- 工程質量事故案例分析與處理
- 汪緋主編
- 4182字
- 2021-12-24 20:30:59
第四節 常用處理方法與適用范圍
一、表面處理
表面處理主要應用于建筑物外表的修復,常用的方法有以下三種。
(1)表面修補
用于裝飾層空鼓、脫落、變色等的修補。
(2)填縫封閉
混凝土或砌體中的溫度收縮裂縫,用水泥漿或水泥砂漿進行填縫封閉。
(3)表面覆蓋
有的表面缺陷影響外觀,而修補效果又不良時,常采用增加表面覆蓋層的方式來處理。
二、局部修復
局部修復主要指結構或構件出現局部缺陷而進行的修復。除了起修補作用外,還可防止缺陷再出現,有的可達到結構補強的效果。常用的方法有以下幾種。
(1)孔洞填補
結構材料或連接材料施工中,對表面出現的孔洞,在清理后做填補修復。如對混凝土孔洞,可采用清除松動部分后用強度高一級的混凝土修補,或用環氧樹脂漿液修補。
(2)加筋嵌縫
如砌體開裂后,在磚縫內埋設鋼筋進行修補。
(3)預應力鋼筋擠縫
混凝土構件開裂后,在垂直裂縫方向鉆孔、安裝螺栓,用施加預應力的方式進行修補。
(4)孔洞及裂縫灌漿
混凝土結構的內部孔洞,或混凝土、砌體產生裂縫,可用灌漿法處理,灌漿材料可用水泥或化工類材料。
(5)補做預埋件或預留洞
對施工中遺漏的或錯位嚴重的預埋件、預留洞,按設計圖紙要求補做。
(6)其他處理
鋼結構的裝配式節點或鋼筋焊接,出現焊縫尺寸不足、氣孔、夾渣、焊接裂縫、明顯燒傷、焊瘤等缺陷時,需采用補焊或其他措施進行局部修復。
三、復位糾偏
復位糾偏主要用于基礎、結構或構件、預埋件乃至整個建筑物發生錯位、變形事故的處理,常用的方法有以下幾種。
(1)機械復位
基礎錯位后用千斤頂推移或吊車吊移到正確位置;柱墻或建筑物傾斜后,用機械方法拉正扶直;建筑物整體錯位可用機械推拉整體平移復位。
(2)施工中逐步糾正
例如現澆框架柱出現較大偏斜后,在經驗算證明不影響結構安全的前提下,可以在后續施工中逐步糾正。
(3)處理地基糾偏
通過減少地基沉降或調整地基不均勻沉降,從而達到建筑物糾偏的目的。
(4)擴大基礎或構件
例如基礎錯位可采用加大基礎的方法,使上部結構仍能按原設計要求連接。上部結構或構件錯位不太大時,也可采用擴大構件尺寸達到復位糾偏的目的。
(5)增加連接件
裝配式構件制作、安裝中發生較大偏差,節點連接構造達不到設計要求或規范規定時,常采用增加或加大連接件尺寸的方法處理。
(6)地腳螺栓錯位處理
偏差不大時,常用慢彎法糾正;偏差較大時,常用重埋或利用原螺栓作錨腳,加焊型鋼后,在型鋼上按正確位置重新焊接新的螺栓。
(7)其他處理
裝配式結構偏差太大,可改為現澆結構;屋架傾斜值超過規定,而且糾正困難,可采用增設支撐的方法處理。
四、地基基礎托換技術
地基基礎托換有以下幾種方式。
(1)加深或加大基礎
目的在于增加基礎承載力。
(2)樁式托換
包括用混凝土預制樁或灌注樁、鋼管樁以及灰土、石灰、砂、石等材料的擠密樁等。
(3)灌漿托換
根據灌漿材料的不同,有硅化、水泥硅化、堿液加固、堿液混合等方法。根據灌漿工藝的不同,有氣壓、液壓、電化學法以及高壓噴射注漿法等。
(4)糾偏技術
可分為以下四類。
①迫降糾偏 如加載、錨樁加壓、降水、注水、排水或掏土(砂),以及解除地基應力等。
②頂升糾偏 如靜壓樁頂升糾偏、托梁頂升糾偏等。
③壓樁掏土糾偏 在建筑物一側壓樁,另一側掏土,調整不均勻沉降。
④其他糾偏方法 如采用排水、支擋、減重和增設護坡等綜合治理措施。
五、樁基事故處理
主要用于打入樁、灌注樁、擠密樁的質量事故處理,常用的方法有以下幾類。
(1)補樁
樁尖未達到設計要求的持力層,樁入土深度明顯不足,樁位偏差過大,灌注樁垂直度偏差過大等,以上情況通常采用在事故樁附近補設一根或數根樁的方法處理,有時還需擴大樁基承臺。
(2)改變打樁工藝
樁或樁管沒有沉到設計深度,常采用改變打樁工藝的方法處理。如震動沉管灌注樁在樁管通過細砂層時,可能因細砂層凝聚效應而導致樁管沉不下去,對活瓣樁尖可采用拔管后灌水20~30kg,再進行震動沉管;對預制樁尖,可暫停2~3h后再繼續沉管。灌注樁伸縮頸,可采用復打法處理。預制樁沉不下去時,可改用大樁錘低擊法施打。
(3)清除沉渣,壓漿填實
檢查發現灌注樁底沉渣或虛土厚度超過規范規定時,可利用檢查孔或新鉆孔深入至樁孔底,先用內外套筒的套管通入0.4~0.6MPa壓力水,將樁底沉渣清空,然后再以0.4~0.6MPa壓力用壓漿機將1:2水泥漿壓入樁底,分數次進行,直至全部填實為止。
(4)靜壓
成樁后發現單樁承載力嚴重不足,有時可采用靜壓法將樁壓到需要的深度。如某地用此法處理上百根爆擴樁載承力不足的事故,取得了較好的效果。
(5)加強基礎承臺
如個別樁承載能力有問題,有時也可采用加強基礎承臺的方法處理。
(6)其他
包括:減輕上部結構荷載;底層地面做架空樓板,以減少填土荷重;利用樁與天然地基共同作用;灰土擠密樁質量不合格返工重做。
六、防滲堵漏
主要用于建筑物滲漏的處理,常用的方法有以下幾種。
(1)修復缺陷
如墻面因裂縫導致滲漏,可采用鑿縫、嵌縫的方法處理。材料可選用聚氯乙烯膠泥條、建筑密封膏、防水膠石棉絨、防水膠水泥等。
(2)灌漿堵漏
如地下工程滲漏常用氰凝或丙凝灌漿堵漏。
(3)增加防水層
如屋面或墻面滲漏,可用噴涂多層防水涂料的方法進行防水層處理;也可采用增加鋼筋網水泥面層的處理方法。
(4)提高結構材料的抗滲能力
如混凝土內部采用壓力灌漿,可提高密實度和抗滲能力
(5)消除滲漏原因
如采用引水、排水措施,以消除滲漏水源;又如屋面板因溫度變化形成的裂縫可增設隔熱層,消除屋面板再次開裂的可能性后再進行防水修復。
七、改變施工工藝
可通過改變以下施工工藝處理事故。
(1)改變預應力張拉工藝
例如,后張預應力屋架下弦混凝土出現質量問題,為減小張拉時下弦混凝土截面中的壓應力,可采用分批張拉措施,即在屋架平臥位置張拉部分鋼筋,然后扶直屋架再張拉另一部分鋼筋。
(2)調整預應力值
如屋架預留孔出現偏心,為防止張拉時出現過大的旁彎,可調整每根(束)鋼筋的張拉力,以減小偏心彎矩。但應注意調整后的張拉應力不得超過控制應力,總預應力值也應保持不變。
(3)滑模工程平臺扭轉錯位糾偏
常用千斤頂行程調整法、鋼絲繩牽引法、爬桿導向法、平臺傾斜法以及加荷糾偏法等方法處理。
(4)升板工程樓板高差大或產生水平位移的糾偏
可重新將板提起,用墊鐵或木楔的方法進行調整。
(5)沉井偏斜、裂縫的處理方法
常采用調整下沉措施、控制沉降差的方法處理。
八、減小荷載
主要用于地基基礎、結構或構件承載能力不足事故的處理,常用的方法有以下幾種。
(1)底層地面架空
取消回填土,減輕地基荷載。
(2)減輕結構自重
將磚或混凝土墻改為輕質隔墻;鋼筋混凝土屋蓋改為輕鋼石棉瓦屋蓋。
(3)改善建筑物使用條件
防止屋面積灰過多等。
(4)改變建筑物用途,減小活荷載
(5)合理使用有缺陷的構件
如將有缺陷的構件使用在建筑物端部或伸縮縫處。
九、改變結構方案或構造而減小內力
改變結構方案或構造而減小內力指通過改變結構構造或計算簡圖,從而達到減小結構內力的方法,主要適用于因承載能力不足而發生的事故的處理,常用方法有以下幾種。
(1)增設支點
例如梁板等受彎構件,增設新的支座或支柱后,計算跨度減小,并由靜定結構變為超靜定結構,內力明顯減小。
(2)增設支撐
屋架、柱、墻采用新增設的支撐、支柱或支點,減小構件的計算長度,提高承載能力和結構穩定性。
(3)增設卸荷結構
如樓板、屋面板下增設型鋼,梁下增設托梁或框架,墻、柱承載能力不足時,增設附墻柱或獨立柱等。
(4)改變節點構造
改變鋼屋架與鋼柱、柱與基礎的節點構造,可改變結構內力。
(5)改變結構方案
砌體結構中,如空曠房屋通過內增設橫墻,改彈性方案為剛性方案;又如砌體排架結構房屋一側擴建剛性方案房屋,原建筑可不按排架結構設計計算,因而內力減小。
十、加固補強
主要用于結構或構件承載力不足事故的處理。
1.加固補強方法
總結我國建筑結構加固工程的施工經驗,并將國外先進的標準、規范進行了分析和借鑒。《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》(GB 50550—2010)作了明確規定,有以下加固補強方法。
①混凝土構件增大截面法;
②局部置換構件法;
③混凝土構件繞絲法;
④混凝土構件外加預應力法;
⑤外粘或外包型鋼法;
⑥外粘纖維復合材料法;
⑦外粘鋼板法;
⑧鋼絲繩網片外加聚合物砂漿面層法;
⑨砌體或混凝土構件外加鋼筋網-砂漿面層法;
⑩砌體柱外加預應力撐桿法;
?鋼構件增大截面法;
?鋼構件焊縫補強法;
?鋼結構裂紋修復法;
?混凝土及砌體裂縫修補法;
?植筋法;
?錨栓法;
?灌漿法。
2.加固補強設計與施工注意事項
加固補強設計與施工應注意以下事項。
①對原有構件進行正確鑒定,以確定其可否利用或利用率。
②后加補強部分參與結構或構件的承載時,往往存在應力滯后現象,因此在設計時應考慮適當的強度折減系數。
③正確處理原有結構與加固部分的連接構造,確保兩者能共同工作。例如將老混凝土鑿毛、清洗與充分濕潤;又如將原有鋼結構或構件的油漆、銹污清理等。
④對原有結構或構件采用適當的保護措施。例如采取臨時支護、控制處理階段荷載、規定局部拆除方法與要求等。
⑤明確規定加固補強后允許加荷載的時間和其他要求。
十一、提高建筑物整體性
主要適用于空曠房屋、或一般房屋整體性受到損害后的處理,常用方法有以下幾種。
①增設鋼筋混凝土構造柱。
②增設鋼筋混凝土圈梁。
③增設螺栓拉桿。
④采用隔板深梁,提高框架結構整體性。
⑤屋架、屋蓋增設支撐。
⑥樓蓋增加混凝土整澆層。
⑦空曠房屋增設具有足夠剛度的橫墻等。
十二、其他處理方法
常見的其他處理方法有以下幾種。
①修改設計 如:改變結構類型;磚混結構大梁下增加梁墊;將磚墻上裂縫改為伸縮縫;改變隔熱保溫及其他建筑構造;將底層大房間改為小房間,改變結構傳力路線等。
②局部拆除重建 除了常規方法拆除重建外,還可在后張法預應力構件中調換不合格或出事故的鋼筋;將上部結構臨時支撐后的局部拆換,如托梁換柱等。
③降低預制構件等級后使用。
④利用混凝土后期強度。
⑤設備基礎振動過大時可增設配重。
⑥用熱處理法改善鋼筋點焊時可能產生的脆斷。
⑦測定材料實際強度,并按照結構的實際尺寸、荷載等進行分析驗算,提出不用專門處理的依據。
⑧控爆拆除部分建筑,減輕地基基礎荷載。當地基基礎出現明顯的不均勻沉降,糾偏無效或見效太慢,并可能因此引發惡性事故時,只能采用控爆拆除的方式。
思考題
1.工程質量不合格、質量問題、質量事故的概念分別是什么?
2.工程質量事故如何分類?
3.工程質量問題常用的處理方法有哪些?