喷射混凝土加固墙面裂缝的技术经济分析

李筱彬 李 静

2008年5月12日是中国惨痛的回忆,让我们深深体会到生命是如此的脆弱,但人在大灾面前并不是束手无策的,积极的抢救工作和各项措施都给四川人民带去了希望。事已既成,我们不能只顾悲悯心痛,家园没了,我们就得携手重建,这条路任重道远。

大灾后,加固修复工作正如火如荼的开展着,万众一心,重拾希望。在此加固修复的方法要依据不同的受损情况对症下药,以达到最好的效果。在里氏8.0级大震下,许多房屋的砖墙都出现不同形状的裂缝,如门窗洞口斜裂缝、墙体“X”裂缝、个别裂缝的松动、砂浆脱落等。依据不同的受损情况,可采用不同的方法,如设置构造柱、内墙钢节点与钢拉杆;压力灌浆修复砖墙裂缝;钢筋网抹灰墙;钢筋扒据加固墙体裂缝;喷射混凝土加固墙体裂缝。本文主要讲喷射混凝土加固墙体裂缝的应用及其经济性等。

1 喷射混凝土加固墙体裂缝的原理

喷射混凝土原广泛应用于基础设施的支护和修复工作,此技术在这个领域有了很大的发展。以前的墙体加固主要采用压力灌浆法或化学灌浆法、粘贴碳纤维布法,玻璃纤维水泥砂浆法等等。这些方法都有其各自的特点,中国的加固修复技术也还处于探索学习发展阶段。随着知识的不断深入,有关人士也提出了喷射混凝土加固墙体的方法,此方法也在汶川地震的加固修复工作中得到了应用实施。

喷射混凝土分为干拌混合物和湿拌混合物。干拌混合物,是将所有组分(除水外)事先按比例混合后,再使干拌的混合物通过输料管在喷嘴口与水混合,在压力作用下,喷至接受面上。而湿拌工艺是将所有组分(除速凝剂外)按比例在搅拌机中混合,再使拌好的混合物在喷嘴上与液体速凝剂结合,在压力作用下喷至接受面上。在一个垂直面上喷射混凝土是有一定难度的,它的各方面都要达到一定的技术要求,否则将出现各种各样的质量问题,如粘贴性差、粉尘多、回弹率较高等。

2 实例说明

2.1 工程实例分析

绵阳市某学校教学楼在加固修复时,首先采用合理的施工方案和施工顺序将墙体上的抹灰清除干净,再将裂缝凿成宽约50 mm～100 mm,深约50 mm的“V”形裂缝,以保证混凝土同墙体达到良好的咬合和镶嵌效应。抹灰层剔除后,按照设计图纸,在原墙面将需钻孔位置标示清楚,开始钻孔,孔径10。将墙体表面粉尘清理干净,用清水使之湿润,然后涂刷素水泥浆或界面剂一遍。

其加固形式有:

1)条带状喷射混凝土:当砖墙裂缝单一,周围墙体完整无错位时,采用宽400 mm～500 mm,厚50 mm的条带状喷射混凝土进行加固;当单一裂缝有较大的错位时,则应沿缝的垂直方向加设金属板,金属夹板两面用螺栓连接,喷射混凝土将夹板控制的范围全部喷满。

2)单面满喷混凝土:当非承重墙面出现X形或形状不规则的稠密裂缝,且未发现明显错位时,采用50 mm厚的单面满喷混凝土进行修复加固,且在裂缝长度方向每隔300 mm～400 mm抽出半砖。

3)双面满喷混凝土:当非承重墙面出现X形或形状不规则的稠密裂缝,且错位在10 mm～30 mm时或没有错位的承重砖墙,采用双面满喷混凝土,墙的喷层厚度均为50 mm。

4)强配钢丝网双面满喷混凝土加固。

2.2 造价分析

2008年《四川省房屋建筑抗震加固工程计价定额》中规定,墙面喷射混凝土工程量以单面按“m2”计算,双面加固时,按双面工程量计算;钢丝网片加固按其外包面积以“m2”计算。这是与一般规则(混凝土的工程量按图示尺寸以“m3”计算)不一样的地方。

1)水泥。此工程中水泥采用强度等级不低于P.C32.5复合硅酸盐水泥,因为喷射混凝土的用量相对来说占有较大的比重,而影响混凝土质量的因素很多,其中,混凝土配合比占有举足轻重的作用,对质量的影响尤为突出,直接关系到喷射混凝土的强度、耐久性以及经济性。混凝土是一种配合材料,包括水泥、骨料、水、速凝剂等,这些组分的比例影响甚远。土的强度要求不是很高,干喷施工时是一定的配比保证施工效果,所以可以采用P.C32.5硅酸盐水泥。硅酸盐水泥具有水化速度较快,早强、快硬、后期强度高且能与速凝剂很好粘结的特性。

2)骨料。砂:本工程采用中砂或粗砂与中砂混合砂,而细砂会增加喷射混凝土干缩变形,容易产生粉尘、恶化施工环境。石子:本工程采用粒径不大于15 mm的卵石子。卵石光滑干净,对喷射机和输料管路磨损小,有利于远距离输料和减少堵管。如果采用碎石混凝土,虽然其比卵石混凝土强度高,回弹较小,但对喷射机和输料管路磨损较大,影响效率。级配:本工程采用连续级配,否则与混凝土拌合物容易产生分离、粘滞性差、回弹率较高等现象,同时抗压强度也会下降。

3)水。本工程采用不含杂质的生活用水,不得使用污水、海水、酸碱度过高的水。

4)速凝剂。本工程速凝剂掺量控制在2%～4%之间,它是根据水泥品种、水灰比等,通过水泥净浆凝结效果试验提出的,使混凝土具有良好的流动性,不会出现急凝现象,初凝在5 min以内,终凝在10 min以内。

3 几点建议

水泥、骨料、水、速凝剂在此工程中用量是可观的,但是这毕竟是国有资金投资加固修复的工程,难免会出现各种各样的问题。当然能接手此类项目的也一定是职业水平、职业操守各方面能力和素质不一般的。在此,对喷射混凝土加固修复墙体的经济性提出自己的几点看法:

1)施工时,要严格遵守JGJ 116-98建筑抗震加固技术规程、GB 50367-2006混凝土结构加固技术规程等规范要求,并按照施工组织设计进行,达到基本的质量要求。

2)混凝土的配合比设计应满足设计强度要求,使之具有良好的粘附性能,应尽量达到回弹率小、粉尘少、输料顺畅,不发生堵管等现象。配合比达到要求,粘附性好,那么混凝土的脱落、分离现象就会减少;时间就是金钱,骨料等达到要求,就减少了发生堵管的概率,输料顺畅了,效率就提高了,时间不被耽搁了,时间价值也就利用起来了。

3)粘附性再好的混凝土在一垂直接受面上难免会发生少量的“掉浆”现象,那么这些混凝土是不是就这样被废弃。其实在喷射混凝土前可以先在接受面对应的地面上先铺一层薄膜,在喷射混凝土过程中,掉下的混凝土就会自动落在薄膜上,也不会影响地面的整体效果,减少了清洁时间。落地的回弹料就可以及时收集并打碎,防止结块。回弹料经过筛分类,其粒径满足有关规程要求的就可再利用。

[1] 崔战武.房建设备抗震加固方案及分析[J].西铁科技,2008(sup):21-22.