扶住钢筋或螺栓，以保证对中并避免回弹。
F 固化、保护：植筋胶的固化有一个过程，日平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋，日平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋，若有较大扰动必须重新植。
2、碳纤维加固
2.1、碳纤维加固施工工艺流程
混凝土表面处理→配制并涂刷底层树脂→粘贴面找平处理→碳纤维布剪裁→配制并涂刷浸渍树脂→粘贴碳纤维布
2.2、施工要点
2.2.1准备工作
检查拌和容器的清洁，不能有尘灰、水分和油渍；配料用计量器准确度检查；核对被加固结构构件截面尺寸及净长或净高。
2.2.2施工环境温度、湿度检测
纤维布粘贴施工应在5～35℃环境温度条件下进行，环境施工湿度应小于75%，当构件因积水或处于地底环境等原因受潮时，采用自然风干或烘干措施保障粘贴质量。
2.2.3混凝土表面处理
a.消除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀、裂缝等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用找平胶将表面修复平整。
b.被粘贴混凝土表面应先打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至露出结构新面。
c.将混凝土表面清理干净，去除灰尘并保持干燥。
d.如混凝土表面存在裂缝，采用环氧胶泥封闭处理，如有需要，进行压力灌浆修复。
e．为加强粘贴效果，在锚固加强区隔50mm设置一道深2mm刻痕以加强粘贴效果。
f.碳纤维所绕过的结构构件转角处均需打磨成r=30mm的倒角，防止应力集中造成局部破坏。
2.2.4涂刷底胶
配制底胶，用一次性毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面。底胶厚度控制在2mm之内，等胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工。
胶粘剂在配置时称量误差控制在0.5％，树脂胶配置份量控制在5kg之内，搅拌须采用同一方向搅拌至肉眼观察无丝状、无色差，使用时间控制在40min之内，过时即判定为废料，不得再行用于施工。拌制粘结剂时，以需要量为度，把握材料用量，杜绝浪费。
2.2.5找平处理
配制找平胶。混凝土表面不平整部位用找平胶填补平整，且不应有棱角。转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧。
2.2.6粘贴碳纤维
按设计要求的尺寸裁剪纤维布，裁剪好的纤维布必须成卷状放置，不得展开铺在地上，且不得放置于潮湿及灰尘多的地方。然后在混凝土表面放样、划线。配制粘贴胶并均匀涂抹于所要粘貼的部位，用一次性毛刷或滚筒沿纤维方向多次涂刷，排除气泡，并使胶水浸透碳纤维，不得破坏碳纤维表面。当粘贴多层碳纤维时，纤维布层间胶厚度不得大于1mm。碳纤维粘贴完成后在表面刷一层粘浸树脂。
2.2.7质量检查
目测或小锤轻击检查结果，每平方米纤维布内空鼓数量不得超过5个，当单个空鼓面积大于1000mm2时，须把该范围纤维布切除，重新采用搭接方法填补。每构件整体有效粘结面积不得低于95％，否则判定加固失效，须全部返工。检查结果记录于《碳纤维加固混凝土结构分项工程质量检验评定表》。
2.2.8表面铺砂
粘贴检查合格后，再于碳纤维表面涂刷一层面胶，并在胶表干前均匀撒一层洁净粗砂，以保证砂浆层与碳纤维间的可靠粘接。
2.2.9表面恢复
进行表面粉刷层恢复，使加固后的结构构件表面与整体环境相融。
2.3构造保障措施
2.3.1在纤维布的截断位置存在较高的正应力和剪应力，为了增强粘贴效果，防止“U”形箍锚固宽度的端部发生纤维布的剥离，在施工措施上，通过铺胶均度和厚度控制。
2.3.2当粘贴两层以上碳纤维时，采用分层截断方式，以降低应力集中。即外层布的截断位置，应从内层布的截断位置内收200mm以上，并在每层布截断端头处设U形锚。
2. 3.3为利于应力传递，避然纤维布在受力方向上弯折时纤维丝受到损伤，及出现应力集中，碳纤维围裹处的结构构件转角处需做成倒角，倒角半径取r=30mm，在本次工程中主要为粘贴环形箍布、U形箍布会碰到结构构件转角处。
柱环向缠绕碳纤维加固，除了要符合上述施工艺外，控制搭接长度为200mm。
3、截面加大
3.1截面加固施工工艺如下：
混凝土面层处理→植筋及钢筋绑扎→模板安装→混凝土灌注→养护
A 混凝土面层处理
a 凿除构件表面的粉刷层至混凝土基层；对混凝土缺陷部位应清理至坚实基层，混凝土存在裂缝应先进行处理，钢筋锈蚀应进行除锈和清洁。
b 新老混凝土界面应凿毛或打成沟槽，被包的混凝土棱角要打掉，清除柱表面的涂抹层、油垢、浮浆，并将灰尘清理干净。
c凿毛深度要达到骨料新面，沟槽的方向应垂直于柱的受力方向，深度约为6mm，间距不大于箍筋间距或150mm。
B 植筋及钢筋绑扎
植筋（详见上植筋施工要点），钢筋工程要点:
钢筋的表面洁净、无损伤，油污和铁锈在使用前清洗干净。钢筋品种、级别和规格要与设计要求相符合，熟悉施工图纸，绑扎尺寸正确，搭接合理符合规范。
C 模板安装
根据图纸尺寸弹出轴线、边线和控制线。根据弹出线的位置，现场加工成所需要木模板，模板与楼板接触要紧密，防止漏浆，模板使用钢管支架固定，连接可靠，不得使木板或支架有松动现象。
D 灌混凝土
混凝土灌注前，先检查植筋、钢筋绑扎和模板安装情况,同时做好洒水湿润等工作。混凝土浇筑时，项目质量员进行混凝土试块的制作。
灌注砼时在楼板上开洞，洞口大小视截面扩大尺寸而定，砼由所开洞口灌入模内。当构件所扩截面较小时，应加强模外震捣。
4、预制板防脱加固
为增加砖砼结构整体性，防止在震动条件下，预制板与支承端因锚固长度不够而脱落，而对支承端进行的锚固长度延展加固。加固目的是增强预制楼板与支承结构间的防脱构造，与角钢本身是否通长布置无关，考虑通长角钢安装难度及材料采购尺寸与安装尺寸偏差（减少材料浪费），防脱角钢可以不通长布置。
4.1、工艺流程
加劲构件加工（开好孔）→预制板上布置锚栓→安装加劲构件→墙上对拉螺杆安装。
4.2、施工要点
4.2.1加劲构件制作
板防脱施工加劲构件采用L250*150*6角钢制作，在角钢内部每间隔1000mm衬6厚加劲板，加劲板与角钢双面焊接，焊缝高度6mm。
4.2.2锚栓布置和加劲构件安装
布置锚栓时，应注意不得在墙上（梁上）和板下同时布置锚栓，同时布置后加劲构件将无法安装，应先在一侧布置锚栓。板下锚栓布置好后，安装加劲构件。最后，再按加劲构件上的开洞位置在梁（墙）上钻孔，安装另一侧螺栓。
三、质量保证措施
1、质量管理制度
1.1过程三检查制度
实行并坚持自检、互检、交接检制度，自检要做文字记录，预检及隐蔽工程检查做好齐全的隐预检文字记录。
1.2成品保护制度
分阶段分专业制定专项成品保护措施，设专人负责成品保护工作。
1.3质量否定制度
对不合格的分项工程必须返工至合格，执行质量否决权制度，杜绝不合格分项流入下道工序。
1.4培训上岗制度
工程项目所有管理人员及操作人员应经过业务知识技能培训。对于特殊工种，按国家要求，必须持证上岗。
1.5过程中控制制度
2、原材料质量控制措施
所有材料供应部门必须提供所供产品的合格证、质保书和检测报告等质量证明文件，按规程要求必须的抽样复试工作，质量管理人员对提供产品进行抽查监督，凡不符合质量标准、无合格证明的的产品一律不准使用。
3、主要环节质量控制措施
3.1、梁柱截面加固
3.1.1混凝土外的粉刷层要鑿除干净，露出结构层，面层要凿毛，并将面层浮灰吹扫干净；
3.1.2植筋位置要正确，植筋深度和植筋材料符合设计要求。植筋孔内的粉尘要吹扫干净，植筋孔内不得有水、油等物质。植筋后，钢筋不得挠动；
3.1.3钢筋绑扎搭接要符合规范和设计要求。
3.2、碳碳纤维加固
3.2.1混凝土表面要吹扫干净，不得有浮灰；
3.2.2混凝土面层要清理干净，露出结构层，在阳角处，要有弧度；
3.2.3粘贴胶要涂抹均匀，凿涂抹过程及随后的几小时内，周围不能有灰尘比较大的专业施工；
3.2.4碳纤维布粘贴要均匀，不皱折，搭接大于300mm.纤维布要满浸粘接胶，不得出现起鼓或干碳纤维布的现象。
四、结束语
结构加固的施工工艺比较复杂，环节较多，质量控制点也比较多，尤其是在原结构质量较差下施工，稍不注意，就会造成质量事故、安全事故。施工质量的好坏直接关系到整体结构的安全使用和抗震等级是否达到要求，因此施工中必须重视每一个环节，对结构加固的施工全过程必须严格控制，以预防为主，加强主动控制，按施工规范和设计要求精心组织施工，及时解决施工过程中出现的各种问题。有时设计单位对原结构不能充分了解，必须在施工单位将原结构凿除后才能判断，因此在施工时必须及时与设计单位联系解决施工中出现的异常问题，以保证的施工质量。
参考文献
1、09SG19-1房屋建筑抗震加固（一）（中小学校舍抗震加固）
【关键词】 抗震等级结构加固植筋碳纤维布施工质量控制
中图分类号：TU352.1+1文献标识码： A 文章编号：
自汶川大地震后，全国范围内对校舍的安全抗震等级进行全面排查，镇海区的校安工程从此开展。浙江省镇海中学校舍加固及外立面改造工程为镇海区第一批校安工程，建筑面积19794平方米。分别对1#~4#教学楼、实验楼、图书电教楼进行抗震加固改造。原为砖混结构，部分框架梁、圈梁及构造柱，楼面板为预制空心板。经上海宝冶工程公司对原建筑进行鉴定，达不到现行规范7级抗震要求，需对原建筑物进行抗震加固改造，达到7级抗震要求。
笔者结合原有施工经验及镇海中学加固实际施工过程，以实验楼结构加固施工为例，谈一谈结构加固在校安工程中的应用及施工方法和质量控制，供同行参考。
一 、工程基本情况
实验楼单体建筑面积为3658㎡，四层框架混合结构。主要施工部位：一至二层有49个柱子扩大截面加固，一至四层共有140个柱子碳纤维加固；二至屋面层共有57根梁碳纤维加固。一至四层共新增32堵剪力墙；预制板支座加固范围为整幢房子。
施工内容：挖土、拆除、柱子凿毛、植筋、钢筋绑扎、模板、砼、碳纤维布、预制板支座加固。
二、主要施工技术
1、植筋施工
1.1植筋施工工艺如下：
定位→钻孔→ 清孔→钢筋除锈→植筋→ 固化、保护
A 定位：根据施工图纸要求，标示钢筋钻孔位置及钻孔的孔径与深度。若被钻孔构件存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均应植在箍筋内侧。
B 钻孔：钻孔的有效深度自构件表面坚实的混凝土算起，如遇钢筋宜调整孔位避开。钻孔孔径d+4∽8mm。
C 清孔：钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用吹风机吹出，然后用毛刷将孔壁刷净，应反复进行3∽5次，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭。
D 钢材除锈：钢材锚固长度范围的铁锈、油污清除干净，并打磨出金属光泽。
E 植筋：采用植筋专用抢，将植筋胶打入孔内。钢筋、螺栓采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，扶住钢筋或螺栓，以保证对中并避免回弹。
F 固化、保护：植筋胶的固化有一个过程，日平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋，日平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋，若有较大扰动必须重新植。
2、碳纤维加固
2.1、碳纤维加固施工工艺流程
混凝土表面处理→配制并涂刷底层树脂→粘贴面找平处理→碳纤维布剪裁→配制并涂刷浸渍树脂→粘贴碳纤维布
2.2、施工要点
2.2.1准备工作
检查拌和容器的清洁，不能有尘灰、水分和油渍；配料用计量器准确度检查；核对被加固结构构件截面尺寸及净长或净高。
2.2.2施工环境温度、湿度检测
纤维布粘贴施工应在5～35℃环境温度条件下进行，环境施工湿度应小于75%，当构件因积水或处于地底环境等原因受潮时，采用自然风干或烘干措施保障粘贴质量。
2.2.3混凝土表面处理
a.消除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀、裂缝等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用找平胶将表面修复平整。
b.被粘贴混凝土表面应先打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至露出结构新面。
c.将混凝土表面清理干净，去除灰尘并保持干燥。
d.如混凝土表面存在裂缝，采用环氧胶泥封闭处理，如有需要，进行压力灌浆修复。
e．为加强粘贴效果，在锚固加强区隔50mm设置一道深2mm刻痕以加强粘贴效果。
f.碳纤维所绕过的结构构件转角处均需打磨成r=30mm的倒角，防止应力集中造成局部破坏。
2.2.4涂刷底胶
配制底胶，用一次性毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面。底胶厚度控制在2mm之内，等胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工。
胶粘剂在配置时称量误差控制在0.5％，树脂胶配置份量控制在5kg之内，搅拌须采用同一方向搅拌至肉眼观察无丝状、无色差，使用时间控制在40min之内，过时即判定为废料，不得再行用于施工。拌制粘结剂时，以需要量为度，把握材料用量，杜绝浪费。
2.2.5找平处理
配制找平胶。混凝土表面不平整部位用找平胶填补平整，且不应有棱角。转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧。
2.2.6粘贴碳纤维
按设计要求的尺寸裁剪纤维布，裁剪好的纤维布必须成卷状放置，不得展开铺在地上，且不得放置于潮湿及灰尘多的地方。然后在混凝土表面放样、划线。配制粘贴胶并均匀涂抹于所要粘貼的部位，用一次性毛刷或滚筒沿纤维方向多次涂刷，排除气泡，并使胶水浸透碳纤维，不得破坏碳纤维表面。当粘贴多层碳纤维时，纤维布层间胶厚度不得大于1mm。碳纤维粘贴完成后在表面刷一层粘浸树脂。
2.2.7质量检查
目测或小锤轻击检查结果，每平方米纤维布内空鼓数量不得超过5个，当单个空鼓面积大于1000mm2时，须把该范围纤维布切除，重新采用搭接方法填补。每构件整体有效粘结面积不得低于95％，否则判定加固失效，须全部返工。检查结果记录于《碳纤维加固混凝土结构分项工程质量检验评定表》。
2.2.8表面铺砂
粘贴检查合格后，再于碳纤维表面涂刷一层面胶，并在胶表干前均匀撒一层洁净粗砂，以保证砂浆层与碳纤维间的可靠粘接。
2.2.9表面恢复
进行表面粉刷层恢复，使加固后的结构构件表面与整体环境相融。
2.3构造保障措施
2.3.1在纤维布的截断位置存在较高的正应力和剪应力，为了增强粘贴效果，防止“U”形箍锚固宽度的端部发生纤维布的剥离，在施工措施上，通过铺胶均度和厚度控制。
2.3.2当粘贴两层以上碳纤维时，采用分层截断方式，以降低应力集中。即外层布的截断位置，应从内层布的截断位置内收200mm以上，并在每层布截断端头处设U形锚。
2. 3.3为利于应力传递，避然纤维布在受力方向上弯折时纤维丝受到损伤，及出现应力集中，碳纤维围裹处的结构构件转角处需做成倒角，倒角半径取r=30mm，在本次工程中主要为粘贴环形箍布、U形箍布会碰到结构构件转角处。
柱环向缠绕碳纤维加固，除了要符合上述施工艺外，控制搭接长度为200mm。
3、截面加大
3.1截面加固施工工艺如下：
混凝土面层处理→植筋及钢筋绑扎→模板安装→混凝土灌注→养护
A 混凝土面层处理
a 凿除构件表面的粉刷层至混凝土基层；对混凝土缺陷部位应清理至坚实基层，混凝土存在裂缝应先进行处理，钢筋锈蚀应进行除锈和清洁。
b 新老混凝土界面应凿毛或打成沟槽，被包的混凝土棱角要打掉，清除柱表面的涂抹层、油垢、浮浆，并将灰尘清理干净。
c凿毛深度要达到骨料新面，沟槽的方向应垂直于柱的受力方向，深度约为6mm，间距不大于箍筋间距或150mm。
B 植筋及钢筋绑扎
植筋（详见上植筋施工要点），钢筋工程要点:
钢筋的表面洁净、无损伤，油污和铁锈在使用前清洗干净。钢筋品种、级别和规格要与设计要求相符合，熟悉施工图纸，绑扎尺寸正确，搭接合理符合规范。
C 模板安装
根据图纸尺寸弹出轴线、边线和控制线。根据弹出线的位置，现场加工成所需要木模板，模板与楼板接触要紧密，防止漏浆，模板使用钢管支架固定，连接可靠，不得使木板或支架有松动现象。
D 灌混凝土
混凝土灌注前，先检查植筋、钢筋绑扎和模板安装情况,同时做好洒水湿润等工作。混凝土浇筑时，项目质量员进行混凝土试块的制作。
灌注砼时在楼板上开洞，洞口大小视截面扩大尺寸而定，砼由所开洞口灌入模内。当构件所扩截面较小时，应加强模外震捣。
4、预制板防脱加固
为增加砖砼结构整体性，防止在震动条件下，预制板与支承端因锚固长度不够而脱落，而对支承端进行的锚固长度延展加固。加固目的是增强预制楼板与支承结构间的防脱构造，与角钢本身是否通长布置无关，考虑通长角钢安装难度及材料采购尺寸与安装尺寸偏差（减少材料浪费），防脱角钢可以不通长布置。
4.1、工艺流程
加劲构件加工（开好孔）→预制板上布置锚栓→安装加劲构件→墙上对拉螺杆安装。
4.2、施工要点
4.2.1加劲构件制作
板防脱施工加劲构件采用L250*150*6角钢制作，在角钢内部每间隔1000mm衬6厚加劲板，加劲板与角钢双面焊接，焊缝高度6mm。
4.2.2锚栓布置和加劲构件安装
布置锚栓时，应注意不得在墙上（梁上）和板下同时布置锚栓，同时布置后加劲构件将无法安装，应先在一侧布置锚栓。板下锚栓布置好后，安装加劲构件。最后，再按加劲构件上的开洞位置在梁（墙）上钻孔，安装另一侧螺栓。
三、质量保证措施
1、质量管理制度
1.1过程三检查制度
实行并坚持自检、互检、交接检制度，自检要做文字记录，预检及隐蔽工程检查做好齐全的隐预检文字记录。
1.2成品保护制度
分阶段分专业制定专项成品保护措施，设专人负责成品保护工作。
1.3质量否定制度
对不合格的分项工程必须返工至合格，执行质量否决权制度，杜绝不合格分项流入下道工序。
1.4培训上岗制度
工程项目所有管理人员及操作人员应经过业务知识技能培训。对于特殊工种，按国家要求，必须持证上岗。
1.5过程中控制制度
2、原材料质量控制措施
所有材料供应部门必须提供所供产品的合格证、质保书和检测报告等质量证明文件，按规程要求必须的抽样复试工作，质量管理人员对提供产品进行抽查监督，凡不符合质量标准、无合格证明的的产品一律不准使用。
3、主要环节质量控制措施
3.1、梁柱截面加固
3.1.1混凝土外的粉刷层要鑿除干净，露出结构层，面层要凿毛，并将面层浮灰吹扫干净；
3.1.2植筋位置要正确，植筋深度和植筋材料符合设计要求。植筋孔内的粉尘要吹扫干净，植筋孔内不得有水、油等物质。植筋后，钢筋不得挠动；
3.1.3钢筋绑扎搭接要符合规范和设计要求。
3.2、碳碳纤维加固
3.2.1混凝土表面要吹扫干净，不得有浮灰；
3.2.2混凝土面层要清理干净，露出结构层，在阳角处，要有弧度；
3.2.3粘贴胶要涂抹均匀，凿涂抹过程及随后的几小时内，周围不能有灰尘比较大的专业施工；
3.2.4碳纤维布粘贴要均匀，不皱折，搭接大于300mm.纤维布要满浸粘接胶，不得出现起鼓或干碳纤维布的现象。
四、结束语
结构加固的施工工艺比较复杂，环节较多，质量控制点也比较多，尤其是在原结构质量较差下施工，稍不注意，就会造成质量事故、安全事故。施工质量的好坏直接关系到整体结构的安全使用和抗震等级是否达到要求，因此施工中必须重视每一个环节，对结构加固的施工全过程必须严格控制，以预防为主，加强主动控制，按施工规范和设计要求精心组织施工，及时解决施工过程中出现的各种问题。有时设计单位对原结构不能充分了解，必须在施工单位将原结构凿除后才能判断，因此在施工时必须及时与设计单位联系解决施工中出现的异常问题，以保证的施工质量。
参考文献
1、09SG19-1房屋建筑抗震加固（一）（中小学校舍抗震加固）