砼构件包钢加固在盐化工厂房中的应用

2020-04-26刘占鳌陈桃云

盐科学与化工 2020年3期

刘占鳌，陈桃云

(中盐长江盐化有限公司，湖北孝感 432000)

在盐化工企业中，厂房钢筋混凝土结构被氯离子的腐蚀比较普遍，在厂房建设之初如果没有做好厂房的防腐保护措施，数年之间厂房会腐蚀严重，从而造成安全隐患，对于已经腐蚀且强度不足的结构必须进行加固处理。

此类结构通常的加固方法有：钢筋混凝土截面加大法、包钢加固法、碳纤维加固法。

结构截面加大法通常是加大原有钢筋混凝土的断面。此法的优点是牢固可靠，造价适中，但缺点是施工周期长，工期至少需两个月以上，不便于边生产边施工；新加截面容易从内部继续腐蚀从而造成截面开裂，进行防腐时需待结构达到养护期后才能防腐。结构截面加大法一般适用于从基础开始一直往厂房上部逐步加固，而不适用于单独的楼上某一层的柱子加固。

碳纤维加固法一般适用于结构强度不足的构件进行结构补强，不适用于已经腐蚀的构件，因为已经腐蚀的构件表面强度及其内部强度已严重下降，碳纤维不能与之紧密粘接或粘接后极易起皮脱落。

包钢加固法就是在钢筋混凝土外边粘贴一层钢板，从而提高被加固对象的结构力。此方案的优点是施工占地小、施工方便，在业主不停产的情况下可以边生产边施工，施工周期短，加固效果显著，加固后可以对加固对象直接刷结构胶进行防腐。其缺点是造价略高于钢筋混凝土截面加大法。

1 工程简介

中盐长江盐化有限公司(以下简称“公司”)位于湖北省应城市长江埠，企业创建于1970-02。其中盐硝车间框架结构因投入使用已经有20 a之久,由于受盐厂腐蚀环境影响,部分原框架的混凝土碳化,胀裂及钢筋的断裂及锈蚀情况十分严重,另外随着生产运力加大以及技改要求,现有结构状况已经不能够满足现有的荷载要求，存在极大的安全隐患。

经分析研究,工程被加固的框架柱位于厂房的13.47 m层，不能按照正常的钢筋混凝土加固技术进行加固,例如植筋、浇筑混凝土,等均不能采用(截面加大至少20 cm；施工作业影响正常生产、工期长)。最后决定采用对框架柱湿包钢进行加固,鉴于湿包钢加固技术的一系列优点,使得它在建筑施工过程中被广泛应用。

2 加固改造方案说明

2.1 方案说明

首先凿除柱面涨裂、空鼓砼凿除至硬基层，对锈蚀的主筋及箍筋进行除锈处理，并涂刷环氧结构胶防腐，然后对柱身满包钢板并设置对穿螺栓，最后灌注高强无收缩灌浆材料。加固后钢板表面涂刷环氧结构胶防腐。如图1所示。

图1 加固改造示意图Fig.1 Diagram of reinforcement and reconstruction

2.2 包钢灌浆材料要求

钢板。Q235B钢，厚度12 mm，现场人工焊接，采用E43XX焊条。

灌浆材料。HS-W型水泥基灌浆料为新型建筑结构加固补强的专用材料, 灌浆料与水配合比(重量比)为水：灌浆料等于0.13 ∶1。其完全凝固时间为72 h，28 d抗压强度达到C40以上，微膨无收缩。

3 盐硝车间框架柱湿包钢具体施工方法

(1)基面处理。首先凿除柱面涨裂、空鼓砼凿除至硬基层，对锈蚀的主筋及箍筋进行除锈处理，并涂刷环氧结构胶防腐。

(2)对拉螺栓成孔应采用电锤钻孔，不得用水钻开孔，以免切断柱内受力钢筋。

(3)钢板处理。钢板粘接面必须进行除锈和粗糙处理,用角向磨光机打磨除锈，并随即涂刷一层环氧稀胶，均匀喷撒一层干燥粗砂，有利于后期钢板与灌胶料的紧密结合。

(4)钢板组装。根据设计要求对钢板进行焊接,钢板面与原混凝土面预留5 mm左右间隙，如与原结构偏差较大,应进行顺直处理。钢板对接焊缝应符合设计及《建筑钢结构焊接规程》要求。

(5)焊接检验合格后,用块硬水泥沿钢板底边封严,结合现场实际情况确定埋管位置及间距,灌浆管间距不大于500 mm。同时,在两个灌浆嘴之间根据情况预留1 cm×5 cm(水平横孔)注浆口若干,以备在机械灌浆时因其他因素影响整体效果,必要时人工、机械同时灌注,待灌浆到该位置时,用铁板电焊封口,上部继续灌注。

(6)严格按照灌浆料配比配置浆液，胶液搅拌均匀后方可使用，一次配胶量不宜过多，30 min用完为宜。

(7)用专业灌浆机进行灌浆，灌浆时竖向按从下到上的顺序,水平方向按同一方向的顺序，灌浆时待下一灌浆管(孔)均匀溢出浆液为止,依次灌浆,直至所有灌浆管(孔)均注完。

(8)检查及补灌。用小锤轻轻敲击钢材表面,从音响判断粘接效果,如有个别空洞声,表面局部不密实,需采用钻孔注射注胶方法补实。

(9)防护。加固后钢板表面涂刷环氧结构胶2遍～3遍防腐。

(10)鉴于目前天气气温(22 ℃左右)情况较为合适,在灌浆完毕72 h后可以投入使用。