加固钢筋混凝土结构旧细矿仓再利用

苏三胜 （铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司，安徽 铜陵 244000）

0 前言

旧1-4#细矿仓坐落于铜陵有色股份凤凰山矿业有限公司矿区内，七十年代建成投产使用，共4座。该结构即将达到设计使用年限，继续服务矿业公司存在安全隐患，必须进行加固或重建，经过对实体的现场踏勘，决定加固再利用。通过一系列技术方法对旧矿仓进行加固，投入使用能正常工作，给矿业公司带来了显著的综合效益。

1 项目概况

1.1 原设计概况

旧1-4#细矿仓为钢筋混凝土筒形结构形式。细矿仓内径为7.20m，外径为7.56m，壁厚180mm，仓壁高度20m。采用200#钢筋混凝土浇筑，壁配筋立筋为二排三级钢10@150，内外分布筋按不同标高分别为三级钢 14、12、10、8，间距200mm。壁内四周12m以下内衬为轨道钢,间距为 250(轨道钢型号为24kg/m，材质55Q)，内衬焊接在预埋铁件上。顶板有1上人孔和1卸矿口，顶板上为廊道连通结构，底板有4个出细矿漏斗口。

1.2 现状

1-4#细矿仓从投产至今已经经受了多年风吹雨打、自然老化和碳化，矿仓结构在长期被铜矿中的硫化物有害介质侵蚀和卸矿的冲刷下，出现了不同程度的受损。相关技术人员对其实体进行现场踏勘，对该矿仓结构结构壁等构件的开裂、混凝土剥落、露筋、锈蚀、变形损伤情况进行详细检查，检查发现以下问题。

①外部裂纹：外侧壁局部出现3道宽度大于1mm的竖直裂纹和若干道细小裂纹，局侧壁外鼓。

②内部仓壁磨损：内部局部部位轨道钢内衬缺失，钢筋混凝土内壁磨损严重，最大磨损厚度约8cm，钢筋裸露，腐蚀严重。其下部4m范围内也出现不同程度露筋。

③内部卸料冲刷：由于长期卸料影响，已形成凹槽，衬轨缺失，卸料处侧壁外鼓。

④仓内衬：长期被铜矿中有害介质侵蚀和卸矿的冲刷下，钢内衬脱落、腐蚀现象严重。

⑤结构梁：矿仓顶部结构梁露筋现象严重。

⑥另外，仓内爬梯锈蚀或缺失。

2 细矿仓加固施工

2.1 加固施工顺序安排

总顺序：根据矿方生产实际情况，1-4#细矿仓原则上考虑分批施工，提前确定哪个单独细矿仓能否施工。即：外脚手架与防护搭设→分批施工→外脚手架与防护拆除。

单个细矿仓施工顺序安排：先在矿仓正面仓壁（底板顶）上开设1m×2m施工洞口→清除仓内外集结细矿→内外脚手架与防护搭设→拆除轨道内衬→拆除需修复仓壁混凝土→修复仓壁钢筋混凝土→安装轨道内衬→内脚手架与防护拆除。

2.2 仓体壁钢筋混凝土修复施工方法

2.2.1 混凝土拆除工程

开设1m×2m施工门洞口与仓壁需修复部位的混凝土，选用空气压缩机（6m3/min）机械，人工用风镐拆除掉仓壁混凝土。

2.2.2 钢筋工程

①施工缝植筋：采用双组份建筑植筋胶值在原有混凝土上，植筋锚固深度为15d。

②按仓体原钢筋设计配筋恢复施工。

2.2.3 模板工程

采用胶合板、50×100方木和Φ12对拉螺栓支设，仓壁厚度等尺寸按原设计支设。考虑混凝土下料，主要在混凝土浇灌上口部位，模板支设成喇叭口式浇灌下料口，浇灌下料口300×300，间距1000。

2.2.4 混凝土工程

①混凝土强度等级，选用比原仓体设计高二个等级的C30混凝土，混凝土采用非送商品混凝土，浇筑前先检验收模板，混凝土采用汽车吊起吊入模，入模时防止混凝土离析。

②在浇筑前，施工缝处先刷混凝土界面剂。

③混凝土分层浇筑，振捣用电动插入式振动棒振捣密实。

④拆模板后，人工剔除修平仓壁喇叭口多余混凝土。

⑤混凝土的养护：采用专人喷洒水进行养护，喷洒湿润为准。

2.2.5 仓体壁细小裂纹部位采用环氧树脂灌浆修补

①先用人工对裂纹处混凝土清理干净，等表面干燥后，在裂纹处安装灌浆嘴。

②按照环氧树脂使用说明配制浆液，浆液随配随用，灌浆时控制稳泵的压力，浆液灌满停泵。

③裂纹内浆液固化后，拆掉灌浆嘴，再用环氧树脂胶泥把灌浆嘴处缺口抹平。

2.3 混凝土表面脱落、疏松、露筋、麻面部位的仓壁修复方法

将表面脱落、疏松、脆化、麻面部位的混凝土铲除、凿毛、冲洗后，用高性能聚合物修补砂浆修补完。在局部仓壁有主筋露筋腐蚀严重部位，铲除掉80厚壁混凝土，恢复仓壁上主筋，设U型钢筋箍卡固定，支模后用无收缩高强灌浆料灌浆修复仓壁铲除部位混凝土。

2.4 仓内衬轨道钢锈蚀或缺失的修复方法

壁内四周锈蚀或缺失、严重磨损的内衬，全部按原设计重新制作、焊接恢复。原铁件锈蚀不能再利用时，采用植?14化学螺栓与-14厚钢板塞焊作为预埋件，确保修复后的铁件成环形封闭结构。

先用气割割除掉锈蚀的轨道，再对缺失的铁件进行值化学螺栓焊接恢复，利用18t汽车吊，将锈蚀的轨道钢从顶板孔吊放出来后，再吊放新轨道钢进去，在壁内四周焊接安装，焊条选用合金钢焊条焊接。

2.5 仓内爬梯锈蚀或缺失的改进方法

不做施工处理，生产上选用绳软梯上下人员。

2.6 仓壁卸矿道改进方法

卸矿道要求矿方在今后生产从工艺上改进，避免卸矿直接冲刷到内壁混凝土上。

2.7 仓壁局部有裂缝修复方法

由于裂缝是钢筋锈蚀膨胀引起的，凿除掉松散混凝土，把钢筋除锈后，采用聚合物砂浆修补处理施工。

2.8 仓顶部梁、板加固

2.8.1 对于不严重部位的梁、板加固

先清除混凝土表面杂物，露出混凝土结构层，用水清洗干净后，用聚合物高强修补砂浆进行修补抹平。

2.8.2 对于严重部位的梁加固

灌浆料模板采用3厚钢板包裹支设。先清除梁混凝土表面的浮块，碎渣、粉末，清理至露出骨料新面后，将表面凿毛，并用压力水冲洗干净，箍筋锈蚀处新增U型箍筋，梁底增加主筋，主筋植入仓壁，然后将拌合好的高强无收缩灌浆料灌入。此处混凝土梁加固时，在停产时方可施工。

2.9 仓壁外立面处理方法

外壁混凝土表面直接刷水泥净浆面层。

①先进行水泥净浆配合比试验设计。

②将仓壁混凝土墙面用磨光机打磨后，用水冲洗干净，确保没有灰尘、杂物。

③先在桶内用搅拌器按配比搅拌好水泥净浆，及时用刮板刮平，刮完做好成品保护。

3 旧细矿仓加固后使用

加固后的细矿仓，邀请各方共同对其进行验收，达到要求，同意投入生产使用。在生产过程中，各项参数满足正常功能要求。

4 结语

通过本次加固，在生产上消除了细矿仓的安全隐患源，同时对加固后的旧矿仓再利用，节省了投入更多的新建矿仓构件的费用，综合经济效益显著，为今后类似工程加固施工提供借鉴，具有很好的推广意义。