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九龙意库结构加固改造工程施工技术总结

更新时间: 来源:重庆特辰建筑加固工程有限公司


施工技术总结

——重庆招商九龙意库项目结构加固改造工程

编制单位:重庆特辰建筑加固工程有限公司

一、工程概况

重庆招商九龙意库项目改造工程(含石桥铺南方花园外运小区彩甸苑外贸仓库装饰装修项目)位于重庆市九龙坡区科园二路南方花园外运小区彩甸苑外贸仓库,是由重庆招商依城房地产开发有限公司投资开发、重庆先华建设(集团)有限公司总承包施工的既有建筑结构加固改造项目。重庆特辰建筑加固工程有限公司承担该项目的全部结构加固专业分包施工任务。本项目为多层框架结构商业建筑的结构加固改造,主要涉及A栋、B栋、C栋(含A区/B区)三栋建筑,其中C栋为主体建筑(1至5层),B栋为辅助建筑(1至2层),加固改造内容包括梁加大截面、柱截面增大、剪力墙新增、主次梁粘钢加固、梁板柱粘贴碳纤维布(CFRP)加固、化学植筋、混凝土面凿毛与剔凿、新增承台基础、模板支设、混凝土及水泥基灌浆料浇筑、满堂脚手架及操作平台搭设等综合性的结构加固与改造工程。

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二、各参建主体单位

(一)建设单位(业主):重庆招商依城房地产开发有限公司。

(二)总承包单位:重庆先华建设(集团)有限公司。为具备房屋建筑施工总承包资质的建筑企业(合同中的甲方),负责本项目的全面施工组织、进度控制、质量监督和安全生产管理,统一提供二级配电箱、水泥等部分甲供材料,并负责与业主、监理、设计及有关部门的工作联系与协调。

(三)结构加固专业分包单位(乙方):重庆特辰建筑加固工程有限公司。本公司具有特种专业结构补强工程施工承包资质,已通过ISO9001质量体系认证,长期从事建筑结构加固与改造工程,承担的加固分项包括梁柱剔打凿毛、化学植筋、粘钢加固、粘贴碳纤维布加固、截面加大加固、新增承台施工、钢筋制安、模板安拆、混凝土及水泥基灌浆料浇筑等全部结构加固工作内容。现场负责人:张北泉。

(四)剔打凿毛班组:石定清班组(2021年2月6日植筋工费结算)、曾令全/万代林班组(合同中约定的乙方全权代表曾令全,),负责梁柱混凝土保护层剔打、新旧混凝土结合面凿毛、挑板钢筋清理拆除等作业。

(五)丙方(合同担保人):余家智,为甲方与乙方之间的劳务合同提供连带保证责任。

(六)其它参建单位:监理单位、设计单位、检测单位按项目常规配置。

三、施工工期与时间节点

本项目为既有建筑加固改造工程,工期跨度较长、施工班组较多,主要时间节点如下:

1、2020年10月28日,完成《九龙意库加固工程量》汇总及报价文件编制,确定了粘钢(3mm、4mm、5mm)、碳纤维布(一层及多层)、植筋(Φ10至Φ25、15D/22D/24D/25D/28D/30D等不同锚固深度)、水泥基灌浆料浇筑、模板制安、满堂脚手及操作架、砼表面凿毛、钢筋制安、新增承台等各项加固的工程量计算及综合单价。

2、2020年12月26日,剔打凿毛班组劳务合同签订,曾令全/万代林班组(实际进场民工40余人)正式进场开始剔打凿毛施工作业,计划完工日期为2021年3月15日,合同工期80日历天。

3、2021年1月11日,《九龙意库结构加固(粘钢粘碳纤维)》工程量清单编制,系统明确粘钢加固和碳纤维加固的部位、数量和规格参数。

4、2021年2月23日,剔打班组施工合同(编号20210223)正式签署。

5、2021年2月至2021年12月,按照A栋、B栋、C栋(A区/B区)分区流水施工,先后完成了新增承台(14个)、柱增大截面(B栋1~2层植筋25、柱截面凿毛)、梁加大截面(C栋1~5层260根梁剔凿)、剪力墙新增(C栋1~5层四面及双面墙体凿毛与植筋)、主次梁粘钢加固(含3mm、4mm、5mm钢板及M16高强穿板螺栓)、梁板柱碳纤维布加固(含一层及多层粘贴)、水钻取孔、混凝土浇筑、水泥基灌浆料浇筑、模板安拆、满堂脚手及操作平台搭设等全部加固施工内容。

6、2021年5月29日,第一次凿毛加固人工费结算(张北泉报审),报送金额为789,080.92元(审核后为718,693.95元),主要完成剔凿1601米、凿毛965平方米、植筋共计约5076根、粘钢约1039平方米、碳纤维约1653平方米、计时工50.5个。

7、2021年8月26日和8月30日,完成第二次和第三次凿毛加固人工费结算,工程量根据现场实际质检验收数据做相应调整。

8、2021年12月至2022年5月,持续产生后续加固收尾人工费、民工工资结算,项目部按工程进度对加固班组各月工资逐月造册发放。

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四、主要工程量及技术参数

(一)粘钢加固工程量。本工程粘钢加固实际完成约1039平方米,按钢板厚度分为3毫米粘钢、4毫米粘钢和5毫米粘钢三个等级。粘钢分为梁底粘钢(B)、梁侧U形箍粘钢(U)、梁顶粘钢(T)、压条钢板(Y)、L75角钢连接板以及缀板连接板。其中主梁框架梁粘钢采用Q345B级钢板,以M16高强8.8级化学锚栓穿板螺栓固定,间距100毫米(加密区)或150毫米。粘钢胶全部采用改性环氧树脂A级结构胶,其性能指标符合《工程结构加固材料安全性鉴定技术规程》GB50728-2011中I类胶A级要求。

(二)碳纤维布加固工程量。碳纤维布加固实际完成约1653平方米。碳纤维布规格为300克每平方米(厚度0.167毫米),质量等级为II级,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维。粘贴方式分为梁底粘贴(D)、U形环箍粘贴(U)、G形侧向粘贴(G),以及多层粘贴(增加层)。粘贴层数:主梁一层至四层不等,次梁一层至四层不等,部分多层加固部位宽度达150毫米(次梁U形箍)。

(三)植筋工程量。各规格化学植筋合计约5076根,植入钢筋规格从Φ10至Φ25覆盖多种直径和锚固深度:植筋Φ10及以下(15D)约3823根;植筋Φ12(15D)约200根;植筋Φ14(15D)约48根;植筋Φ16(15D及22D)约723根;植筋Φ18(15D、25D、28D)约76根;植筋Φ20(15D、22D、30D)约116根;植筋Φ22(15D、24D)约210根;植筋Φ25(15D、22D、24D、28D)约136根,以及新增及二次结构植筋。所有植筋均采用A级植筋胶(喜利得HILTI改性环氧树脂胶),钻孔直径根据钢筋直径和锚固深度按规范选取对应孔径。

(四)混凝土面凿毛与剔凿工程量。剔凿完成约1307延米(C栋1至5层260根梁的混凝土保护层剔凿至原箍筋外露);凿毛完成约965平方米(C栋1至5层剪力墙四面及双面凿毛,B栋1至2层柱截面增大加固部位的旧混凝土面凿毛)。凿毛深度:柱凿毛深度大于60毫米,梁凿毛深度大于30毫米,新、旧混凝土结合面凹凸差不小于4毫米。

(五)满堂脚手与模板工程量。满堂脚手及操作架搭设约9185立方米;模板制安约666平方米;水泥基灌浆料浇筑约55.5立方米;钢筋制安约25.2吨;新增承台14个;双排脚手架、新增混凝土浇筑等按实际完成量计算。

五、主要加固技术及施工工艺

(一)梁加大截面加固技术。通过新增混凝土截面的方式,在原梁的侧面(二面或三面)和底面浇筑新增混凝土层,增大原有梁的抗弯和抗剪截面。施工工序:旧混凝土表面凿毛(深度大于30毫米)→化学植筋设置新增纵筋和腰筋→绑扎新增箍筋(与原箍筋焊接连接)→安装侧模和底模→浇筑C45无收缩细石混凝土或自密实混凝土(或70%水泥基灌浆料与30%细石混凝土混合料)。新增混凝土层的钢筋通过植入原梁中的化学植筋锚固连接,植筋孔内清孔不少于三次、孔内2/3容积注入植筋胶,钢筋插入孔内顺时针缓慢旋转直至孔底,胶液从孔口溢出为密实合格。新增混凝土采用塌落度160至180毫米的泵送商品混凝土,水灰比不大于0.4,7天龄期强度不低于30兆帕,养护时间不少于14天。

(二)柱截面增大加固技术。B栋1至2层柱采用四面全围套或三面围套加固方式,新增厚度60至100毫米。柱凿毛深度大于60毫米,旧混凝土面须呈齿形毛面。新增纵向受力筋(HRB400级抗震钢筋),柱纵筋采用绑扎搭接或焊接连接。模板用15毫米厚覆模多层板,50毫米×100毫米方木和钢管背楞支撑,混凝土采用C45无收缩细石混凝土,水灰比不大于0.4,坍落度160至180毫米,初凝时间5至7小时。

(三)梁柱粘贴钢板加固技术。当构件承载力不足时,在原混凝土构件表面粘贴Q345B级钢板,钢板与混凝土之间通过改性环氧树脂结构胶形成整体受力体系。施工流程:混凝土表面打磨至露出新面、除去2至3毫米厚表层→钢板表面喷砂或砂轮打磨至金属光泽、打磨纹路与受力方向垂直→丙酮擦拭干净→配制A级粘钢结构胶、按同一方向搅拌至色泽均匀→胶层厚度1至3毫米、中间厚边缘薄→钢板粘贴到位后立即用卡具、支撑等固定加压→焊接缀板与角钢连接、形成框架柱(梁)四角整体受力体系→梁柱节点处用Φ16毫米化学锚栓螺杆穿过梁孔与角钢焊接拧紧→常温固化24小时后拆除卡具(3天后受力使用)→钢板表面挂钢丝网、抹聚合物砂浆保护层20毫米厚(红丹油性防锈漆两遍)。梁底粘钢加固还需铺设薄涂型防火涂料一遍。


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(四)粘贴碳纤维布(CFRP)加固技术。对于梁、板、柱等构件的抗弯、抗剪承载力不足部位,采用粘贴碳纤维布进行加固。施工工序:混凝土表面打磨平整(角部磨成半径不小于20毫米的圆角)→涂刷底层树脂(浸渍胶)→用找平材料填补表面孔洞、凹陷→涂刷浸渍胶后粘贴碳纤维布、用专用滚轮沿纤维方向滚压挤出气泡→多层粘贴时在前一层浸渍胶指触干燥后立即粘贴下一层→表面涂刷浸渍胶进行防护。碳纤维布受力方向的搭接长度不小于150毫米。粘贴后用小锤轻敲检查空鼓,空鼓面积小于5%单个面积小于0.05平方米时,可用注射法补救,超出上述范围则应切除重贴。

(五)化学植筋技术。所有新增构件与原结构之间的钢筋连接均采用化学植筋,选用A级植筋胶(喜利得HILTI改性环氧树脂胶),其劈裂抗拉强度、抗弯强度、抗压强度须满足《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013的要求。施工关键控制点:钻孔定位避开原结构主筋→专用电锤钻孔至设计深度→三遍清孔(毛刷+吹风机+棉纱)至孔内壁清洁干燥→钢筋除锈打磨至金属光泽→孔内注入植筋胶至孔深2/3→钢筋插入顺时针旋转至孔底,胶液溢出孔口为合格→24小时内严禁扰动→固化7天后现场拉拔承载力检验(按批量的千分之一且不少于3根随机抽样)。

(六)水泥基灌浆料浇筑技术。当梁柱新增截面厚度在60至100毫米区间时,采用70%水泥基灌浆料与30%细石混凝土混合而成的浆料浇筑,细石混凝土粗骨料最大粒径不大于12.5毫米。该混合料具有高流动性、高早期强度和微膨胀性,有效避免了新增混凝土层与旧混凝土之间的收缩裂缝。严禁采用纯灌浆料浇筑。

(七)新增承台施工技术。共计新增14个承台基础,施工包括基础开挖、垫层浇筑、钢筋绑扎、模板支设、商品混凝土浇筑养护及与原有基础的可靠连接。

(八)满堂脚手架与模板支撑技术。采用规格Φ48.0毫米×2.7毫米钢管搭设满堂脚手架,立杆间距不大于1.5米,大横杆间距不大于1.2米,小横杆间距不大于1.0米,设置连续剪刀撑。模板面板厚度15毫米覆模多层板,背楞采用50毫米×100毫米方木和钢管。所有脚手架搭设后须经三方验收、挂牌确认载重量和使用期限后方可使用,使用期间任何人未经批准不得拆除或改动。

六、工程质量保证措施

(一)质量保证体系。公司建立以总经理为负责人、技术负责人为技术业务领导的质量管理体系,经ISO9001质量体系认证。施工现场成立质量检查小组,执行自检、互检、专检三检制和隐蔽工程报验制,推行全面质量管理(TQC),针对轴线标高控制、混凝土质量控制、模板质量控制、钢筋质量控制、防水质量控制等分别组建专业QC小组。

(二)材料质量控制。所有加固材料进场均需提供产品合格证、出厂检验报告和进场复试报告。结构加固用胶全部采用A级胶(符合GB50367中A级胶性能指标规定),严禁使用过期胶粘剂、无合格证书的胶粘剂及包装破损的胶粘剂。胶粘剂的填料必须在厂家制胶生产时添加,严禁施工现场掺入。钢材应有屈服强度及含碳量的合格保证,屈服强度实测值与抗拉强度实测值之比不应大于0.85,伸长率不应小于20%,且应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。抗震钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不应小于1.25,屈服强度实测值与钢筋强度标准值之比不应大于1.3,总伸长率实测值不应小于9%。

(三)植筋质量控制。植筋孔钻好后先用毛刷清孔,再用洁净无油的压缩空气或手动吹气筒清除孔内粉尘,反复处理不少于3次。植筋的胶粘剂完全固化时(7天)应抽样进行现场拉拔承载力检验,按批量的千分之一且不少于3件进行随机抽样,每栋楼不少于1组。若试样在持荷期间无滑移、基材混凝土无裂纹或其它局部损坏迹象出现,且荷载示值在2分钟内无下降或下降幅度不超过5%的检验荷载时,可评定为合格。

(四)粘钢与碳纤维质量检测。粘钢完成后用小锤敲击法逐处检查钢板与原构件之间的空鼓情况。碳纤维布粘贴后检查空鼓率,多层粘贴的碳纤维布须在内层浸渍胶指触干燥后立即粘贴外层,否则超过1小时应等待12小时后再涂胶粘贴。

七、安全管理体系与措施

(一)安全管理目标。杜绝人身死亡事故、杜绝重大施工机械设备损坏事故、不发生重大火灾事故、不发生由施工单位负主责的交通事故、不发生重大环境污染事故,轻伤事故统计率控制在千分之一以内。

(二)安全管理措施。项目部建立项目经理—专职安全员—班组兼职安全员三级安全管理网络;严格执行特种作业人员持证上岗制度(电工、焊工、架子工等);施工现场统一实行三相五线制TN-S临时用电系统;所有脚手架按任务单搭设后经三方验收挂牌使用;2米及以上高度作业必须使用安全带并挂于可靠处;进入施工现场必须佩戴安全帽、统一着施工反光背心;氧气乙炔瓶间隔5米以上、设置金属防护围栏。

(三)安全管理特色措施。劳务合同中明确:未按要求佩戴安全帽每次罚款200元;架上作业未佩戴安全带每次罚款200元;特种作业人员无证上岗每次罚款200元;未经批准随意使用明火每次罚款300元;甲方统一采购安全帽(15元每个)和安全带(20元每根)配发给进场人员,费用在第一次进度款中扣除,确保防护用品质量统一达标。

八、文明施工与环境保护

(一)文明施工措施。现场实行标准化文明工地管理,设施工总平面图、工程概况牌、文明施工组织网络牌、安全纪律牌、防火须知牌;施工现场材料分类堆码、横成排竖成行,作业完成后及时清理做到工完料清;剔打凿毛产生的建渣随拆随运,每日清除干净;对楼板上洞口进行防护、悬挂警示标识。

(二)环境保护措施。施工现场污水经沉淀达标后排放;剔打凿毛作业采取湿法降尘和彩条布遮挡措施;碳纤维粘贴和结构胶配制工序保持良好通风;环氧类胶粘剂未固化前为有毒材料,操作人员必须配戴防护眼镜、橡胶手套及防尘口罩,作业区域严禁吸烟和明火。

九、施工组织与综合管理

(一)施工组织特点。本项目为多层框架商业建筑的多栋、多楼层、多工种同时立体交叉作业,加固施工点多面广。项目部按A栋、B栋、C栋(A区/B区)划区分层组织流水施工,将全工程分解为剔凿凿毛、植筋、粘钢、碳纤维、钢筋制安、模板、混凝土浇筑、新增承台等多个专业作业面,各作业面穿插衔接、同时推进。

(二)劳动力配置。加固班组由张北泉班组全面负责结构加固作业(含粘钢、碳纤维、植筋、灌浆料浇筑等),计日工技工30人、平工20人左右,高峰期进场民工达40余人。剔打凿毛班组由石定清班组和曾令全/万代林班组承担,分别配备相应的剔打工和凿毛工。

(三)劳务合同管理。全部劳务人员进场一周内签订劳动合同并造册,向甲方提供身份证复印件。劳务费用通过农民工工资专用账户支付(重庆工商银行),每月25日按完成合格工程量的70%支付进度款,完工后30天内办理结算支付至85%,专项验收合格后30天内付清余款。

(四)施工阶段划分。第一阶段为基础加固阶段(新增承台14个、基础植筋);第二阶段为主体结构加固阶段(C栋1至5层梁柱剔打凿毛、化学植筋、钢筋制安、模板支设、混凝土及灌浆料浇筑、梁截面加大和柱截面增大);第三阶段为结构补强阶段(主次梁粘钢板、梁板柱粘碳纤维布);第四阶段为脚手架拆除、清理撤场与验收移交。

十、主要技术难点与解决措施

(一)多工序交叉作业协调难度大。同一楼层、同一区域同时有剔打凿毛、植筋钻孔、钢筋绑扎、模板支设、粘钢、粘碳纤维等多工种作业。解决措施:编制详细的施工流水段划分方案,每天召开班组碰头会协调各工种作业顺序,实行全权代表现场统一指挥管理,重点解决剔打凿毛产生的噪音和粉尘对碳纤维粘贴等精密工序的干扰。

(二)大跨度、大截面梁的粘钢和碳纤维加固质量保证。主梁框架梁KL1至KL9尺寸达400至500毫米宽、1050至1500毫米高,跨度大、截面高度大,粘钢和碳纤维加固需在受限条件下精确施工。解决措施:搭设满堂钢管脚手架提供可靠作业平台;钢板在工厂预加工成型现场定位安装;碳纤维布按设计长度预裁剪编号粘贴;粘钢加压采用可调节卡具系统确保均匀受压。

(三)剪力墙新增施工中的植筋精确定位。C栋1至5层原结构新增剪力墙,需在已有框架梁柱中精确钻取大量植筋孔(每处剪力墙四面的竖向筋、水平筋、拉钩等各类钢筋植筋),且必须避开原结构主筋。解决措施:施工前采用钢筋扫描仪探测原结构钢筋位置并标记;钻头定位误差控制在2毫米以内;钻孔过程中遇钢筋立即停止并调整孔位。

(四)既有建筑加固改造的安全管理。改造施工期间建筑局部仍在使用,加固施工与建筑功能并行。解决措施:施工区域设置高围栏隔断和消防通道;拆除建筑垃圾随拆随清、禁止楼板超载堆载;对施工振动较大的剔打作业限定作业时段并提前告知。

十一、技术创新亮点

(一)多栋多楼层加固施工的精细化管理模式。针对A栋、B栋、C栋(A区/B区)三栋建筑的不同加固方案,项目部建立了分栋、分层、分轴号的工程量计量清单体系,将每一根梁、每一处剪力墙的加固规格型号、工程量计算式和施工完成情况都精确记录和逐项核对,实现了大面积加固施工的精细化管理。

(二)工业厂房改造为商业建筑的"加固+改造"综合模式。本项目将原有外贸仓储仓库(框架结构)改造为现代商业建筑(九龙意库),加固施工与建筑功能的提升改造(新增剪力墙、增大承重构件截面、新增楼梯、新增承台)同步进行,充分发挥了粘钢和碳纤维加固的"轻质高强、不增自重、不影响建筑空间"的技术优势。

(三)水泥基灌浆料与细石混凝土混合浇筑工艺。针对梁柱60至100毫米级的新增薄层截面,创新性地采用70%水泥基灌浆料与30%细石混凝土混合浇筑工艺,既保证了高流动性和自密实效果,又避免了纯灌浆料成本过高的缺点,实现了技术可靠性和经济合理性的双优结合。

(四)多种加固技术在同一构件上的协同应用。对于大跨度框架主梁同时采用"梁底粘钢板+梁侧U形钢箍+腹部粘碳纤维布+梁顶碳纤维布"的组合加固方案,钢板解决抗弯承载力,碳纤维布解决抗剪和抗裂,穿板螺栓实现钢板与原构件的可靠连接,四种技术手段在同一个构件上协同受力,充分发挥了各种加固材料的优势性能。

十二、结语

重庆招商九龙意库项目结构加固改造工程是重庆特辰建筑加固工程有限公司在建筑结构加固改造领域的一次重要工程实践。本项目具有建筑体量大(A、B、C三栋多层建筑)、加固面积广(粘钢1000余平方米、碳纤维1600余平方米)、加固技术种类多(粘钢、碳纤维、植筋、加大截面、灌浆料、新增承台等六种以上)、工期跨度长(2020年12月至2022年5月共约16个月)、多班组多工种同时作业等特点。全过程中本公司严格执行了国家和行业相关施工验收规范,坚持"质量第一、预防为主"的原则,圆满完成了各项加固施工任务,为建筑物安全使用功能的恢复和商业价值的提升提供了坚实的结构保障。本公司将继续总结经验、优化工艺、提升管理,为更多既有建筑的加固改造项目提供优良的专业化技术服务。

 

—— 全文完 ——


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