淺談外包鋼加固混凝土柱抹灰的防裂方法

【摘要】蘭州石化公司系統(tǒng)管架隱患治理項(xiàng)目是將管架的混凝土柱外包鋼進(jìn)行加固，包鋼完畢后要進(jìn)行抹灰施工，如何做好抹灰層與加固層的粘接防止抹灰層后期開裂是本次施工的難點(diǎn)。本文將就本次預(yù)防抹灰層開裂的具體措施進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】粘接；抹灰；空鼓；裂縫

2012年7月，蘭州石化公司系統(tǒng)管架隱患治理項(xiàng)目，分公司負(fù)責(zé)的部分是9號(hào)路及6號(hào)路共417米管架治理。此段管廊共有柱子84根，平均高度7米，截面尺寸為350mm*350mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要在柱子外做包鋼加固，包鋼后掛鐵絲網(wǎng)進(jìn)行抹灰施工。

通過現(xiàn)場(chǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)需要加固的柱子均為四、五十年代建成的鋼筋混凝土柱，表面無(wú)抹灰層。由于使用多年，大部分柱表面已經(jīng)不再平整，有的柱子表面的混凝土保護(hù)層已經(jīng)脫落，裸露出銹蝕的鋼筋；有的柱子則有大于2mm的裂縫。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，結(jié)合設(shè)計(jì)的要求，分公司專業(yè)人員分析了本次施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

首先外包鋼加固為本次施工的重點(diǎn)，要做好型鋼的焊接工作，保證焊接的質(zhì)量。同時(shí)，為保證型鋼與混凝土起到共同承重的目的，就要做好型鋼與混凝土之間的粘接施工，確保型鋼與混凝土之間不空鼓，這一點(diǎn)也是保證后道工序抹灰施工不開裂的關(guān)鍵。由此可見，型鋼與混凝土之間的粘接施工是本次施工的難點(diǎn)。

第二，本次施工的又一個(gè)難點(diǎn)就是型鋼加固完成后的抹灰施工。之所以是難點(diǎn)原因如下：首先本次待加固的混凝土柱年久失修，表面凹凸不平，這就要利用抹灰厚度進(jìn)行找平，如此必然導(dǎo)致柱局部抹灰偏厚，而抹灰厚必將成為日后導(dǎo)致抹灰層開裂的隱患。第二在加固完的柱表面抹灰，如何保證抹灰面與原有混凝土面及新焊接的型鋼面粘接良好也是一個(gè)關(guān)鍵問題，這就要在施工方法上多想辦法。

針對(duì)我們分析出的施工重點(diǎn)和難點(diǎn)，分公司制定出了本次施工的具體方案，以下我們將重點(diǎn)針對(duì)施工中如何防止抹灰層出現(xiàn)裂縫進(jìn)行敘述，供大家參考。

待現(xiàn)場(chǎng)腳手架搭設(shè)完畢后，我們的第一道工序就是對(duì)局部破損的混凝土柱進(jìn)行修復(fù)，方法是將破損處松動(dòng)的混凝土鑿除，對(duì)于裂縫較大處的混凝土沿裂縫鑿成寬2CM左右的槽，然后用清水將混凝土表面清洗干凈，并保持濕潤(rùn)，用環(huán)氧砂漿對(duì)裂縫進(jìn)行封堵，封堵的表面要拉毛，以利于后續(xù)抹灰面與其的粘接，最后用塑料布包裹養(yǎng)護(hù)七天。

這里我們用的環(huán)氧砂漿的配合比為環(huán)氧樹脂：乙二胺（固化劑）：二丁酯（增韌劑）：丙酮（稀釋劑）=10：1：1：2。當(dāng)然，還要在上述材料中加入填料，填料的種類和加入的比例為42.5#水泥：砂：石棉=3：3：1：1（重量比）。環(huán)氧砂漿在配制過程中先將環(huán)氧樹脂加熱至60攝氏度，加入二丁酯和丙酮拌勻再加入乙二胺拌勻，再將預(yù)熱至30攝氏度的填料加入拌勻。施工中注意環(huán)氧砂漿加入乙二胺之后應(yīng)盡可能立即施工，以防止環(huán)氧固結(jié)。在拌合乙二胺和丙酮時(shí)要避免與皮膚接觸。這里的環(huán)氧砂漿主要是對(duì)混凝土柱裂縫進(jìn)行封堵，對(duì)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)沒有什么幫助，主要是為了防止雨水沿裂縫滲進(jìn)混凝土柱中腐蝕鋼筋，進(jìn)而破壞柱的承載力。

我們的第二道工序是將混凝土柱表面進(jìn)行鑿毛。進(jìn)行這一道工序的目的是使抹灰面與原有的混凝土面能更好的粘接成一體，避免抹灰面的脫落及開裂。因此，被鑿毛的柱面不但要清除浮塵，還應(yīng)當(dāng)形成凹凸麻面而不應(yīng)當(dāng)是一個(gè)平整的毛面。鑿毛的深度一般為5～10mm，毛痕的間距為30mm左右，鑿毛時(shí)沖擊力不可過大，以免對(duì)柱的混凝土造成損傷。

我們的第三道工序是型鋼焊接，因本文重點(diǎn)論述抹灰施工的裂縫防治，此工序不再詳述。

我們的第四道工序是做型鋼與混凝土之間的粘接。此道工序成為本次施工的關(guān)鍵，不僅僅是因?yàn)樾弯撆c混凝土之間縫隙狹小，施工難度大，還因?yàn)檫@到工序的成功與否直接關(guān)系到抹灰層是否會(huì)空鼓開裂。

本工程型鋼與混凝土的粘接分成兩種，一種是綴板與混凝土之間的粘接，因綴板焊接在角鋼的外側(cè)，與混凝土之間的縫隙大于等于8mm，根據(jù)規(guī)范要求此處要用環(huán)氧膠泥進(jìn)行綴板與混凝土之間的粘接。環(huán)氧膠泥固化方便，它幾乎可以在0攝氏度～180攝氏度的溫度范圍內(nèi)固化，在固化時(shí)顯示出很低的收縮性，一般小于2%。它還具有很高的粘附力，同時(shí)，它具有流動(dòng)性，可以隨著結(jié)構(gòu)改變形狀，還具有很好的尺寸穩(wěn)定性。

我們按以下的比例做環(huán)氧膠泥的配比，環(huán)氧樹脂：T31：丙酮：石英粉=1：0.25：2：0.1（質(zhì)量比），配制時(shí)先將環(huán)氧樹脂中加入丙酮拌制均勻，再加入石英粉拌勻，最后加入T31，拌制均勻后應(yīng)立即施工，在施工前應(yīng)先用1：2水泥砂漿將綴板與混凝土面底部封嚴(yán)，以防止灌入的環(huán)氧膠泥下墜流淌。在水泥砂漿干透后開始環(huán)氧膠泥施工，用三角鏟將環(huán)氧膠泥填入綴板縫隙中，并隨填隨搗，保證環(huán)氧膠泥完全填滿縫隙到上溢為止，施工完畢，72小時(shí)后用小錘敲擊綴板，根據(jù)聲音判斷環(huán)氧膠泥是否填滿綴板，是否存在空鼓現(xiàn)象。

型鋼與混凝土粘接的另一種形式是混凝土柱四角上焊接的角鐵，因角鐵直接扣在混凝土柱的四角，與混凝土面相對(duì)貼服，縫隙僅僅在1～2mm之間，他們之間的粘接我們采用壓力注漿的方法，注入的為YS-JGZ灌注膠，此膠符合GB50367-2006中粘鋼及外粘劑安全性能檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)的要求。注膠施工應(yīng)在抹灰施工結(jié)束后進(jìn)行，自角鋼頂端空隙安裝灌漿嘴，在壓力為0.2MPA～0.4MPA下開始注膠，注膠應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，直到角鐵頂端有膠體流出為止。注膠完畢72小時(shí)后可用小錘敲擊角鐵，根據(jù)聲音判斷是否存在空鼓現(xiàn)象?，F(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)踐告訴我們這種壓力注膠的方法十分有效，因?yàn)榇朔N注漿膠本身具有流動(dòng)性，在壓力的作用下它就會(huì)流滿所有空隙，甚至?xí)哪ɑ业目p隙處滲出。

以上型鋼粘貼施工，如在后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)有空鼓現(xiàn)象，處理方法就是將空鼓處的抹灰層敲掉，露出型鋼后在其上鉆眼在用壓力注漿的方法將空鼓處補(bǔ)滿漿體。

粘接施工完畢后的工序就是抹灰施工，為防止抹灰層開裂，抹灰前要在加固完畢的柱體上安裝鐵絲網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)的孔徑為15mm*15mm，搭接長(zhǎng)度為300mm，鐵絲網(wǎng)用14#鐵絲捆扎固定，鐵絲間距為200mm。

為保證抹灰粘接牢固，掛完鐵絲網(wǎng)后，我們配制加入801膠的水泥漿體，用掃把蘸取漿體甩向混凝土柱面，作為抹灰層與混凝土面結(jié)合層。

待結(jié)合層干燥后正式的抹灰施工工序就開始了，根據(jù)圖紙要求本工程用1：2水泥砂漿進(jìn)行抹灰，為防止抹灰層開裂，嚴(yán)格控制水泥和砂子的質(zhì)量也是至關(guān)重要的，對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的原料我們根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行了抽樣復(fù)檢，確保水泥和砂子的質(zhì)量符合規(guī)范要求。同時(shí)，我們對(duì)砂子的含土量進(jìn)行重點(diǎn)控制，抽樣復(fù)檢的同時(shí)我們也配合觀察驗(yàn)收砂子的質(zhì)量，就是用手抓握砂子后松開，如果手心上塵土的殘留較多，則堅(jiān)決退貨，不予使用。

另一個(gè)防止開裂的重要手段就是控制好水泥的用量，用量過大將直接導(dǎo)致抹灰面的開裂。正常情況下的1：2水泥砂漿的每立方用量為水泥550kg，砂子1.1m3，經(jīng)分析這樣的水泥用量偏大，我們將其調(diào)整為水泥300kg，砂子1.1m3，同時(shí)加入801膠，此膠既可以彌補(bǔ)減少水泥損失的強(qiáng)度，同時(shí)還可以增加砂漿與混凝土面的粘接強(qiáng)度。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)每立方米水泥砂漿801膠的加入量為50kg。

水泥砂漿調(diào)配完畢后進(jìn)行正式抹灰施工，抹灰分六遍進(jìn)行，每遍厚度約為5mm。

抹底層灰時(shí)，在抹灰前應(yīng)先薄抹一層，將鐵絲網(wǎng)的縫隙填滿，灰面沒過鐵絲網(wǎng)，抹時(shí)用力壓實(shí)，使砂漿充分?jǐn)D入細(xì)小的縫隙內(nèi)。接下來(lái)的幾層用木刮尺找平，用木抹子搓毛，然后全面檢查底層灰是否平整，陰陽(yáng)角是否方直、整潔，并用脫線板檢查柱面垂直和平整情況。

等底層灰六七成干時(shí)開始抹罩面灰（抹罩面灰時(shí)如底層灰已經(jīng)干燥應(yīng)澆水濕潤(rùn)），罩面灰兩遍成活，操作時(shí)兩人配合，一人刮一遍薄灰，另一人隨即抹平，壓光時(shí)掌握火候，不出現(xiàn)水紋。壓好后用毛刷蘸取水將面層刷洗一遍，使面層灰的顏色一致，還可以將污染清除。

面層灰抹完后，及時(shí)用塑料布進(jìn)行包裹養(yǎng)護(hù)。

結(jié)論：在施工驗(yàn)收時(shí)，本工程一次驗(yàn)收合格。但也還存在一些整改問題，如柱面存在少許空鼓現(xiàn)象；存在一些輕微的龜裂紋，這些龜裂紋偶爾在空鼓處可以發(fā)展成2mm左右裂紋，我們對(duì)空鼓、較大的裂紋進(jìn)行了挖除重做，對(duì)與龜裂紋目前的抹灰施工還無(wú)法徹底根除。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2010