鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的有關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)

梅耀云

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司，山西 太原 030001）

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的有關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)

梅耀云

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司，山西 太原 030001）

針對(duì)電力系統(tǒng)目前現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，分析其質(zhì)量問(wèn)題的類(lèi)型和形成的主要原因，提出對(duì)此類(lèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固的有關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)。

鋼筋混凝結(jié)構(gòu)；補(bǔ)強(qiáng)加固；有關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)

0 引言

20世紀(jì)的80年代左右，在我國(guó)的電力系統(tǒng)中，建造了較多的鋼筋混凝土建（構(gòu)）筑物，這些建（構(gòu)）筑物為我國(guó)的電力工業(yè)發(fā)展發(fā)揮了較大的作用。但經(jīng)過(guò)幾十年的生產(chǎn)運(yùn)行，因受施工質(zhì)量、凍融循環(huán)、混凝土碳化、日常維護(hù)保養(yǎng)和環(huán)境污染等多方面不利因素的影響，出現(xiàn)了嚴(yán)重破損和較多種類(lèi)型的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，一些有條件的單位，已對(duì)其采取推倒重建的措施；但也有不少無(wú)條件的單位，因苦于缺乏改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和因生產(chǎn)所需而無(wú)所替代等原因，只能讓這些出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的鋼筋混凝土建（構(gòu)）筑物帶病堅(jiān)持參與生產(chǎn)運(yùn)行，存在著較大的事故隱患。筆者前后對(duì)山西省內(nèi)外電力系統(tǒng)的幾十座煙囪、水塔、主廠房框架結(jié)構(gòu)和輸送變電工程的鋼筋混凝土架構(gòu)等，進(jìn)行了近二十年的補(bǔ)強(qiáng)加固工作，取得了一些有關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)，也總結(jié)出一些較成熟的施工工藝，供有關(guān)單位參考。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的幾種質(zhì)量問(wèn)題

a）因受施工質(zhì)量影響而造成的混凝土保護(hù)層局部脫落和副筋外露及蜂窩麻面等（見(jiàn)圖1），對(duì)此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。

圖1 保護(hù)層脫落，蜂窩麻面

b）因受凍融循環(huán)和環(huán)境污染等原因而造成的混凝土體碳化深度超標(biāo)，使其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不能滿(mǎn)足原設(shè)計(jì)的要求，應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的加固補(bǔ)強(qiáng)工作。

c）混凝土結(jié)構(gòu)體的主筋嚴(yán)重破損外露，應(yīng)進(jìn)行必要的加固補(bǔ)強(qiáng)工作（見(jiàn)圖2）。

圖2 主筋嚴(yán)重外露

d）混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部裂縫，需采用先進(jìn)的高強(qiáng)壓力灌膠方法進(jìn)行加固。

e）混凝土結(jié)構(gòu)主體因施工質(zhì)量問(wèn)題存在的斷裂，空鼓和孔洞（狗洞） （見(jiàn)圖3）。

圖3 結(jié)構(gòu)的斷裂和孔洞

2 必須遵循的主要原則

a）在對(duì)現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建（構(gòu)）筑物進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固之前，必須經(jīng)過(guò)相關(guān)的權(quán)威單位和權(quán)威專(zhuān)家對(duì)該建（構(gòu)）筑物進(jìn)行嚴(yán)格的危險(xiǎn)性等級(jí)鑒定，嚴(yán)格尊重專(zhuān)家組提出的補(bǔ)強(qiáng)加固的必要性及其具體的施工要求。

b）必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行由有資質(zhì)的權(quán)威設(shè)計(jì)單位提出的補(bǔ)強(qiáng)加固方案、質(zhì)量要求相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)、檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)方法及推薦采用的相應(yīng)新型材料和施工工藝等。

c）必須選用對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固工作有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的、有資質(zhì)的施工隊(duì)伍承攬此項(xiàng)施工，嚴(yán)格選用經(jīng)試驗(yàn)合格并被多個(gè)同類(lèi)工程證實(shí)為可靠的材料。

d）必須選用有資質(zhì)的監(jiān)理單位，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)督檢查和質(zhì)量安全驗(yàn)收工作等。

3 主要施工工藝

對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固的主要新工藝等可用形象化的鑿、磨、洗、修、護(hù)五個(gè)字進(jìn)行概述。

a）鑿：用人工和電動(dòng)切磨工具鑿除混凝土體出現(xiàn)的破損、酥松和碳化部位，并將露筋和滲漏處鑿成V型槽，使這些部位無(wú)松動(dòng)、空鼓、起皮和嚴(yán)重的蜂窩麻面等。

b）磨：用電動(dòng)攪磨機(jī)將結(jié)構(gòu)體進(jìn)行全面積的打磨，并進(jìn)行外露鋼筋的除銹、消除污垢，使外露鋼筋不帶銹皮和浮銹。

c）洗：用壓力水（或吹風(fēng)機(jī)）吹洗已經(jīng)鑿磨的表面，使其基層不留任何浮灰和油污。

d）修：將所有鑿磨面進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)加固。具體是先對(duì)滲漏、露筋、酥松、破損和蜂窩麻面部位進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)，然后再按設(shè)計(jì)要求對(duì)因破損嚴(yán)重而造成強(qiáng)度明顯降低的部位進(jìn)行加固。對(duì)經(jīng)鑿、磨、洗后需要修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)的表面，應(yīng)先刷一層高粘結(jié)力的界面劑（YJ-302界面劑），再分層壓抹高強(qiáng)微膨脹抗裂水泥砂漿（強(qiáng)度可達(dá)C35以上），最后再用巴氏膠水泥膩?zhàn)诱移胶屯克⒁粚羽B(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。目前對(duì)強(qiáng)度不足部位的加固方法，除首先要對(duì)銹蝕嚴(yán)重的主筋進(jìn)行補(bǔ)焊加強(qiáng)外，主要是采用貼結(jié)碳纖維布、絕緣性能較好的玄武巖纖維布和用高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠的貼鋼技術(shù)進(jìn)行加固（其主要性能見(jiàn)下述）。

e）護(hù)：就是對(duì)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)和加固的結(jié)構(gòu)表面采用性能較好的防腐涂料進(jìn)行保護(hù)，以避免結(jié)構(gòu)再受到腐蝕破損。目前主要是選用巴氏柔性水泥防水膠和一些名牌防水防腐外墻涂料。

4 先進(jìn)材料和工藝

a）YJ-302界面處理劑：該材料曾獲1988年國(guó)家級(jí)發(fā)明獎(jiǎng)，是原建設(shè)部八五、九五重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，已在全國(guó)二十多個(gè)?。ㄊ校V泛應(yīng)用，是一種水泥砂漿和混凝土之間的粘接增強(qiáng)劑，能使新老混凝土之間的界面壓剪強(qiáng)度提高3倍以上，可提高砂漿和混凝土基層的粘接力10倍以上，具有施工方便、無(wú)毒性污染、防水、防腐、防凍融、耐老化和可在潮濕的基層上使用等優(yōu)點(diǎn)?？扇〈饣炷帘砻娴膲A性除油和人工鑿毛等工序，避免了修復(fù)過(guò)程中的的二次損壞。

b）高強(qiáng)微膨脹抗裂水泥砂漿：該材料是中國(guó)某建材研究所研制生產(chǎn)的UEA膨脹劑和幾種外加劑配制而成。其主要作用是修復(fù)破損的混凝土，增加破損部位的強(qiáng)度，防止用普通水泥收縮而產(chǎn)生的裂縫，其強(qiáng)度可達(dá)C30以上，已被較多的工程實(shí)踐所證實(shí)。

c）巴氏柔性水泥防水膠：該材料是中國(guó)某建筑研究所吸收德國(guó)的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)研制的新產(chǎn)品，采用德國(guó)化工公司的高性能合成乳液和無(wú)機(jī)粉料復(fù)合而成的雙組份防水防腐膠料，是一種既具有高分子材料的柔性，又具有無(wú)機(jī)材料耐久性好等優(yōu)點(diǎn)的新型防水、防腐、防滲材料，對(duì)混凝土能起到保護(hù)作用，可提高混凝土的使用壽命。

d）881系列高效濕固化防腐涂料：該材料是某航空材料研究所研制的濕固化新產(chǎn)品，是國(guó)家原電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院推薦采用的水塔專(zhuān)用防腐涂料，特別適用于冷卻水塔內(nèi)壁防腐、鋼結(jié)構(gòu)防腐和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐及其色環(huán)的涂刷，粘接性性能好，不褪色，已在省內(nèi)外多個(gè)工程中使用，受到了各方面的好評(píng)。

e）碳纖維加固的一般要求：簡(jiǎn)單地說(shuō)，本加固辦法就是按設(shè)計(jì)的具體要求，采用合格的碳纖維布、配套的樹(shù)脂類(lèi)粘接材料和表面防護(hù)材料，粘接在經(jīng)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)后的嚴(yán)重破損及主要荷載部位。

f）CGM高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料。本材料主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂孔洞（狗洞）和設(shè)備基礎(chǔ)的灌注加固之中，其主要性能是：具有早強(qiáng)、高強(qiáng)性能，1天強(qiáng)度最高可達(dá)50MPa以上，用其加固設(shè)備基礎(chǔ)灌注1天后即可投入生產(chǎn)運(yùn)行；具有自流態(tài)性能，現(xiàn)場(chǎng)只需加水?dāng)嚢韬蠊嗳耄恍枵駬v便可全部充實(shí)結(jié)構(gòu)存生的間隙；具有微膨脹性能，使被灌注體緊密接觸而無(wú)收縮；具有抗油滲性能，在機(jī)油中浸泡30天后其強(qiáng)度比浸油前提高10%以上；本材料還具有較好的耐久性能，經(jīng)200萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)和50次凍融循環(huán)試驗(yàn)，其強(qiáng)度無(wú)明顯變化。本文作者在對(duì)大跨越淮河和長(zhǎng)江超高壓輸電塔出現(xiàn)的斷裂性孔洞進(jìn)行加固時(shí)就是利用該材料進(jìn)行處理的，已取得了良好的效果。

g） YJ自動(dòng)壓力灌漿料：本材料為某建筑科學(xué)研究所研制成功的科研成果，主要是對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較細(xì)裂縫的處理，施工十分方便，就象給病人輸液一樣不需要任何動(dòng)力（見(jiàn)圖4）。

Experiences on the Reinforcement of Reinforced Concrete Structure

MEIYaoyun
（State Grid Shanxi Electric Power Corporation,Taiyuan,Shanxi 030001,China）

In order to solve the quality problemsofexisting reinforced concrete structures in electric power system,the typesand the main causesof thequality problemsareanalysed and proposals involving the structure reinforcementare put forward.

reinforced concretestructure；reinforcement；construction experience

圖4 高強(qiáng)壓力灌縫工藝

TU375

B

1671-0320（2015）02-0066-03

2015-01-12，

2015-02-09

梅耀云（1936），男，江蘇徐州人，1963年畢業(yè)于原太原工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)太原理工大學(xué)）工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè)，高級(jí)工程師，從事電力建設(shè)工程施工技術(shù)管理和施工質(zhì)量評(píng)定工作。