加固鋼筋混凝土結構舊細礦倉再利用

蘇三勝 （銅陵有色金屬集團銅冠建筑安裝股份有限公司，安徽 銅陵 244000）

0 前言

舊1-4#細礦倉坐落于銅陵有色股份鳳凰山礦業有限公司礦區內，七十年代建成投產使用，共4座。該結構即將達到設計使用年限，繼續服務礦業公司存在安全隱患，必須進行加固或重建，經過對實體的現場踏勘，決定加固再利用。通過一系列技術方法對舊礦倉進行加固，投入使用能正常工作，給礦業公司帶來了顯著的綜合效益。

1 項目概況

1.1 原設計概況

舊1-4#細礦倉為鋼筋混凝土筒形結構形式。細礦倉內徑為7.20m，外徑為7.56m，壁厚180mm，倉壁高度20m。采用200#鋼筋混凝土澆筑，壁配筋立筋為二排三級鋼10@150，內外分布筋按不同標高分別為三級鋼 14、12、10、8，間距200mm。壁內四周12m以下內襯為軌道鋼,間距為 250(軌道鋼型號為24kg/m，材質55Q)，內襯焊接在預埋鐵件上。頂板有1上人孔和1卸礦口，頂板上為廊道連通結構，底板有4個出細礦漏斗口。

1.2 現狀

1-4#細礦倉從投產至今已經經受了多年風吹雨打、自然老化和碳化，礦倉結構在長期被銅礦中的硫化物有害介質侵蝕和卸礦的沖刷下，出現了不同程度的受損。相關技術人員對其實體進行現場踏勘，對該礦倉結構結構壁等構件的開裂、混凝土剝落、露筋、銹蝕、變形損傷情況進行詳細檢查，檢查發現以下問題。

①外部裂紋：外側壁局部出現3道寬度大于1mm的豎直裂紋和若干道細小裂紋，局側壁外鼓。

②內部倉壁磨損：內部局部部位軌道鋼內襯缺失，鋼筋混凝土內壁磨損嚴重，最大磨損厚度約8cm，鋼筋裸露，腐蝕嚴重。其下部4m范圍內也出現不同程度露筋。

③內部卸料沖刷：由于長期卸料影響，已形成凹槽，襯軌缺失，卸料處側壁外鼓。

④倉內襯：長期被銅礦中有害介質侵蝕和卸礦的沖刷下，鋼內襯脫落、腐蝕現象嚴重。

⑤結構梁：礦倉頂部結構梁露筋現象嚴重。

⑥另外，倉內爬梯銹蝕或缺失。

2 細礦倉加固施工

2.1 加固施工順序安排

總順序：根據礦方生產實際情況，1-4#細礦倉原則上考慮分批施工，提前確定哪個單獨細礦倉能否施工。即：外腳手架與防護搭設→分批施工→外腳手架與防護拆除。

單個細礦倉施工順序安排：先在礦倉正面倉壁（底板頂）上開設1m×2m施工洞口→清除倉內外集結細礦→內外腳手架與防護搭設→拆除軌道內襯→拆除需修復倉壁混凝土→修復倉壁鋼筋混凝土→安裝軌道內襯→內腳手架與防護拆除。

2.2 倉體壁鋼筋混凝土修復施工方法

2.2.1 混凝土拆除工程

開設1m×2m施工門洞口與倉壁需修復部位的混凝土，選用空氣壓縮機（6m3/min）機械，人工用風鎬拆除掉倉壁混凝土。

2.2.2 鋼筋工程

①施工縫植筋：采用雙組份建筑植筋膠值在原有混凝土上，植筋錨固深度為15d。

②按倉體原鋼筋設計配筋恢復施工。

2.2.3 模板工程

采用膠合板、50×100方木和Φ12對拉螺栓支設，倉壁厚度等尺寸按原設計支設。考慮混凝土下料，主要在混凝土澆灌上口部位，模板支設成喇叭口式澆灌下料口，澆灌下料口300×300，間距1000。

2.2.4 混凝土工程

①混凝土強度等級，選用比原倉體設計高二個等級的C30混凝土，混凝土采用非送商品混凝土，澆筑前先檢驗收模板，混凝土采用汽車吊起吊入模，入模時防止混凝土離析。

②在澆筑前，施工縫處先刷混凝土界面劑。

③混凝土分層澆筑，振搗用電動插入式振動棒振搗密實。

④拆模板后，人工剔除修平倉壁喇叭口多余混凝土。

⑤混凝土的養護：采用專人噴灑水進行養護，噴灑濕潤為準。

2.2.5 倉體壁細小裂紋部位采用環氧樹脂灌漿修補

①先用人工對裂紋處混凝土清理干凈，等表面干燥后，在裂紋處安裝灌漿嘴。

②按照環氧樹脂使用說明配制漿液，漿液隨配隨用，灌漿時控制穩泵的壓力，漿液灌滿停泵。

③裂紋內漿液固化后，拆掉灌漿嘴，再用環氧樹脂膠泥把灌漿嘴處缺口抹平。

2.3 混凝土表面脫落、疏松、露筋、麻面部位的倉壁修復方法

將表面脫落、疏松、脆化、麻面部位的混凝土鏟除、鑿毛、沖洗后，用高性能聚合物修補砂漿修補完。在局部倉壁有主筋露筋腐蝕嚴重部位，鏟除掉80厚壁混凝土，恢復倉壁上主筋，設U型鋼筋箍卡固定，支模后用無收縮高強灌漿料灌漿修復倉壁鏟除部位混凝土。

2.4 倉內襯軌道鋼銹蝕或缺失的修復方法

壁內四周銹蝕或缺失、嚴重磨損的內襯，全部按原設計重新制作、焊接恢復。原鐵件銹蝕不能再利用時，采用植?14化學螺栓與-14厚鋼板塞焊作為預埋件，確保修復后的鐵件成環形封閉結構。

先用氣割割除掉銹蝕的軌道，再對缺失的鐵件進行值化學螺栓焊接恢復，利用18t汽車吊，將銹蝕的軌道鋼從頂板孔吊放出來后，再吊放新軌道鋼進去，在壁內四周焊接安裝，焊條選用合金鋼焊條焊接。

2.5 倉內爬梯銹蝕或缺失的改進方法

不做施工處理，生產上選用繩軟梯上下人員。

2.6 倉壁卸礦道改進方法

卸礦道要求礦方在今后生產從工藝上改進，避免卸礦直接沖刷到內壁混凝土上。

2.7 倉壁局部有裂縫修復方法

由于裂縫是鋼筋銹蝕膨脹引起的，鑿除掉松散混凝土，把鋼筋除銹后，采用聚合物砂漿修補處理施工。

2.8 倉頂部梁、板加固

2.8.1 對于不嚴重部位的梁、板加固

先清除混凝土表面雜物，露出混凝土結構層，用水清洗干凈后，用聚合物高強修補砂漿進行修補抹平。

2.8.2 對于嚴重部位的梁加固

灌漿料模板采用3厚鋼板包裹支設。先清除梁混凝土表面的浮塊，碎渣、粉末，清理至露出骨料新面后，將表面鑿毛，并用壓力水沖洗干凈，箍筋銹蝕處新增U型箍筋，梁底增加主筋，主筋植入倉壁，然后將拌合好的高強無收縮灌漿料灌入。此處混凝土梁加固時，在停產時方可施工。

2.9 倉壁外立面處理方法

外壁混凝土表面直接刷水泥凈漿面層。

①先進行水泥凈漿配合比試驗設計。

②將倉壁混凝土墻面用磨光機打磨后，用水沖洗干凈，確保沒有灰塵、雜物。

③先在桶內用攪拌器按配比攪拌好水泥凈漿，及時用刮板刮平，刮完做好成品保護。

3 舊細礦倉加固后使用

加固后的細礦倉，邀請各方共同對其進行驗收，達到要求，同意投入生產使用。在生產過程中，各項參數滿足正常功能要求。

4 結語

通過本次加固，在生產上消除了細礦倉的安全隱患源，同時對加固后的舊礦倉再利用，節省了投入更多的新建礦倉構件的費用，綜合經濟效益顯著，為今后類似工程加固施工提供借鑒，具有很好的推廣意義。