钢筋混凝土结构补强加固的有关施工经验

2015-07-10梅耀云

山西电力 2015年2期

关键词：高强防腐钢筋

梅耀云

（国网山西省电力公司，山西太原 030001）

钢筋混凝土结构补强加固的有关施工经验

梅耀云

（国网山西省电力公司，山西太原 030001）

针对电力系统目前现有的钢筋混凝土结构出现的质量问题，分析其质量问题的类型和形成的主要原因，提出对此类结构进行补强加固的有关施工经验。

钢筋混凝结构；补强加固；有关施工经验

0 引言

20世纪的80年代左右，在我国的电力系统中，建造了较多的钢筋混凝土建（构）筑物，这些建（构）筑物为我国的电力工业发展发挥了较大的作用。但经过几十年的生产运行，因受施工质量、冻融循环、混凝土碳化、日常维护保养和环境污染等多方面不利因素的影响，出现了严重破损和较多种类型的质量问题。对出现的质量问题，一些有条件的单位，已对其采取推倒重建的措施；但也有不少无条件的单位，因苦于缺乏改进的经验和因生产所需而无所替代等原因，只能让这些出现质量问题的钢筋混凝土建（构）筑物带病坚持参与生产运行，存在着较大的事故隐患。笔者前后对山西省内外电力系统的几十座烟囱、水塔、主厂房框架结构和输送变电工程的钢筋混凝土架构等，进行了近二十年的补强加固工作，取得了一些有关的施工经验，也总结出一些较成熟的施工工艺，供有关单位参考。

1 钢筋混凝土结构常见的几种质量问题

a）因受施工质量影响而造成的混凝土保护层局部脱落和副筋外露及蜂窝麻面等（见图1），对此类问题应进行修复补强。

图1 保护层脱落，蜂窝麻面

b）因受冻融循环和环境污染等原因而造成的混凝土体碳化深度超标，使其结构的强度不能满足原设计的要求，应进行相关的加固补强工作。

c）混凝土结构体的主筋严重破损外露，应进行必要的加固补强工作（见图2）。

图2 主筋严重外露

d）混凝土结构出现局部裂缝，需采用先进的高强压力灌胶方法进行加固。

e）混凝土结构主体因施工质量问题存在的断裂，空鼓和孔洞（狗洞）（见图3）。

图3 结构的断裂和孔洞

2 必须遵循的主要原则

a）在对现有钢筋混凝土结构的建（构）筑物进行补强加固之前，必须经过相关的权威单位和权威专家对该建（构）筑物进行严格的危险性等级鉴定，严格尊重专家组提出的补强加固的必要性及其具体的施工要求。

b）必须严格贯彻执行由有资质的权威设计单位提出的补强加固方案、质量要求相关的试验检测、检验监测方法及推荐采用的相应新型材料和施工工艺等。

c）必须选用对钢筋混凝土结构进行补强加固工作有丰富施工经验的、有资质的施工队伍承揽此项施工，严格选用经试验合格并被多个同类工程证实为可靠的材料。

d）必须选用有资质的监理单位，对整个工程进行全过程的监督检查和质量安全验收工作等。

3 主要施工工艺

对钢筋混凝土结构进行补强加固的主要新工艺等可用形象化的凿、磨、洗、修、护五个字进行概述。

a）凿：用人工和电动切磨工具凿除混凝土体出现的破损、酥松和碳化部位，并将露筋和渗漏处凿成V型槽，使这些部位无松动、空鼓、起皮和严重的蜂窝麻面等。

b）磨：用电动搅磨机将结构体进行全面积的打磨，并进行外露钢筋的除锈、消除污垢，使外露钢筋不带锈皮和浮锈。

c）洗：用压力水（或吹风机）吹洗已经凿磨的表面，使其基层不留任何浮灰和油污。

d）修：将所有凿磨面进行修复补强加固。具体是先对渗漏、露筋、酥松、破损和蜂窝麻面部位进行修复补强，然后再按设计要求对因破损严重而造成强度明显降低的部位进行加固。对经凿、磨、洗后需要修复补强的表面，应先刷一层高粘结力的界面剂（YJ-302界面剂），再分层压抹高强微膨胀抗裂水泥砂浆（强度可达C35以上），最后再用巴氏胶水泥腻子找平和涂刷一层养护液进行养护。目前对强度不足部位的加固方法，除首先要对锈蚀严重的主筋进行补焊加强外，主要是采用贴结碳纤维布、绝缘性能较好的玄武岩纤维布和用高强结构胶的贴钢技术进行加固（其主要性能见下述）。

e）护：就是对已经进行过修复补强和加固的结构表面采用性能较好的防腐涂料进行保护，以避免结构再受到腐蚀破损。目前主要是选用巴氏柔性水泥防水胶和一些名牌防水防腐外墙涂料。

4 先进材料和工艺

a）YJ-302界面处理剂：该材料曾获1988年国家级发明奖，是原建设部八五、九五重点推广项目，已在全国二十多个省（市）广泛应用，是一种水泥砂浆和混凝土之间的粘接增强剂，能使新老混凝土之间的界面压剪强度提高3倍以上，可提高砂浆和混凝土基层的粘接力10倍以上，具有施工方便、无毒性污染、防水、防腐、防冻融、耐老化和可在潮湿的基层上使用等优点。可取代光滑混凝土表面的碱性除油和人工凿毛等工序，避免了修复过程中的的二次损坏。

b）高强微膨胀抗裂水泥砂浆：该材料是中国某建材研究所研制生产的UEA膨胀剂和几种外加剂配制而成。其主要作用是修复破损的混凝土，增加破损部位的强度，防止用普通水泥收缩而产生的裂缝，其强度可达C30以上，已被较多的工程实践所证实。

c）巴氏柔性水泥防水胶：该材料是中国某建筑研究所吸收德国的先进技术开发研制的新产品，采用德国化工公司的高性能合成乳液和无机粉料复合而成的双组份防水防腐胶料，是一种既具有高分子材料的柔性，又具有无机材料耐久性好等优点的新型防水、防腐、防渗材料，对混凝土能起到保护作用，可提高混凝土的使用寿命。

d）881系列高效湿固化防腐涂料：该材料是某航空材料研究所研制的湿固化新产品，是国家原电力规划设计总院推荐采用的水塔专用防腐涂料，特别适用于冷却水塔内壁防腐、钢结构防腐和钢筋混凝土结构防腐及其色环的涂刷，粘接性性能好，不褪色，已在省内外多个工程中使用，受到了各方面的好评。

e）碳纤维加固的一般要求：简单地说，本加固办法就是按设计的具体要求，采用合格的碳纤维布、配套的树脂类粘接材料和表面防护材料，粘接在经修复补强后的严重破损及主要荷载部位。

f）CGM高强无收缩灌浆料。本材料主要用于钢筋混凝土结构出现断裂孔洞（狗洞）和设备基础的灌注加固之中，其主要性能是：具有早强、高强性能，1天强度最高可达50MPa以上，用其加固设备基础灌注1天后即可投入生产运行；具有自流态性能，现场只需加水搅拌后灌入，不需振捣便可全部充实结构存生的间隙；具有微膨胀性能，使被灌注体紧密接触而无收缩；具有抗油渗性能，在机油中浸泡30天后其强度比浸油前提高10%以上；本材料还具有较好的耐久性能，经200万次疲劳试验和50次冻融循环试验，其强度无明显变化。本文作者在对大跨越淮河和长江超高压输电塔出现的断裂性孔洞进行加固时就是利用该材料进行处理的，已取得了良好的效果。

g） YJ自动压力灌浆料：本材料为某建筑科学研究所研制成功的科研成果，主要是对钢筋混凝土结构出现较细裂缝的处理，施工十分方便，就象给病人输液一样不需要任何动力（见图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.

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