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(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，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(chǔ)?；炷翗?biāo)號:基礎(chǔ)、梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級C20。

根據(jù)某設(shè)計院院提供的《安全檢測和評價報告》:廠房主體結(jié)構(gòu)整體情況良好，檢測部位鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)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(shè)備更換或布局變化而對主廠房相應(yīng)部位的梁、柱、板等承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)工程。

2 混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)外包型鋼加固法相結(jié)合方法。植筋法混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計要求植入普通鋼筋或螺栓式錨筋再進(jìn)行外包鋼加固。鋼筋植入完畢，經(jīng)過有資質(zhì)的實驗檢測單位做拉拔試驗合格后方可進(jìn)行下道工序。

外包鋼加固是在需要加固的構(gòu)件外面包鋼板或是角鋼，在混凝土結(jié)構(gòu)梁中需要采用濕式外包法進(jìn)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(gòu)件粘連在一起采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法(角鋼或鋼板根據(jù)框架柱植筋要求預(yù)留孔洞，等待外包鋼粘結(jié)牢固后與植入筋或螺栓式錨筋焊接)，加固后的構(gòu)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(xiàn)場作業(yè)量不大，但需要大量的鋼筋，并且在沒有任何防護(hù)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(jié)構(gòu)是:原構(gòu)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(qiáng)塑料加固法。該方法是在需要加固的構(gòu)件的受拉區(qū)域粘貼纖維，使其與被加固的截面共同作用，從而提高構(gòu)件的承載能力。該方法的優(yōu)點與粘貼鋼板的優(yōu)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(jìn)行處理，該方法適用于一般構(gòu)筑物和各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)。

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

2.3 板的加固預(yù)應(yīng)力加固法

該方法是在需要加固的構(gòu)件外面加設(shè)高強(qiáng)度的型鋼或是鋼筋。對框架梁板的加固需要施加預(yù)應(yīng)力，這樣使得被加固構(gòu)件可以和體外的拉桿或是壓桿同時受力，避免被加固構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)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(fù)彎矩可以使部分荷載的彎矩減少，原構(gòu)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(yōu)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(shù)的要求比較高，施工處理比較復(fù)雜，此外，還有施工側(cè)向穩(wěn)定的問題。

3 加固改造工程需要注意的問題

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)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(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，同時注意施工過程的問題

加固改造施工前要根據(jù)工程的實際情況和設(shè)計文件進(jìn)行施工組織設(shè)計，確定好施工方案和做好施工準(zhǔn)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(yán)格遵循施工圖紙進(jìn)行施工，嚴(yán)格遵循施工操作規(guī)程，并且建立嚴(yán)格的質(zhì)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(rèn)真細(xì)致的進(jìn)行施工。同時在加固施工過程中需要認(rèn)真觀察，發(fā)現(xiàn)任何異常情況，要及時停止施工，臨時加撐，并且進(jìn)行計算確定，并對問題進(jìn)行討論，提出解決的辦法。及時發(fā)現(xiàn)并解決加固施工過程中的問題，防止出現(xiàn)新的問題，并且減少或是避免施工過程中發(fā)生坍塌事故。

3.2 采取行之有效的措施，增強(qiáng)結(jié)合面粘結(jié)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(qiáng)結(jié)合面的粘結(jié)抗剪能力。采取的措施主要有以下六項:

第一，舊混凝土結(jié)合面的施工處理。對于原有混凝土表面的抹灰層應(yīng)將其鏟掉，如果原有混凝土的質(zhì)量較好，需要根據(jù)粘結(jié)強(qiáng)度的情況實施鑿糙，使其露出石子，或是進(jìn)行簡單的刷糙。但如若原有混凝土的表面因遭受風(fēng)化、侵蝕等作用出現(xiàn)嚴(yán)重破壞的話，需要將其徹底除掉，直到露出堅實層。

第二，結(jié)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(jié)合面上涂抹高強(qiáng)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(jié)強(qiáng)度得到顯著的提升，同時結(jié)合面的抗?jié)B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(qiáng)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(yīng)具備高強(qiáng)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(jié)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(dǎo)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(jié)效果最次，此時可以使用喇叭澆搗口、膨脹水泥等方法，認(rèn)真振搗，使其更加密。

第五，做好養(yǎng)護(hù)工作?；炷翝仓?2 小時之內(nèi)就開始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為14 天。在養(yǎng)護(hù)過程中如果出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)不及時、過早受振動、早期出現(xiàn)脫水等現(xiàn)象，會造成粘結(jié)強(qiáng)度下降，甚至出現(xiàn)結(jié)合面開裂狀況。

第六，根據(jù)實際情況，確定加固方案。需要根據(jù)房屋的實際情況，確定房屋加固方案。比如，依據(jù)人員的密集程度，如果是大型建筑，需要對其進(jìn)行認(rèn)真的考察，可以借助電腦對其進(jìn)行構(gòu)造進(jìn)行分析，為提高其安全等級，需要多建造一些構(gòu)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(nèi)進(jìn)行改動，這樣有利于建筑最大程度地發(fā)揮其價值。

4 結(jié)論

總之，建筑改造工程加固施工時應(yīng)對具體工程情況進(jìn)行分析比較，應(yīng)盡量使施工方案簡單方便、并且盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損傷，選擇合適的加固方法。在設(shè)計的過程中，應(yīng)該熟練的運用相關(guān)規(guī)范，并且從整體結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，設(shè)計出科學(xué)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(yè)生產(chǎn)和發(fā)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(chǎn)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(huán)境的污染，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益的社會效益，達(dá)到了預(yù)期的效果。

［1］金居高.結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的探討［J］.價值工程.2010(29).

［2］史明祥.談混凝土結(jié)構(gòu)改造加固方法及方案優(yōu)選［J］，山西建筑，2013(04).