曹文慧，陳志博，種道坦

（1.山東省建筑科學(xué)研究院，山東 濟南 250031；2.山東同圓設(shè)計集團，山東 濟南 250101）

0 概述

山東省某大型商用建筑工程包含2棟高層及裙房建筑，其中1、2區(qū)為高層，地下2層、地上25層剪力墻結(jié)構(gòu)；3區(qū)為裙房，地下1層、地上4層框架結(jié)構(gòu)。該工程于2007年7月設(shè)計，同年開工建設(shè)，2009年停工（1區(qū)施工至18層頂，2區(qū)施工至14層頂，3區(qū)施工至3層頂）。2016年業(yè)主委托專業(yè)技術(shù)人員對工程已建主體結(jié)構(gòu)進行檢測鑒定，并根據(jù)原設(shè)計及工程現(xiàn)狀提出質(zhì)量缺陷的處理意見，以滿足續(xù)建要求。

該工程原設(shè)計結(jié)構(gòu)安全等級為二級，設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計地震分組為第二組，建筑抗震設(shè)防類別為丙類（標準設(shè)防類），建筑場地類別為Ⅰ類，框架、剪力墻抗震等級均為三級。1、2區(qū)采用筏板基礎(chǔ)，3區(qū)采用柱下獨立基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級。樓、屋面均采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板。

對該工程進行檢測鑒定表明：基礎(chǔ)及現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)混凝土強度推定值均滿足設(shè)計強度等級的要求，鋼筋強度滿足設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)布置、鋼筋配置、構(gòu)件截面尺寸、構(gòu)件變形等均符合原設(shè)計及規(guī)范的要求。

但目前工程存在以下問題，應(yīng)進行處理，以保證該工程基礎(chǔ)及現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)在后續(xù)使用年限內(nèi)可按原設(shè)計功能使用：

（1）該工程1、2、3區(qū)樓板板底均存在不同程度的裂縫，有滲水痕跡，影響結(jié)構(gòu)的使用性和耐久性。

（2）部分構(gòu)件（樓板、梁、柱、剪力墻等）存在露筋及鋼筋銹蝕現(xiàn)象，影響構(gòu)件的承載能力。

（3）頂層未隱蔽鋼筋受銹蝕影響較大，直徑及部分力學(xué)性能不能滿足標準要求，對頂層外露鋼筋應(yīng)在后續(xù)施工中做徹底的除銹處理，并進行加固補強。

（4）該工程續(xù)建時，應(yīng)對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)與續(xù)建交接部位進行處理。

1 樓板裂縫處理及樓板加固施工

經(jīng)現(xiàn)場檢查檢測，該工程較多樓板存在不同程度的裂縫，形式多為沿板長度方向或跨度方向的直裂縫、斜向裂縫以及不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫，裂縫多數(shù)中間較寬向裂縫兩端延伸變窄，裂縫寬度在0.08～1.40 mm，沿裂縫兩側(cè)混凝土存在滲水痕跡[1]?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)樓板的典型裂縫如圖1所示。

圖1 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)樓板的典型裂縫

對存在裂縫數(shù)量較少的樓板垂直于裂縫粘貼碳纖維布，如圖2所示，對存在較多裂縫的樓板板底貼雙向碳纖維布，如圖3所示。

圖2 裂縫數(shù)量較少的樓板處理方法示意

圖3 裂縫數(shù)量較多的樓板處理方法示意

碳纖維加固施工程序：

（1）混凝土表面處理：應(yīng)清除樓板表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整；被粘結(jié)混凝土表面應(yīng)打磨平整，除去表面浮漿、油污等雜質(zhì)，清理干凈并保持干燥。

（2）配制并涂刷底層樹脂：按產(chǎn)品供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹脂，用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面；在底層樹脂表面指觸干燥后立即進行下一步工序施工。

（3）粘貼碳纖維片材：按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布，將浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位，用專用滾筒順纖維方向多次碾壓，趕出氣泡，使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布。

（4）進行表面防護：粘貼碳纖維后，在粘接膠凝固前進行表面撒砂，干燥后在構(gòu)件表面壓抹20 mm厚1∶2.5水泥砂漿保護層。

2 鋼筋露筋、銹蝕施工處理

經(jīng)現(xiàn)場檢查，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)部分樓板頂部存在露筋、鋼筋銹蝕現(xiàn)象，部分梁底混凝土存在疏松、脫落、露筋及鋼筋銹蝕現(xiàn)象，部分梁底縱向受力鋼筋有露筋，為嚴重外觀質(zhì)量缺陷。典型現(xiàn)象如圖4所示。

圖4 混凝土構(gòu)件露筋外觀缺陷

2.1 露筋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

混凝土振搗時墊塊設(shè)置太少、甚至漏放，或者墊塊固定不牢、產(chǎn)生移位，或振搗棒撞擊鋼筋，使鋼筋移位、緊貼模板；因配合比不當(dāng)，混凝土產(chǎn)生離析，澆搗部位缺漿或模板嚴重漏漿；鋼筋保護層過小或保護層處混凝土振搗不實；模板濕潤不夠，混凝土表面失水過多；拆模過早，混凝土硬化前受外力導(dǎo)致剝落等均可能導(dǎo)致露筋。

2.2 樓板鋼筋露筋、銹蝕的施工處理

（1）剔除松動的混凝土，露出堅硬的混凝土面并繼續(xù)剔鑿20 mm。

（2）對銹蝕面積＜5%，除銹后可保證有效截面的鋼筋進行除銹處理；對銹蝕面積≥5%的鋼筋，剔鑿混凝土至鋼筋未銹蝕的部位并繼續(xù)剔鑿長度200 mm，截去銹蝕部位，將同等級同規(guī)格的鋼筋與之焊接，單面焊接，長度12d（d為連接鋼筋的較小直徑，下同）。

（3）向新舊混凝土連接部位植入D8直彎鉤錨筋，深度至原板底鋼筋上表面，直彎鉤長30 mm，植筋間距300 mm，梅花形布置，彎鉤勾至樓板后加鋼筋。

（4）混凝土剔除深度≥25mm的采用高強無收縮灌漿料灌實；剔除深度＜25 mm的采用加固修補砂漿抹壓。本工程加固所采用的高強無收縮灌漿料是一種特殊的水泥基微膨脹二次灌漿材料，由特種水泥、高效減水劑、保塑劑、增稠劑、表面活性劑、高質(zhì)量石英砂、微膨脹劑等材料復(fù)合而成。加水拌合后具有高流動度、高強、早強、微膨脹等特性，使修復(fù)后的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件具有強度高、抗?jié)B性能好等特點[2]。加固用修補砂漿由高性能修補劑、水泥、砂和水拌合而成，通過發(fā)揮各組分的優(yōu)勢，使修補砂漿具有與舊混凝土粘接強度高、抗裂性能好、抗碳化、抗氯離子侵蝕等特點[3]。

樓板露筋、鋼筋銹蝕處理見圖5。

圖5 樓板露筋、鋼筋銹蝕處理示意

2.3 梁、柱鋼筋露筋、銹蝕的施工處理

（1）箍筋露筋、銹蝕處理。剔除箍筋露筋部位的混凝土，對銹蝕面積＜5%的箍筋進行除銹處理；對銹蝕面積≥5%的箍筋，剔鑿混凝土至鋼筋未銹蝕的部位并繼續(xù)剔鑿長度100 mm，除銹并保留原鋼筋，將同等級同規(guī)格的鋼筋焊接至原有鋼筋上補強，單面焊接，長度12d。

（2）受力鋼筋露筋、銹蝕處理。對銹蝕面積≥5%的，剔鑿混凝土至鋼筋未銹蝕的部位并繼續(xù)剔鑿長度15d，除銹并保留原鋼筋，將同等級同規(guī)格的鋼筋焊接至原有鋼筋上補強，單面焊接，長度12d；采用灌漿料灌實，并加強養(yǎng)護。

梁露筋、鋼筋銹蝕處理見圖6。

圖6 梁露筋、鋼筋銹蝕處理示意

3 續(xù)建連接部位（新舊混凝土結(jié)合面）施工處理

3.1 新舊剪力墻連接部位處理

對該工程現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)頂層剪力墻連接部位進行處理，其處理方法如下（見圖7）：

圖7 新舊剪力墻連接部位處理示意

（1）剔除原剪力墻連接部位的混凝土，剪力墻邊緣構(gòu)件部位剔除長度不小于35d，其余部位剔除深度不小于300 mm。

（2）對伸出原剪力墻頂面的鋼筋進行除銹、矯直。

（3）將接建工程鋼筋與原有鋼筋焊接，單面焊接長度12d，連接面植入D8@200抗剪鋼筋，梅花形布置，植入結(jié)合面深度為10d，外露長度10d。

（4）對剪力墻邊緣構(gòu)件，新、舊縱向鋼筋錯開連接，使接頭率≤50%。

（5）用鋼絲刷清除原混凝土表面松動的骨料、砂礫、浮渣和粉塵，并用清潔的壓力水表面清除干凈后刷一層混凝土界面劑。

（6）支模澆筑上層結(jié)構(gòu)新混凝土。

3.2 新舊框架柱連接部位處理

對該工程現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)頂層框架柱連接部位進行處理，剔除原框架柱上表層的混凝土，四角縱筋處剔除長度不小于35d，其余縱筋處深度不小于300 mm，剔槽滿足焊接要求，混凝土表面清除干凈，刷1層混凝土界面劑。新澆筑混凝土柱縱向鋼筋與原有鋼筋單面焊接，焊接長度不小于12d；在原有框架柱四角植筋，采用D18，植筋深度15d，該鋼筋上部延伸至新澆筑混凝土柱柱端加密區(qū)端部；結(jié)合面進行處理。其余處理方法同3.1新舊剪力墻連接部位處理方法。新舊框架柱連接部位處理示意見圖8。

圖8 新舊框架柱連接部位處理示意

3.3 植筋施工注意事項

（1）植筋膠應(yīng)選用Ⅰ類A級膠，采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其安全性能指標應(yīng)符合GB 50367—2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》及GB 50728—2011《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》使用年限50年的性能要求。

（2）植筋錨固處混凝土應(yīng)無缺陷，且混凝土強度應(yīng)≥C25強度等級的要求。

（3）植筋鉆孔應(yīng)符合GB 50367—2013的要求，采用電錘干式成孔，嚴禁水鉆成孔?，F(xiàn)場采用鋼筋位置測定儀測定原有鋼筋位置，避免鉆孔時損傷原結(jié)構(gòu)鋼筋，盡量減少廢孔。成孔后先用鋼絲刷清孔，再用空壓機或手動氣筒徹底吹凈孔內(nèi)碎渣和粉塵，然后采用高濃度酒精擦拭孔道。

（4）植筋施工完畢并養(yǎng)護至齡期，應(yīng)根據(jù)JGJ 145—2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》進行植筋錨固抗拔承載力試驗，試驗合格后方可進行下一步施工。

4 結(jié)語

爛尾樓造成了大量資金和土地資源的浪費，從節(jié)約社會能源、降低開發(fā)成本、實現(xiàn)最優(yōu)經(jīng)濟效益的角度出發(fā)，續(xù)建是對爛尾建筑最好的處理方式，也是改善城市形象、緩解住房壓力的一種經(jīng)濟、便捷的方法。實踐證明，爛尾樓的加固處理是當(dāng)前工程研究的重要課題之一。爛尾工程續(xù)建前的裂縫、露筋、銹蝕等工程質(zhì)量缺陷以及新舊混凝土結(jié)合面處理等問題，可有針對性地采用碳纖維加固施工、植筋及灌漿料施工等方法進行解決，對爛尾樓的“復(fù)活”具有極大的現(xiàn)實意義。

[1] 李晶磊，張竹君.現(xiàn)澆商品砼住宅樓板產(chǎn)生裂縫的原因及預(yù)防[J].科技信息，2009（3）：305.

[2] 王建輝，張浩博，桑國臣.混凝土裂縫修復(fù)材料的研究[J].新型建筑材料，2012（5）：32-35.

[3] 朱炳喜.高性能修補砂漿的研制與應(yīng)用[J].新型建筑材料，2004（4）：13-15.