水泥庫(kù)病害成因分析及處理措施

董恒 梁敏

1. 四川新眾建筑加固工程有限公司 四川 成都 610041；

2. 成都眾業(yè)工程技術(shù)有限公司 四川 成都 610041

引言

水泥筒倉(cāng)作為水泥行業(yè)重要的構(gòu)筑物，主要包括生料庫(kù)、熟料庫(kù)、配料倉(cāng)、粉煤灰?guī)?、水泥?kù)等類型。因水泥筒倉(cāng)為高聳薄壁構(gòu)筑物，一般直徑較大，高度較高，導(dǎo)致水泥人在日常巡查中難以近距離靠近筒倉(cāng)各部位，以致難以發(fā)現(xiàn)水泥筒倉(cāng)的病害，不能及時(shí)對(duì)水泥筒倉(cāng)進(jìn)行維修或加固，導(dǎo)致水泥筒倉(cāng)使用壽命縮短，甚至可能發(fā)生嚴(yán)重的安全事故[1]。

1 水泥筒倉(cāng)使用過(guò)程的常見(jiàn)病害

根據(jù)筆者多年從事工業(yè)建筑及水泥廠構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)和維修加固的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出水泥筒倉(cāng)在使用過(guò)程中常見(jiàn)病害有以下幾種。第一，筒壁及倉(cāng)壁混凝土出現(xiàn)大量水平裂縫、環(huán)向裂縫及網(wǎng)狀裂縫。第二，筒壁及倉(cāng)壁混凝土破損、剝落及銹脹。第三，倉(cāng)壁混凝土及倉(cāng)頂漏水[2]。第四，倉(cāng)壁穿孔。第五，筒倉(cāng)內(nèi)壁因骨料沖刷導(dǎo)致混凝土剝落、鋼筋外露。第六，筒倉(cāng)整體傾斜超過(guò)規(guī)范限值等[3]。

1.1 特征病害如下圖所示

圖1 倉(cāng)壁水平裂縫

圖2 倉(cāng)壁豎向裂縫

圖3 倉(cāng)壁混凝土剝落

圖4 倉(cāng)壁露筋銹蝕

圖5 倉(cāng)壁滲水

圖6 筒倉(cāng)內(nèi)壁沖刷、倉(cāng)壁穿孔

1.2 具體成因分析

部分水泥筒倉(cāng)建成時(shí)間較長(zhǎng)，建設(shè)時(shí)因施工工藝及質(zhì)量監(jiān)管不到位等原因，導(dǎo)致部分水泥筒倉(cāng)施工質(zhì)量不能滿足目前正常安全使用的要求，長(zhǎng)期“帶病作業(yè)”。主要病害有以下幾種[4]：

第一，筒倉(cāng)混凝土強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求。

第二，筒倉(cāng)混凝土配合比不合理，粉煤灰等添加過(guò)多，導(dǎo)致混凝土碳化深度超過(guò)鋼筋的保護(hù)層厚度，導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹脹現(xiàn)象。

第三，筒倉(cāng)鋼筋間距不滿足設(shè)計(jì)要求，特別是環(huán)向鋼筋間距過(guò)大，個(gè)別筒倉(cāng)環(huán)向鋼筋根數(shù)僅有設(shè)計(jì)值的70%左右，依據(jù)多個(gè)筒倉(cāng)的檢測(cè)結(jié)果，環(huán)向鋼筋間距過(guò)大主要出現(xiàn)在筒倉(cāng)的中上部部位。

第四，筒倉(cāng)鋼筋保護(hù)層厚度不滿足設(shè)計(jì)要求，極易導(dǎo)致混凝土內(nèi)鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。

2 水泥筒倉(cāng)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析

為保證水泥筒倉(cāng)的安全，建議定期對(duì)水泥筒倉(cāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)（委托具備主體結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)資質(zhì)的專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)每三年一次常規(guī)安全排查，每五年一次結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)），檢測(cè)工作可安排在停產(chǎn)檢修期間進(jìn)行[5]。

2.1 筒倉(cāng)主要檢測(cè)內(nèi)容

2.1.1 筒倉(cāng)內(nèi)壁、外壁外觀缺陷普查。

2.1.2 采用無(wú)損或微破損手段檢測(cè)筒倉(cāng)混凝土強(qiáng)度。

2.1.3 對(duì)筒倉(cāng)混凝土進(jìn)行碳化深度檢測(cè)。

2.1.4 檢測(cè)筒壁鋼筋配置及保護(hù)層厚度檢測(cè)，主要檢測(cè)參數(shù)為鋼筋直徑、鋼筋間距、鋼筋根數(shù)及混凝土保護(hù)層厚度是否滿足規(guī)范要求，必要時(shí)需采用局部開(kāi)鑿的方法檢測(cè)鋼筋搭接長(zhǎng)度及搭接質(zhì)量[6]。

2.1.5 定期對(duì)筒倉(cāng)進(jìn)行整體傾斜檢測(cè)。首先，如筒倉(cāng)發(fā)生較為明顯影響結(jié)構(gòu)安全及正常生產(chǎn)的缺陷，尚應(yīng)采用專業(yè)的計(jì)算軟件，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果和原設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)筒倉(cāng)的現(xiàn)有承載能力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算和安全性鑒定。其次，對(duì)發(fā)現(xiàn)的病害，應(yīng)根據(jù)病害類型、對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響及對(duì)正常生產(chǎn)的影響，及時(shí)采用有針對(duì)性的手段進(jìn)行維修或加固處理[7]。

2.2 主要維修加固處理方法

2.2.1 外粘碳纖維或鋼板加固法。第一，對(duì)筒倉(cāng)混凝土破損、剝落處采用高強(qiáng)聚合物砂漿(雙組份）進(jìn)行修復(fù)處理。第二，對(duì)筒壁裂縫進(jìn)行灌縫或密封處理。第三，對(duì)筒倉(cāng)滲水點(diǎn)進(jìn)行堵漏。第四，對(duì)筒倉(cāng)承載能力不滿足規(guī)范要求的部位，采用外粘鋼板或碳纖維布的方式進(jìn)行加固處理[8]。

2.2.2 預(yù)應(yīng)力擴(kuò)大截面法。第一，鑿除筒體松散破損混凝土，并用環(huán)氧砂漿修復(fù)找平。第二，筒體外壁安裝錨筋、鋼絞線及非預(yù)應(yīng)力鋼筋。第三，筒體外壁噴射混凝土，并預(yù)留后澆帶。第四，張拉鋼絞線并錨固，必須保證新澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后才張拉。第五，安裝后澆帶的豎向鋼筋并澆筑后澆帶。第六，混凝土養(yǎng)護(hù)。

在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，混凝土筒倉(cāng)是其重要組成部分。但由于儲(chǔ)料本身的特性，如溫度、粒徑、腐蝕等一系列的原因以及施工缺陷，造成倉(cāng)壁投入使用沒(méi)幾年便出現(xiàn)不同程度的開(kāi)裂、破損、脫落、鋼筋磨斷等現(xiàn)象，如不及時(shí)處理，將會(huì)使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展、大面積的混凝土剝落、鋼筋受損，嚴(yán)重時(shí)將影響建筑物的安全使用，甚至倒塌。因此，如何控制裂縫的擴(kuò)展、修復(fù)受損鋼筋以及恢復(fù)混凝土保護(hù)層就顯得尤為重要[9]。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)構(gòu)檢測(cè)是一種有效預(yù)防安全事故的技術(shù)手段，維修加固是排除安全隱患的重要措施。水泥筒倉(cāng)在使用過(guò)程中，需要加大對(duì)結(jié)構(gòu)的安全巡查，建立檢測(cè)維護(hù)周期，定期對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)處理病害，消除安全隱患。