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摘要：本文介绍了作者在广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程应用建筑结构加固施工技术的体会和结构加固时遇到的问题及相应解决方法。着重阐述了混凝土结构加固施工方法及质量控制的关键，介绍结构加固的发展及前景。
关键词：结构加固 施工方法 质量控制
摘要：本文介绍了作者在广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程应用建筑结构加固施工技术的体会和结构加固时遇到的问题及相应解决方法。着重阐述了混凝土结构加固施工方法及质量控制的关键，介绍结构加固的发展及前景。
关键词：结构加固 施工方法 质量控制
一、前言
在发展迅速的城市建设中，对原有建筑进行改造以充分利用，不但可以节约投资，而且能减少资源浪费，缓解建筑与环境的矛盾。混凝土建筑物、构筑物因出现功能性改变，如加建、增加荷载等，或出现质量问题，如混凝土强度不够、配筋不足、灾后修补等，都需要进行加固改造来延续建筑的价值。建筑结构加固的方法和形式多种多样，因地制宜，寻求简便易行、技术含量高的加固技术是关键。结构加固方案的确定要遵循安全、经济、快捷及施工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。
二、工程概况
广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程为5层钢筋混凝土框架结构，是八十年代的建筑物，混凝土强度等级为C18,抗震设防为5级，已空置多年。建筑物长53.33m，宽54.9m，中部有25×13m的天井，建筑高度为15.30m，建筑基底面积2377m2，总建筑面积13405m2。该工程位于广州市第一人民医院内，北面为医院主干道及内科楼，东、南、西面分别为人民中路、民居、影像楼，施工场地狭窄，要求严格控制施工噪声，不影响周围环境。本工程为重点抗震设防类别，按本地区抗震设防烈度7度要求设计，抗震设防构造措施按高于本地区抗震设防烈度一度（8度）要求加强其抗震构造措施。大楼原使用功能为门诊楼，因医院发展需要，需改造为住院楼，建筑的功能性改变，增加荷载，出现了如混凝土强度不够、配筋不足、地基承载力不足等问题，这些都需要对其进行结构加固改造。
三、结构加固方案的选用。
结构加固工程没有固定的模式，须根据建筑物、构筑物的不同情况制定不同的加固方案。本工程的场地位于医院内，施工场地狭窄，工程量较大，文明施工要求高。改造的建筑物年代较久，原结构承载力低，施工难度大，工期紧迫，需多工种交叉作业，流水施工节奏紧凑。以往加固工程常采用的方法有加大截面加固法、预应力加固法和改变结构传力途径等加固法，因噪声大、工期长、费用高等原因，满足不了本工程施工要求。为确保广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程的混凝土柱、梁、楼板结构加固质量符合规范要求，不影响医院正常运作，工程采用袖阀管注浆地基加固、柱体外包钢加固，粘贴碳纤维布加固大梁、楼板。加固的方案技术先进，加固性能好，施工周期短，工艺简便、安全。
四、结构加固施工工艺流程与质量控制要点
（一）结构加固施工工艺流程：
1、袖阀管注浆地基加固施工工艺流程：钻孔→灌入封闭泥浆→插入袖阀管→袖阀管内插入注浆芯管→开环并灌浆→冲洗袖阀管和芯管重复灌浆。
2、柱体外包钢施工工艺流程：表面清理→混凝土面修补→混凝土表面打磨→包钢→焊缀板→注浆→批水泥砂浆。
3、粘贴碳纤维布加固梁、板工艺流程：确定好处理的位置→凿除抹灰层直至结构层并清除松散的混凝土→对基面进行除尘→找平（采用高分子胶泥补平）→打磨平整→粘贴纵向碳纤维布→（纵向碳布固化后）粘贴横向碳布（满贴）→做保护层。
（二）结构加固施工质量控制要点
1、袖阀管注浆地基加固施工质量控制要点
（1）根据设计要求注浆深度为15m，一般开孔孔径为Φ110～Φ130，钻孔的垂直度偏差不得大于1％。
（2）压力注浆水泥用量为155kg/m+2kg，采用32.5R的硅酸盐水泥，控制注浆压力为0.4-1.5MPa。
（3）配置好合适的套壳料，要求粘度达到80～90Pa·S，7d后抗压强度qu＝0.3～0.5MPa，套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。
（4）插入袖阀管时，底部要封闭，至设计深度后，从管口注入少量清水，以防袖阀管被顶升并减少弯曲，袖阀管应保持在钻孔中心。
（5）注意灌浆时，灌浆压力与灌浆量的关系，一次灌浆的灌浆量不宜过大，分3～5次进行灌浆。并密切注意灌浆对周围土体的挤压情况，防止破坏周围的地面结构。
2、柱体外包钢施工质量控制要点
（1）清除干净加固混凝土表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀、残缺、破损等劣迹部分，以达到结构密实，并进行修补复原。
（2）需用洗涤剂和硬毛刷清除角钢粘贴处混凝土表面浮尘、油污等，再用清水洗干净，之后尚需对角钢粘贴处混凝土表面打磨，直至完全露出混凝土新面。
（3）按设计尺寸要求剪割角钢，角钢粘接面的表面要进行除锈和粗糙处理，打磨至出现金属光泽，打磨粗糙度越大越好，以便提高角钢与混凝土的联结力，打磨纹路应与角钢受力方向（梁纵轴向）垂直，并用脱脂棉蘸丙酮擦拭干净。
（4）柱体四角用环氧树脂胶泥均匀涂布，使角钢能与混凝土表面紧密贴合，以充分发挥角钢与柱体的整体受力性能。
（5）选择合适的夹具，从两个方向将柱四角角钢加紧，夹具间距不宜大于500mm，将缀板(扁钢箍)与角钢焊接，梁上部角钢用膨胀螺栓固定，缀板设置按设计要求进行设置。
（6）检查角钢与柱体的结合情况，视需要可再注入一定量的改性环氧树脂浆材，确保角钢与柱体的整体粘结。抹40mm厚1：2.5水泥砂浆保护层，注意将缀板柱体间的空隙充填密实。
3、粘贴碳纤维布加固梁、板施工控制要点。
（1）清除干净加固混凝土表面，使其结构密实，并进行修补复原。
（2）被粘贴混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等，直至完全露出混凝土新面，平整度达到5mm/m，用丙酮对经过上述处理过的混凝土表面进行清洗，并使其充分干燥。
（3）涂底层树脂需用干净干燥的滚筒刷将底层树脂均匀地涂刷在混凝土表面上，底层树脂固化后，表面上有凸起部分要用砂纸磨光。
（4）浸渍树脂的主剂和固化剂按产品供应商提供的工艺规定比例和设计要求进行称量准确、混合配制，并用搅拌器充分搅拌均匀，贴片前用干净干燥滚筒将浸渍树脂均匀地涂刷于混凝土构件表面上。
（5）在粘贴碳纤维布的同时，用专用工具（特制的滚筒）沿碳纤维方向在碳纤维布上滚压多次，使碳纤维布与浸渍树脂之间没有残留空气，杜绝粘贴的碳纤维布中有气泡发生，避免出现空鼓，并使浸渍树脂充分浸透到碳纤维布中。
（6）碳纤维实际粘贴尺寸不少于设计量，粘贴位置偏差不应大于10mm，碳纤维布粘贴纵向接头必须搭接10cm以上（本工程按15cm搭接长度计），该部位应多涂浸渍树脂，横向不需要搭接。
五、施工质量的检验
本工程委托第三方工程勘测单位对市一医院旧门急诊大楼进行沉降观测，根据观测结果看：所测各点的沉降量均较少，所测柱基没有发现大量沉降和沉降不均匀等异常情况，各观测点间的沉降差均少于《建筑地基基础设计范围》GB50007-2002中规定的变形许可值0.002L（mm）(L为相邻沉降观测点之间的距离)，经检测地基竖向承载力特征值【R】≥180kN/m2，满足设计要求。对全区域的柱体外包钢和粘贴碳纤维布加固进行检测，钢板粘贴无间隙、气泡、空鼓、缺脂，粘结密实，钢板规格、粘贴位置、长度、宽度均符合设计要求。碳纤维布粘贴无间隙、气泡、空鼓、缺脂、皱紋情况，粘结密实度良好，碳纤维布规格、粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数是符合设计要求，碳纤维片材与混凝土之间的总有效粘结面积不低于95%。建筑物加固后的结构实体质量符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006，《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003，《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000的要求。
六、结语
本工程结束后，经成本核算，按采用传统的简易补修法及加大截面加固法施工，与采用新工艺后的实际费用比较，节约资金约为22.6万元。本工程的结构加固施工便捷，不需要大型施工机具，加固后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸，适用面广，在节约成本、有利环保、安全、高效生产方面均效果明显，收到很好的综合效益。
参考文献
[1]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范
[2]CECS146-2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程
[3]JGJ116-98建筑抗震加固技术规程
[4]JGJ123-2000既有建筑地基基础加固技术规范
[5]GB50009-2001（2006年版）建筑结构荷载规范
关键词：结构加固 施工方法 质量控制
摘要：本文介绍了作者在广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程应用建筑结构加固施工技术的体会和结构加固时遇到的问题及相应解决方法。着重阐述了混凝土结构加固施工方法及质量控制的关键，介绍结构加固的发展及前景。
关键词：结构加固 施工方法 质量控制
一、前言
在发展迅速的城市建设中，对原有建筑进行改造以充分利用，不但可以节约投资，而且能减少资源浪费，缓解建筑与环境的矛盾。混凝土建筑物、构筑物因出现功能性改变，如加建、增加荷载等，或出现质量问题，如混凝土强度不够、配筋不足、灾后修补等，都需要进行加固改造来延续建筑的价值。建筑结构加固的方法和形式多种多样，因地制宜，寻求简便易行、技术含量高的加固技术是关键。结构加固方案的确定要遵循安全、经济、快捷及施工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。
二、工程概况
广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程为5层钢筋混凝土框架结构，是八十年代的建筑物，混凝土强度等级为C18,抗震设防为5级，已空置多年。建筑物长53.33m，宽54.9m，中部有25×13m的天井，建筑高度为15.30m，建筑基底面积2377m2，总建筑面积13405m2。该工程位于广州市第一人民医院内，北面为医院主干道及内科楼，东、南、西面分别为人民中路、民居、影像楼，施工场地狭窄，要求严格控制施工噪声，不影响周围环境。本工程为重点抗震设防类别，按本地区抗震设防烈度7度要求设计，抗震设防构造措施按高于本地区抗震设防烈度一度（8度）要求加强其抗震构造措施。大楼原使用功能为门诊楼，因医院发展需要，需改造为住院楼，建筑的功能性改变，增加荷载，出现了如混凝土强度不够、配筋不足、地基承载力不足等问题，这些都需要对其进行结构加固改造。
三、结构加固方案的选用。
结构加固工程没有固定的模式，须根据建筑物、构筑物的不同情况制定不同的加固方案。本工程的场地位于医院内，施工场地狭窄，工程量较大，文明施工要求高。改造的建筑物年代较久，原结构承载力低，施工难度大，工期紧迫，需多工种交叉作业，流水施工节奏紧凑。以往加固工程常采用的方法有加大截面加固法、预应力加固法和改变结构传力途径等加固法，因噪声大、工期长、费用高等原因，满足不了本工程施工要求。为确保广州市第一人民医院旧门急诊大楼改造工程的混凝土柱、梁、楼板结构加固质量符合规范要求，不影响医院正常运作，工程采用袖阀管注浆地基加固、柱体外包钢加固，粘贴碳纤维布加固大梁、楼板。加固的方案技术先进，加固性能好，施工周期短，工艺简便、安全。
四、结构加固施工工艺流程与质量控制要点
（一）结构加固施工工艺流程：
1、袖阀管注浆地基加固施工工艺流程：钻孔→灌入封闭泥浆→插入袖阀管→袖阀管内插入注浆芯管→开环并灌浆→冲洗袖阀管和芯管重复灌浆。
2、柱体外包钢施工工艺流程：表面清理→混凝土面修补→混凝土表面打磨→包钢→焊缀板→注浆→批水泥砂浆。
3、粘贴碳纤维布加固梁、板工艺流程：确定好处理的位置→凿除抹灰层直至结构层并清除松散的混凝土→对基面进行除尘→找平（采用高分子胶泥补平）→打磨平整→粘贴纵向碳纤维布→（纵向碳布固化后）粘贴横向碳布（满贴）→做保护层。
（二）结构加固施工质量控制要点
1、袖阀管注浆地基加固施工质量控制要点
（1）根据设计要求注浆深度为15m，一般开孔孔径为Φ110～Φ130，钻孔的垂直度偏差不得大于1％。
（2）压力注浆水泥用量为155kg/m+2kg，采用32.5R的硅酸盐水泥，控制注浆压力为0.4-1.5MPa。
（3）配置好合适的套壳料，要求粘度达到80～90Pa·S，7d后抗压强度qu＝0.3～0.5MPa，套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。
（4）插入袖阀管时，底部要封闭，至设计深度后，从管口注入少量清水，以防袖阀管被顶升并减少弯曲，袖阀管应保持在钻孔中心。
（5）注意灌浆时，灌浆压力与灌浆量的关系，一次灌浆的灌浆量不宜过大，分3～5次进行灌浆。并密切注意灌浆对周围土体的挤压情况，防止破坏周围的地面结构。
2、柱体外包钢施工质量控制要点
（1）清除干净加固混凝土表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀、残缺、破损等劣迹部分，以达到结构密实，并进行修补复原。
（2）需用洗涤剂和硬毛刷清除角钢粘贴处混凝土表面浮尘、油污等，再用清水洗干净，之后尚需对角钢粘贴处混凝土表面打磨，直至完全露出混凝土新面。
（3）按设计尺寸要求剪割角钢，角钢粘接面的表面要进行除锈和粗糙处理，打磨至出现金属光泽，打磨粗糙度越大越好，以便提高角钢与混凝土的联结力，打磨纹路应与角钢受力方向（梁纵轴向）垂直，并用脱脂棉蘸丙酮擦拭干净。
（4）柱体四角用环氧树脂胶泥均匀涂布，使角钢能与混凝土表面紧密贴合，以充分发挥角钢与柱体的整体受力性能。
（5）选择合适的夹具，从两个方向将柱四角角钢加紧，夹具间距不宜大于500mm，将缀板(扁钢箍)与角钢焊接，梁上部角钢用膨胀螺栓固定，缀板设置按设计要求进行设置。
（6）检查角钢与柱体的结合情况，视需要可再注入一定量的改性环氧树脂浆材，确保角钢与柱体的整体粘结。抹40mm厚1：2.5水泥砂浆保护层，注意将缀板柱体间的空隙充填密实。
3、粘贴碳纤维布加固梁、板施工控制要点。
（1）清除干净加固混凝土表面，使其结构密实，并进行修补复原。
（2）被粘贴混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等，直至完全露出混凝土新面，平整度达到5mm/m，用丙酮对经过上述处理过的混凝土表面进行清洗，并使其充分干燥。
（3）涂底层树脂需用干净干燥的滚筒刷将底层树脂均匀地涂刷在混凝土表面上，底层树脂固化后，表面上有凸起部分要用砂纸磨光。
（4）浸渍树脂的主剂和固化剂按产品供应商提供的工艺规定比例和设计要求进行称量准确、混合配制，并用搅拌器充分搅拌均匀，贴片前用干净干燥滚筒将浸渍树脂均匀地涂刷于混凝土构件表面上。
（5）在粘贴碳纤维布的同时，用专用工具（特制的滚筒）沿碳纤维方向在碳纤维布上滚压多次，使碳纤维布与浸渍树脂之间没有残留空气，杜绝粘贴的碳纤维布中有气泡发生，避免出现空鼓，并使浸渍树脂充分浸透到碳纤维布中。
（6）碳纤维实际粘贴尺寸不少于设计量，粘贴位置偏差不应大于10mm，碳纤维布粘贴纵向接头必须搭接10cm以上（本工程按15cm搭接长度计），该部位应多涂浸渍树脂，横向不需要搭接。
五、施工质量的检验
本工程委托第三方工程勘测单位对市一医院旧门急诊大楼进行沉降观测，根据观测结果看：所测各点的沉降量均较少，所测柱基没有发现大量沉降和沉降不均匀等异常情况，各观测点间的沉降差均少于《建筑地基基础设计范围》GB50007-2002中规定的变形许可值0.002L（mm）(L为相邻沉降观测点之间的距离)，经检测地基竖向承载力特征值【R】≥180kN/m2，满足设计要求。对全区域的柱体外包钢和粘贴碳纤维布加固进行检测，钢板粘贴无间隙、气泡、空鼓、缺脂，粘结密实，钢板规格、粘贴位置、长度、宽度均符合设计要求。碳纤维布粘贴无间隙、气泡、空鼓、缺脂、皱紋情况，粘结密实度良好，碳纤维布规格、粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数是符合设计要求，碳纤维片材与混凝土之间的总有效粘结面积不低于95%。建筑物加固后的结构实体质量符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006，《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003，《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000的要求。
六、结语
本工程结束后，经成本核算，按采用传统的简易补修法及加大截面加固法施工，与采用新工艺后的实际费用比较，节约资金约为22.6万元。本工程的结构加固施工便捷，不需要大型施工机具，加固后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸，适用面广，在节约成本、有利环保、安全、高效生产方面均效果明显，收到很好的综合效益。
参考文献
[1]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范
[2]CECS146-2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程
[3]JGJ116-98建筑抗震加固技术规程
[4]JGJ123-2000既有建筑地基基础加固技术规范
[5]GB50009-2001（2006年版）建筑结构荷载规范