建筑结构加固工程施工质量及安全管理探讨
时间：2023-06-20 18:15:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
洪子超
（厦门市路桥五缘湾运营有限公司，福建 厦门 361000）
房屋建筑加固，即对已有建筑结构的不稳定因素加以修葺和完善，建筑的结构变得足够牢固，具备较高的稳定性，符合防震、耐冲击力等要求，达到建筑使用的安全标准。建筑结构加固工程中，需要严格把控施工安全和施工质量。
房屋建筑加固并不是简单地将个别结构重建或再次施工，建筑结构加固工作其技术管理和现场管控具有较多的注意要点。从目前行业内的有关研究情况来看，针对房屋建筑结构加固的研究工作不够深入，行业规范标准也未对房屋加固过程中的质量及安全管理作出明确要求。在这样的背景之下，房屋建筑修缮工作的开展缺乏规范的技术体系，也使行业内个别工程项目修缮工作开展情况不尽如人意。在进行房屋修缮的过程中，个别项目出现了质量低下或安全风险上升的问题，这显然不符合建筑加固修缮工作的出发点。本文以此为切入点，全面分析建筑加固工作的特殊性，并提出必要的优化方案，助力行业健康发展。
房屋建筑加固主要出于对建设成本的考量、延长建筑使用寿命、强化抗震性能、满足多元化居住需求[1]，或是某些古建筑的保护意义远大于重新修建的意义，当建筑无法保证其使用安全或是影响建筑的长久保存时，都需要对建筑进行修缮和加固。建筑结构加固的首要任务是保证建筑的安全性。通过对建筑结构的补强或是加固，进而提高建筑结构及其部件的强度、刚度、延展性、稳定性和耐用性，满足建筑实际使用功能上的安全性、适用性和耐久性[2]。
房屋建筑的结构加固技术主要通过增加材料、改变预应力结构等方式提升建筑物受力能力，进而提升建筑的整体稳定性。主要采取改变预应力、加大截面、置换混凝土、外包钢或是粘贴碳纤维复合材料等加固技术。
2.1 预应力加固
预应力加固技术通过预先施加的压应力使得部分或全部抵消载荷的拉应力，进而避免结构破坏，提升弯曲构件的实际承载能力。相对于其他加固技术，预应力加固技术施工工艺过程较为简单，成本相对较低且成效良好。
预应力加固技术一般在房屋建筑工程项目未投入使用时就需要进行相关技术的应用。通常在进行混凝土构件生产或浇筑的过程中，通过钢筋的张拉使其具有预应力。具有预应力的混凝土构件能够避免诸多质量通病，在正常使用情况下的抗形变能力更好，相比于同等规格的混凝土结构而言，抗弯抗拉能力更高。若采取预应力加固技术，在前期工程项目的设计环节就需要进行相应的优化，进入施工环节之后，按照预应力设计方案进行钢筋的张拉。
2.2 增加截面积
增加截面积适用于混凝土梁、混凝土柱、混凝土板等，其操作简便，技术要求低，并且它的高可靠性，可以有效地提高建筑物的抗压能力，并确保其稳定性[3]。但扩大断面的方法也有其局限性，比如在特定的环境下，需要进行特殊的设计，在这样的情形下占地面积就会增加，而且还会影响建筑的整体美感。当混凝土结构的截面积增加，其所消耗的工程材料也会成倍增长。房屋建筑工程项目一般情况下具有较为固定的工程投入，因此需要谨慎采用此方式进行房屋建筑的加固。
2.3 置换混凝土
混凝土在一定时间内发生变化或破损，容易导致其强度难以支撑建筑结构，此时应置换混凝土。该方法的优势在于在不影响原有结构的布局、占用空间和外观的前提下，对缺陷进行有效处理。将具有缺陷的混凝土构件替换掉，能够直接解决结构潜在的质量问题，这也是一种简单且有效的建筑结构加固方式。但拆除原有的残留物不仅费时费力，而且很难清理出支撑柱，还会对周围的环境和原有结构造成影响。房屋建筑工程项目已经施工完成，拆除部分结构予以置换，可能会对施工过程中的结构稳定性产生负面影响。
2.4 外包钢加固
外包钢是将需要加强的构件用钢包裹起来，从而在一定程度上改善受力混凝土的抗压强度。通常是通过焊接的方式将钢筋与受保护的构件相结合，以改善受保护物体的性能；
或是使用粘合剂进行粘合。这种方法简单可靠，效果显著，不会对周围的环境造成太大影响，而且所需施工时间较少，不会浪费太多的包裹钢材，在后期维护中也较为便捷。
2.5 粘贴碳纤维
碳纤维具有比重低、强度高、耐腐蚀、抗辐射、耐热性及抗热冲击性出色等特点，是新型的复合材料，通过粘贴碳纤维复合材料可以一定程度上加固建筑结构。碳纤维材料相比于钢材而言，自身尺寸更小，自重更轻，基本不会影响建筑结构的外观，可应用碳纤维材料进行结构的整体加固。但碳纤维材料自身造价成本较高，在施工过程中具有较多的品质要求，基于全面的技术管理才可发挥碳纤维材料的所有性能。
不同的加固方法具有各自的优势和适用范围，具体施工中需要根据建筑结构的受力需求、材质特性等进行加固分析、设计与评估。在确定加固方案时应综合考虑不同的因素，并根据不同的施工条件，选用相应的加固施工工艺。
柱、梁、板、墙是房屋建筑的主要承载和受力结构，房屋建筑工程中，通过结构加固技术可以极大提高建筑结构件的强度、刚度、延展性等特性，进而提高建筑物的承载能力、防震效果等，确保建筑物的使用安全。
同时，结构加固技术延长了结构的使用寿命，根据加固材料的特性可以实现抗腐蚀、抗压、防火、防震等特殊功效，可以实现建筑物安全能力的提升。
随着建筑物用途的改变，其承载能力也需要做相应的改变，结构加固技术可以根据建筑用途特点选择合适材料进行结构承受力的调整，以适应建筑新的使用功能需要[4]。
4.1 项目背景与工程概况
牛头山二号平台西侧房屋（混凝土结构）位于海沧大桥牛头山景区，该建筑为地上2层、地下1层。该加固工程主要对房屋的梁、板、柱进行结构加固，并对加固过程中造成破坏的装修进行恢复。
在具体的施工要求中，甲方要求尽量不停工停产，加固工作做到保质保量。根据荷载作用及构件损伤和变形程度，判定该项目的实施条件可以不停工停产进行施工。
4.2 设计施工方案
具体施工中，针对该建筑项目承载能力要求及属于混凝土加一小部分钢结构的结构特点，该加固工程设计以混凝土外包钢结构柱和钢梁的加固方式为主，并采用强度较高的螺栓和焊接方式加以固定；
同时，根据房屋的外观需要及房屋日后使用上的安全性和耐久性，部分结构面区域采用混凝土置换和碳纤维布粘贴方式进行加固；
为保证施工安全与质量，其结构加固设计与评估进行了两轮专家论证；
在保质保效的前提下，尽量选择为客户降低成本的加固方案。
4.3 施工质量与安全管控
4.3.1 施工质量与安全影响要素分析
该房屋地处景区内，平日会有较多游客及商户顾客，尤其商户冻库设置于地下一层，商户人员往返冻库需经常进出施工区域。施工场地人员安全管理、施工车辆、材料进出景区的安全管理是整个工程的重点。需合理规划施工场地平面布置，安排施工顺序，施工期间注意景区内施工材料的堆放和安全管理。同时，该工程项目位于海沧大桥旅游区内，对市容影响较大，并且加固过程中会产生振动、粉尘、噪声等影响，需特别注意文明施工。
对上述问题进行明确之后，笔者率领管理团队全面分析项目质量及安全的影响因素，同时编制与现场实际情况相符的施工方案，方案明确了该工程项目所要注意的一系列质量管理要点，同时明确工程项目的验收要求，并在此基础上制定团队管理办法，全面控制工程项目在施工过程中的质量影响及安全文明施工影响。
4.3.2 施工安全管理
为保证施工安全和降低对环境的影响，需要根据人员流动特点区分流动路线，加强警示牌指引、规范工人操作等保障施工安全；
建立周全的围护措施，集中噪声作业时间采用消音的施工工艺等，尽量不影响商家和租户的工作和生活；
参与施工的所有管理人员及施工工人均通过三级教育的形式强化安全意识，明确工程项目现场管理相关安全知识，并在此基础上进行考核；
通过规范作业、与景区流动人员隔离、增强施工人员文明施工意识等强化安全施工、文明施工。
4.3.3 施工质量控制
加固方案、工艺流程及施工细节管控是建筑加固质量的保证。在具体施工中，通过加强对原有建筑受力的科学检测与分析，确保设计施工方案的合理性与可行性；
通过规范工艺流程、强调质量要求标准等树立工程的高质量、高安全性要求；
在实际施工中，不断提升施工队伍的责任感、安全意识、质量意识，加强安全与质量管理等措施，确保按期、安全、高质地完成建筑加固任务。
4.3.4 严格竣工验收与评估
为保证施工质量和竣工验收合格，专家在项目前期进行了两轮设计方案可行性评估；
强调项目施工中所用材料质量合格、施工工艺科学规范；
针对工程项目特殊的质量管理需要制订了全面的验收方案。对于关键位置所采取的验收为全数验收，当工程项目进展到某一阶段之后立即进行报验，通过验收才可进行后续工程的施工。项目验收中根据国家建筑加固相关质量标准严格落实竣工验收和评估，确保该项目的安全性与耐用性。
通过牛头山二号平台西侧房屋结构加固项目的分析及对项目经验的了解，建筑结构加固工程施工的质量及安全管理需要确保加固技术方案的可行性；
质量和安全管控需要贯穿工程设计、施工和验收的全过程；
在工程施工中需要强化监管力度、优化施工流程及加强对施工人员的监管。
5.1 科学合理的结构加固方案评估与设计
科学合理的加固方案是建筑结构加固施工质量和安全的重要保证。建筑加固需要根据建筑的结构特点、结构强度、未来结构安全需求等进行科学合理的设计分析和可行性评估，确定合适的加固方案，同时要尽量减少施工中不确定因素的发生。
5.2 施工前期做好安全保障措施
施工准备是保证施工安全与质量的重要手段。规范的施工计划对施工过程的安全、高质、高效起到事半功倍的作用。实际项目中，需要确保施工材料的合格、合规；
确保工艺流程的科学合理；
确保施工人员具有施工资格和职业的技术能力；
确保工期、人员数量、生产设备等与工作任务相匹配等。需要以制度建设为基础，细化安全管理责任。
5.3 及时处理施工问题，严控技术交底工作
建筑加固施工是在已有建筑上进行修改，施工问题往往具有复杂性，需要对施工问题进行综合考量与分析，找出问题原因和处理办法，并在实际施工中时刻关注施工状态，及时发现安全与质量问题加以处理，不断优化施工方案和设计流程，通过强化质量通病控制[5]、技术交底等确保施工安全与施工质量。
5.4 建立科学合理的监管制度
科学合理的监管制度是安全和质量管理的重要内容。在建筑加固施工中，要将安全与质量责任贯彻到人，促进责任执行到位；
严格规范施工工艺标准、质量与安全标准等，降低风险事件的发生；
接受业主、政府监管部门、监理单位等监管，设置多级安全检查，强化安全监督监管功能，保证施工的安全与质量管控。
5.5 加强施工人员的监管
人在施工安全与质量的管控中具备主观能动性作用。在监管过程中不但需要严格规范的外力监管手段确保工程安全与质量，也需要不断增强施工人员的人身安全意识和质量意识。通过安全教育、文明施工教育、技术能力培训等积极调动施工人员主动发现问题、解决问题的能力，在实际施工中将安全意识与质量意识放在首位，确保建筑结构加固施工的安全与质量。
5.6 考虑环境因素
雨雪、温度、湿度、台风等自然环境变化及人流等社会活动是影响施工安全和质量的重要因素。在建筑加固施工中，需要结合天气变化合理安排施工作业；
保护好作业材料避免因天气原因造成损害；
严格落实施工区域的环境、人流管控与警示标语等。同时，需要考虑施工对环境的影响，积极减少噪声、粉尘等对环境的破坏，做到安全施工、高质量施工和绿色施工。
综上所述，在建筑结构加固工程中，应明确材料加固内容及方法，并做好相应的施工管理、安全控制工作，确保整体建筑加固工程顺利进行，有效降低加固工程故障发生率，将加固工程价值全面发挥出来，为企业、建筑行业带来可靠的收益。
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