提高植筋驗收合格率的措施與成效淺析

馬 棟，楊 帥，王 揚

（德州市水利局水利施工處，山東 德州 253000）

近年來，隨著水利事業的迅速發展，人們對水利建筑的要求越來越高，水利施工技術也在各個方面有了很大的進步。植筋技術在這一大背景下發展起來，已廣泛應用到對原有建筑物改造、漏埋鋼筋或位置偏離的補救、梁柱加長以及剪力墻加固等施工中，成為我國水利工程建設中極具優勢的加固改造技術之一［1］。與施工中繁多的加固技術相比，植筋技術具有獨特的優勢：①設計使用靈活，可以廣泛應用到結構的任何部位；②精確定位，不用采取復雜的加固措施，可靠性強；③施工工藝簡單，可操作性強，可有效加快施工進度；④抗拔承載力大，幾乎不影響甚至超過原結構強度；⑤施工對原有結構以及周圍環境影響非常小。雖然植筋工藝簡單，但在實際施工過程中，往往因施工管理不嚴謹、施工環境異常、施工工藝不規范等諸多因素造成植筋施工質量差、驗收合格率低，甚至對建筑物使用壽命以及人民生命財產安全帶來不可估量的損失，因此如何改進植筋工藝，提高植筋驗收合格率顯得尤為重要。

1 基本情況

馬頰河是德州重要河道之一，境內河道長205 km，擔負行洪排澇和沿岸8 個縣（市、區）、36 個鄉鎮的農田灌溉任務，其中馬才老河閘擔負著輸水與行洪排澇的重要功能。馬才老河閘除險加固工程為山東省重點水利建設項目，也是德州市委、市政府掛圖作戰重點工程。

按照設計要求，馬才老河閘共計4控5個閘墩，每個閘墩總長為13.30 m，需切除7.80 m，剩余5.50 m范圍內拆除高程18.20 m以上全部結構后進行平、立面植筋然后重新澆筑混凝土，將新老截面進行結合。通過對已完植筋施工段檢查，發現普遍存在質檢合格率較低、植筋位移偏差現象嚴重、抗拔承載力試驗值低等多項問題，嚴重影響了植筋工藝的安全性和符合性。為減少這些質量缺陷、提高植筋驗收合格率，在第一個閘墩植筋施工時，有針對性地從專業施工人員選擇、施工過程規范化、植筋材料選擇等方面進行加強管理，但后期對已完植筋施工段檢查，發現其驗收合格率仍低于期望值。本文找出了影響植筋質量驗收合格率低的主要因素，制定了相應的改進措施，不斷優化施工工藝和方法，從而達到提高植筋驗收合格率的效果。

2 原因分析

為找出植筋驗收合格率低的原因，在已完植筋施工段中隨機抽取200 個點，按《混凝土結構加固設計規范》（GB 50367-2013）和《混凝土結構后錨固技術規程》（JG J145-2013）等相關要求，對施工記錄以及試驗數據進行仔細分析與對比，發現造成植筋質量差、驗收合格率低的主要原因有4 項，即施工管理不嚴謹、施工環境異常、工藝不規范以及其他。綜合整理調查驗收數據，發現合格點數為178 個，不合格點數為22 個，合格率89%，略顯偏低。對不合格點運用統計學工具進行分析，結果詳見表1。

表1 植筋質量驗收問題統計

依據植筋質量驗收問題統計情況，繪制出植筋質量問題排列如圖1 所示。從圖1 可以看出，“施工管理不嚴謹”“施工工藝不規范”2 項累計頻率高達91.0%，是影響植筋施工質量的關鍵原因。針對這2項關鍵原因，運用頭腦風暴法從“人、機、料、法、環、測”6個方面并結合現場實際情況開展進一步分析，共得到10 條末端因素，即人員流動較大，熟練工較少；不熟悉工藝；植筋設備槍頭選用不正確；成品膠入場未檢驗或檢驗不合格；鉆孔清理不到位；植筋固化期內發生擾動；膠槍選用不正確；施工時氣溫異常；測量儀器沒校核有誤差；未配備有效的登高操作平臺。然后，對這10 條末端因素通過資料審閱和現場逐條查驗排除，最終確定造成植筋驗收合格率低的3 條主要末端因素為：①人員流動較大，熟練工較少；②鉆孔清理不到位；③植筋固化期內發生擾動。

圖1 植筋驗收質量問題排列

3 改進措施

針對以上造成植筋施工質量差、驗收合格率低的3 條主要末端因素，通過借鑒先進施工經驗方法并結合實際施工條件，逐條展開分析與研討，集思廣益，最終針對每條主要因素都制定了相應改進措施。

3.1 “人員流動大，熟練工少”改進措施

（1）現場施工經驗豐富的人員組成固定的植筋施工班組，禁止隨意抽調挪用，確保施工人員的穩定性。

（2）開展專業培訓，學習先進的工藝流程和規程，不定期進行考核，考核合格后方可上崗，保證每位員工熟練了解并掌握植筋工藝的流程和方法，從而將影響驗收合格率因素降到最低。

（3）開工前對當天施工工藝進行技術交底，要求全員參與并在交底記錄上簽字，加深員工對本崗位工藝流程的了解，未參與者禁止上崗。

（4）由植筋班組組長和經驗豐富的施工人員組成方案研究預判小組，每晚結合植筋施工方案對第二天的具體施工任務進行模擬分析，確定最佳的施工方法，力爭將不可控因素降到最低。

（5）由專業管理人員組成植筋質量檢查小組，對植筋工藝方法和流程進行監督檢查，施工班組每完成一步工序報質量檢查小組，確認合格后方可開展下一步工作。

3.2 “鉆孔清理不到位”改進措施

（1）將以往的“三吹、三刷”清孔工藝改為“一沖、三吹、三刷”。①沖孔：使用高壓水槍將鉆孔內、外側混凝土殘渣以及灰塵等雜物沖洗干凈，高壓沖洗時水流應成霧狀并保持水平沖刷，不得直接沖擊孔洞，避免孔洞造成損壞，既保證了大顆粒雜物以及粉塵會被高壓水流沖走，又不會使粉塵揚起，避免了二次污染；②吹孔：沖孔完畢后，使用空氣壓縮機吹入潔凈無油的壓縮空氣，將孔內殘渣和水分吹干（如水分過大則使用烘干機烘干，確?？锥锤稍铮?；③刷孔：用毛刷或棉布插入孔中，往返旋轉擦拭，以上步驟應不少于3 次，直至孔洞內無灰塵碎屑為止，避免因其產生隔離作用而影響植筋膠粘結效果［2］。

（2）孔洞清理完畢后，因特殊原因不能立即進行植筋的，用干凈的紗布將洞口嚴密封堵，若周圍有灰塵或異物污染工序時，還應覆蓋塑料薄膜或土工布等進行保護，從而避免灰塵和異物落入孔中，造成污染而重復清孔工作。

3.3 “植筋固化期內發生擾動”改進措施

現場調查發現，發生擾動部位多為立面植筋（受自身重力因素易發生向下傾斜），經研究試驗后對立面植筋采取借用外力固牢的辦法，確保植筋在固化期內不發生或不超出允許偏差范圍內的擾動，具體做法如下。

（1）閘墩頂面沿植筋軸線位置固定鋼管（鋼管數量與閘墩立面植筋列數相同），外探1～1.5 m，植筋完成后，利用鐵絲或施工線將其與鋼管連接，如圖2所示。借用外力防止其向下傾斜，保證其處于水平位置固化，且在植筋膠固化前不被擾動，以免影響錨固效果。

圖2 閘墩立面植筋固牢示意

（2）鋼管固定可采取其兩側安設鋼釘或膨脹螺絲，再用鋼絲繩拉直的方法，如圖3 所示，每根鋼管固定不少于3處。

圖3 鋼管固定示意

（3）植筋工藝完畢后，現場設置圍擋或警戒線進行封鎖，固化期內禁止閑雜人員隨意出入現場或碰觸植筋，若有較大擾動宜重新植筋。

（4）植筋完成72 h后，隨機選取不少于植筋數量1%且不少于3 根進行抗拉拔試驗［3］，驗收合格后進行下步工序，否則進行返工處理，待復驗合格后方可繼續進行。

4 成效檢查與分析

4.1 成效檢查

實施以上3 項改進措施后，對第二次植筋合格率進行調查，同樣隨機抽取200個點，并與第一次調查結果進行對比，發現影響植筋質量驗收合格率的主要因素明顯降低，詳見表2。

表2 對策實施后質量缺陷不合格因素分析

影響目標的關鍵因素解決后，合格率為193/200=96.5%，顯著提高了植筋驗收合格率。

同時，委托第三方工程質量檢測機構對其進行抗拉承載力試驗，受拉強度實測值均大于1.15 Nt（Nt為軸向受拉承載力設計值），且化學植筋在持荷期間無滑移，基材混凝土無裂紋，植筋質量驗收合格。

4.2 成效分析

馬才老河閘除險加固工程采用改進的植筋施工工藝后，植筋質量和驗收合格率都取得了顯著提升，抗拉承載力實驗值也符合設計及規范要求，工程質量得到保證，在經濟、進度以及社會效益方面取得了良好的成效。

（1）經濟成效?，F場進度提前了5 d，每個閘墩單位需3 人/d 植筋施工，現場共計5 個閘墩，人工日工資200元，共節約人工3×5=15人，節約工日15×5=75 d，節約成本200×75=15 000 元，雖然成本降低率不高，但是植筋質量驗收合格率得到提高，并大幅降低了維修成本。

（2）進度成效。通過采取措施二、三，節約工期5 d，提前完成植筋施工任務，保證了工程如期交工。

（3）社會效益。通過成立專業植筋施工隊伍，確保了施工人員的穩定性，從而降低了農民工失業的風險。通過加強安全生產和專業知識培訓，增強了個人安全防范意識，讓其學到了一門工藝，加大了其立足于社會的保障性。

提高植筋驗收合格率的措施得到了建設方的認可，并鼓勵和支持施工方將此工藝充分運用到工程施工中，完成剩余馬才新河閘、郭橋閘、仙人橋閘除險加固工程。全部主體工程結束后，該項改進措施總節約工期24 d，節約成本13.2萬元，在指定工期前完成了主體結構，同時不影響輸水和行洪任務。

5 結語

本文通過一系列措施對原有植筋施工工藝進行改進，大大提高了植筋施工的工作效率，保障了植筋質量和驗收合格率，解決了原有植筋施工質量差、驗收合格率低、返工率高的難題。該項提高植筋驗收合格率的措施，獲得水利工程優秀質量管理小組成果獎，并在多項水利工程建設中使用，具有較強的推廣價值和應用前景。