浅谈某选煤厂主厂房加固改造

摘要:某选煤厂由于工艺改造,造成原主厂房结构不能满足使用要求,经综合考虑各种因素后,采用综合加固法进行了加固改造。此工程具体采用了粘贴钢板加固法、增大截面加固法和植筋技术等。实践证明,通过多种加固方法的综合运用,有效地节省了人力和物力,节约了资金,缩短了工期,结构工程经加固改造后,满足了新工艺的要求。文章结合工程阐述了加固施工工艺及施工注意事项,为同类施工提供借鉴。

关键词:选煤厂;厂房加固;植筋;粘钢

中图分类号:TD948文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)23-0152-02

一、工程概况

某选煤厂建于1986年,年入选原煤300万吨,原设计采用跳汰、浮选、重介、压滤工艺。随着选煤工艺的不断发展,2003年领导决定采用新工艺――无压三产品重介旋流器选煤工艺,因此须对主厂房结构构件进行加固处理。原厂房结构为多层钢筋混凝土框架,地基条件良好。原施工质量良好,使用期间维修良好。经对工程结构检测后,根据现场检测提供数据,以可靠性鉴定标准为依据,对已有工程结构的可靠性进行了鉴定,认定经加固后能满足使用要求,提出了对其局部的梁、板、柱的加固处理方案。

二、加固方案

1.柱子加固:采用外粘型钢法,将角钢、钢板箍通过螺栓和灌环氧树脂与混凝土柱可靠地连结成一个整体,钢板上部包裹铁丝网,抹高强度等级砂浆防腐。

2.梁加固:加大截面法,部分只加高梁高度(如图1所示);部分梁宽度、高度同时加大(如图2所示)。附加主筋与柱子的连接采用植筋方法。

3.板加固:不符合要求的板拆除,重新浇筑。板钢筋与梁的连接采用植筋技术。

三、加固施工工艺

(一)柱外粘型钢加固施工工艺

外粘型钢法加固法,是在型钢与原构件之间留有一定间隙,关在其间灌填环氧砂浆,使二者粘结成整体,协同工作。外粘型钢法加固,使原柱子混凝土的横向变形受到型钢骨架的约束。其优点是,构件的截面尺寸扩大不多,但承载力提高幅度大,且由于纵横向外粘型钢的约束,使构件的延性有较大提高。

1.施工前必须将结构面清理干净,在混凝土表面按设计图纸弹出粘钢位置线。

2.按照弹出的位置线,将混凝土表面打磨至完全露出坚实新结构面。

3.钢材表面必须进行除锈和粗糙处理。

4.角钢与原结构柱尽量贴紧,与缀板焊接,焊缝要符合设计及《建筑钢结构焊接规程》要求。

5.验收焊缝现场负责人检查焊接工作,请总包及监理验收,填写《隐检记录单》。

6.注胶。(1)焊缝施工并验收后,钢材边缘用环氧砂浆封严。在角钢和缀板上钻φ6注胶孔,孔间距为500mm;(2)结构胶严格按说明书提供的配比配制,搅拌均匀后方可使用。每次配胶量不能太多,应在40分钟之内用完;(3)注胶顺序:竖向从下向上,水平按同一方向的顺序。注胶:下一注胶孔溢出胶时该孔注胶结束,依次注胶,直至所有注胶孔均注完。

(二)植筋施工工艺

植筋施工工艺流程:放线准备材料凿混凝土面机械成孔清孔配制结构胶注胶固化试验。

1.材料准备。依据设计图纸,准备相应直径的钢筋,钢筋进场应进行试验,合格后方可使用;准备施工机械设备:金刚石钻机、电锤、鼓风机等,设备进场后要检查有无故障;准备相应的结构胶材料。

2.凿混凝土面。依据设计图纸,将梁侧面、顶面及板面进行凿毛,凿毛后冲清洗干净,保证新旧混凝土可靠连结。

3.机械成孔。弹线定出植筋位置,钻孔前,按照施工规范要求锚固长度,进而确定钻孔深度。钻孔时,钻头要垂直于结构表面。

4.清孔。成孔后,用高压风将孔内灰渣吹净。

5.注胶、植筋。配制结构胶必须严格按使用说明配合比,准确计量调配,搅拌时按同一方向搅拌均匀。胶灌入孔内后,将钢筋垂直插入孔内,按同一方向旋转数次,以使胶与钢筋和混凝土表面粘结牢固,并进行临时固定确保其位置准确。

6.固化。结构胶7d后完全固化,进行拉拔试验,试验值达到设计要求后卸载。

7.成型。植筋完成符合要求后,进行钢筋绑扎、焊接、模板支设和混凝土浇筑等工序。

(三)梁增大截面法施工

施工除对原有构件表面凿毛、处理干净外,为了加强新、旧混凝土的结合,浇筑新混凝土前,要涂刷一道混凝土界面剂。支设模板时,必须采取措施保证浇筑和振捣方便,一般支设为喇叭形如图3,混凝土一定要振捣密实,同时加强养护,养护期为14d。当混凝土强度达到拆除侧模强度时,凿去多余部分,并用水泥砂浆抹平。

四、加固施工注意事项

(一)粘钢加固

1.打磨。混凝土表面打磨平整时,柱子四角要磨出小圆角,以便于与角钢接触面增大。

2.粘钢。柱角抹上环氧砂浆后,要立即将角钢粘贴上,并用夹具在两个方向将柱子四角的角钢夹紧,夹具间距为400mm。

3.施焊缀板。扁钢箍与角钢焊接,必须在胶浆初凝前完成,且分段交错施焊。

4.角钢与楼板及基础的处理。角钢须通长、连续,在穿过楼板时也不得断开;角钢下端伸入到基础顶面,用环氧砂浆加以固定,且留50~100mm的锚固长度。

(二)植筋锚固

1.植筋锚固的关键是清孔。孔内不干净或潮湿均会影响胶与混凝土的粘结力,使其无法达到设计的粘结强度,影响锚固质量。清孔时一定要用风机吹干,切勿水冲。

2.锚固参数的确定必须合理,一般钻孔直径比植筋直径大40～60mm,孔直径太小,钢筋难以插入,而且钢筋与孔洞之间的胶少,无法达到粘结效果;孔直径太大,不易确定钢筋的位置,同时浪费结构胶。

3.结构胶配制时必须计量准确,否则胶体凝结的时间不好控制,甚至会造成胶体凝结固化后收缩,粘结强度降低;胶体配制好后应立即放入孔内。

4.准确掌握注胶量。过多,插入钢筋时漏出,造成浪费和污染;过少则造成粘结强度不够。

5.插入钢筋时要注意向一个方向旋转,且要边旋转边插入,以使胶体与钢筋充分粘结。

6.柱同一截面有多根植筋时,应分批植入,防止对原构件受力性能产生不利影响。采取间隔植入法,第一批植筋达到强度后,再进行下一批植筋。

7.植筋锚固长度:当遇到植筋设计锚固长度大于混凝土构件的尺寸时,应采取相应措施,如在构件的背面加焊钢筋。

五、体会

1.加固施工时,首先必须对操作工人进行详细的技术培训,以上所述施工工艺看起来均为琐碎小事,都不具有难度,但若不注意,工人盲目操作,一个小的细节都会对工程质量造成大的影响,必须扎扎实实地做好每一步,操作的失误将影响结构的受力。

2.加固施工的特点是量小、面广,要求作业人员对加固技术精益求精,尤其细部处理要一丝不苟。

3.在进行结构补强时对原构件凿毛时,要轻敲细打,以免对原结构造成损害。

4.进行结构构件补强时,施工顺序应从低至高,逐层依次进行,避免全部铺开,多点作业。

5.加固施工,更要注重过程控制、过程根踪检查,否则事后很难发现过程中的缺陷。

6.加固改造工程不同于新建工程,它是在不停产的情况下进行施工,因而加大了施工难度。不仅要安排好凿除、支护、加固等相关工序,而且要处理好生产与施工的关系,同时还要考虑如何能为安装尽快进入创造条件。只有协调好土建与安装的关系,才能使整个加固工程尽早完工、投入使用,创造效益。

六、结语

该选煤厂主厂房的加固改造工程,施工工期不到四个月。2003年竣工投入使用,满足了新工艺的要求,提高了精煤回收率,同时减少了环境污染,取得了可观的经济效益和良好的社会效益,达到了预期的效果。

参考文献

[1]混凝土结构加固技术规范(GB50367-2006)[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]郑建岚.土木工程结构检测鉴定与加固改造[M].中国建材工业出版社,2008.

[3]王赫.建筑工程事故处理手册[M].2002.

[4]混凝土结构加固技术规范(CECS25:90)[S].