淺談某選煤廠主廠房加固改造

■郭曉棟 ■山西西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 太原 030200

1 工程概況

選煤廠主廠房1984 年建成，結構形式為鋼筋混凝土框架結構，建筑物總高度為28.5m，建筑總尺寸為98m×28m，地上4 層，柱下獨立基礎。混凝土標號:基礎、梁、板、柱混凝土強度等級C20。

根據某設計院院提供的《安全檢測和評價報告》:廠房主體結構整體情況良好，檢測部位鋼筋混凝土承重結構系統項目可靠性等級為:大部分b 級，部分c 級。本工程屬于由于設備更換或布局變化而對主廠房相應部位的梁、柱、板等承重結構構件進行局部補強工程。

2 混凝土結構的加固方法

2.1 框架柱加固

框架柱加固采取植筋法與粘結外包型鋼加固法相結合方法。植筋法混凝土結構加固方法中比較簡捷、有效的一種方法;使用該方法在混凝土結構中普通的鋼筋或是螺栓式錨筋。本工程是先將加固的框架柱按設計要求植入普通鋼筋或螺栓式錨筋再進行外包鋼加固。鋼筋植入完畢，經過有資質的實驗檢測單位做拉拔試驗合格后方可進行下道工序。

外包鋼加固是在需要加固的構件外面包鋼板或是角鋼，在混凝土結構梁中需要采用濕式外包法進行外包鋼加固，所以該方法也被叫做濕式外包鋼加固法，即把型鋼和加固構件粘連在一起采用環氧樹脂化灌漿等方法(角鋼或鋼板根據框架柱植筋要求預留孔洞，等待外包鋼粘結牢固后與植入筋或螺栓式錨筋焊接)，加固后的構件的正截面承載力和截面剛度會得到很大的提高。該方法的特點是:施工方便、受力可靠、現場作業量不大，但需要大量的鋼筋，并且在沒有任何防護的情況下，是不能用于600C 以上的高溫場所;該方法適用的混凝土結構是:原構件的截面尺寸不能明顯增大，同時要求其承載能力得到大幅度的提高。

2.2 框架梁加固

(1)粘貼纖維增強塑料加固法。該方法是在需要加固的構件的受拉區域粘貼纖維，使其與被加固的截面共同作用，從而提高構件的承載能力。該方法的優點與粘貼鋼板的優點相似，除此之外，還具有維修費用低、耐潮濕、耐腐蝕、耐用的特點，但需要采用專門的防火進行處理，該方法適用于一般構筑物和各種受力性質的混凝土結構。

(2)加大截面法。該方法較為傳統、方便且經常使用，廣泛應用于框架梁的加固中。加大截面法是在先前的混凝土構件表面重新做鋼筋網砂漿層或是鋼筋混凝土，增大截面面積，從而增大結構的承載能力。該方法的優點是適用范圍廣，工藝簡單。

2.3 板的加固預應力加固法

該方法是在需要加固的構件外面加設高強度的型鋼或是鋼筋。對框架梁板的加固需要施加預應力，這樣使得被加固構件可以和體外的拉桿或是壓桿同時受力，避免被加固構件出現應力超前的狀況，同時加固后體系的剛度和承載能力會提高。除此之外，負彎矩可以使部分荷載的彎矩減少，原構件的撓度和裂縫寬度會減小，更有甚者裂縫會重合。該方法的優點是:施工周期短且成本低，并且具有良好的加固效果，但其對施工技術的要求比較高，施工處理比較復雜，此外，還有施工側向穩定的問題。

3 加固改造工程需要注意的問題

鋼筋混凝土結構的框架結構的加固改造與一般的施工相似，同時還需要注意以下問題:

3.1 嚴格按照施工方案進行施工，同時注意施工過程的問題

加固改造施工前要根據工程的實際情況和設計文件進行施工組織設計，確定好施工方案和做好施工準備工作，做好一切工作，從而確保加固改造工程的有序施工;加固改造的施工需要嚴格遵循施工圖紙進行施工，嚴格遵循施工操作規程，并且建立嚴格的質量檢查制度和驗收制度;加固改造施工不能操之過急，需要認真細致的進行施工。同時在加固施工過程中需要認真觀察，發現任何異常情況，要及時停止施工，臨時加撐，并且進行計算確定，并對問題進行討論，提出解決的辦法。及時發現并解決加固施工過程中的問題，防止出現新的問題，并且減少或是避免施工過程中發生坍塌事故。

3.2 采取行之有效的措施，增強結合面粘結抗剪能力

加固改造施工過程中往往會存在荷載狀況，因此，需要采取有效措施，增強結合面的粘結抗剪能力。采取的措施主要有以下六項:

第一，舊混凝土結合面的施工處理。對于原有混凝土表面的抹灰層應將其鏟掉，如果原有混凝土的質量較好，需要根據粘結強度的情況實施鑿糙，使其露出石子，或是進行簡單的刷糙。但如若原有混凝土的表面因遭受風化、侵蝕等作用出現嚴重破壞的話，需要將其徹底除掉，直到露出堅實層。

第二，結合，面上涂刷截面劑。澆筑新混凝土前，需要在原有混凝土的結合面上涂抹高強度的等級水泥砂漿或是水泥凈漿或是鋁粉(為水泥重的0.5/1000 -2/1000)水泥凈漿等等，這樣能夠使新舊混凝土的粘結強度得到顯著的提升，同時結合面的抗滲能力得到大大的提高。

第三，正確處理好新混凝土的水灰比和坍落度。新混凝土的水灰比與坍落度成反比例，混凝土的強度越高，水灰比和坍落度越小，反之亦然，所以，新澆筑的混凝土應具備高強度、水灰比小、流動性低的特點，但如果是較厚的混凝土，可以在結合面附近澆筑一個過濾層。

第四，振搗密實。加固層的厚度較小，加之布置的鋼筋較密，導致混凝土的振搗遇到困難，特別是在新混凝土如果在就混凝土下部的水平方向上，此時的振搗最難，同時粘結效果最次，此時可以使用喇叭澆搗口、膨脹水泥等方法，認真振搗，使其更加密。

第五，做好養護工作。混凝土澆筑12 小時之內就開始進行養護，養護期為14 天。在養護過程中如果出現養護不及時、過早受振動、早期出現脫水等現象，會造成粘結強度下降，甚至出現結合面開裂狀況。

第六，根據實際情況，確定加固方案。需要根據房屋的實際情況，確定房屋加固方案。比如，依據人員的密集程度，如果是大型建筑，需要對其進行認真的考察，可以借助電腦對其進行構造進行分析，為提高其安全等級，需要多建造一些構造。同時在完工以后，對于不能隨意改動的重要部位需要明確告訴使用者。如果使用者非要改造的話，需要在安全等級內進行改動，這樣有利于建筑最大程度地發揮其價值。

4 結論

總之，建筑改造工程加固施工時應對具體工程情況進行分析比較，應盡量使施工方案簡單方便、并且盡量減少對原結構的損傷，選擇合適的加固方法。在設計的過程中，應該熟練的運用相關規范，并且從整體結構的角度出發，設計出科學合理的加固改造方案，以保證廠房加固改造施工完成后能夠更好的滿足企業生產和發展的需求。

該選煤廠主廠房加固改造工程，工期為2 個月，在近期投入生產使用，改造后滿足新工藝的要求，提高精煤的回收率，同時減少對環境的污染，取得了可觀的經濟效益的社會效益，達到了預期的效果。

［1］金居高.結構加固技術的探討［J］.價值工程.2010(29).

［2］史明祥.談混凝土結構改造加固方法及方案優選［J］，山西建筑，2013(04).