多層廠房結(jié)構(gòu)綜合加固技術(shù)[詳細(xì)]

1、多層廠房結(jié)構(gòu)綜合加固技術(shù)哈爾濱市某廠總裝車間,建筑面積3716.71米2,長(zhǎng)102米,寬16.20米,2層(局部3層).二、三層間設(shè)沉降縫一道,三層屋面板標(biāo)高12.30米,二層為內(nèi)框架結(jié)構(gòu),三層為混合結(jié)構(gòu),承重外墻厚49厘米,內(nèi)墻厚24厘米,毛石條基,設(shè)有基礎(chǔ)圈梁.竣工不久發(fā)現(xiàn)三層1220軸間的 36.54米區(qū)段內(nèi)承重墻體嚴(yán)重裂縫、窗間墻開裂錯(cuò)位、墻體傾斜、梁板及樓梯開裂并傾斜、外墻鋼窗變形、圈梁裂縫,已不能安全使用,須及時(shí)加固處理.第1章 結(jié)構(gòu)加固前狀況承重墻體裂縫.內(nèi)外墻體裂縫264道,裂縫寬度 128米米,裂縫長(zhǎng)度 6002800米米,均為45斜裂縫.6個(gè)承重窗間墻(厚49厘米)裂縫,其

2、中2個(gè)窗間墻裂透失穩(wěn).內(nèi)外墻各l處 傾斜,墻體沿裂縫方向錯(cuò)位2030米米.梁板、樓梯、圈梁共有裂縫41道,裂縫寬度 0.10.3米米.樓板傾斜,傾斜后高差120米米,由于樓板傾斜,大 部分內(nèi)門不能開關(guān).外側(cè)鋼窗變形后成為平行四邊形,窗戶不能開啟.底層室內(nèi)水泥地面下沉,室外散水坡下沉塌陷.經(jīng)基礎(chǔ)開挖后詳細(xì)觀察,地基持力層下陷,嚴(yán)重處基礎(chǔ)懸空,其下出現(xiàn)距離基底148厘米的 坑穴.該區(qū)段建筑處于危險(xiǎn)狀態(tài),廠方已作出拆除重建的 決定.第2章 產(chǎn)生問題的 原因經(jīng)全面調(diào)查,該廠房1220軸區(qū)間內(nèi)有一丁字形防空通道,通道頂標(biāo)高距自然地面9米,在離1220軸外墻3米附近有一防空洞入口,由于整個(gè)建筑物坐落在地勢(shì)

3、最低洼處,雨后地表水聚集流入防空洞內(nèi),其土質(zhì)具有濕陷性,長(zhǎng)期受水浸后逐層塌落而沉陷,致使上部結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞.-第3章 補(bǔ)強(qiáng)加固措施廠房的 補(bǔ)強(qiáng)加固共分兩部分,基礎(chǔ)部分采用鋼筋混凝土灌注樁加承臺(tái)梁的 方法,并采用了 石灰擠密樁進(jìn)行地基加固.上部結(jié)構(gòu)的 補(bǔ)強(qiáng)加固是在基礎(chǔ)部分加固10個(gè)月后,確認(rèn)基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定的 情況下進(jìn)行的 ,為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 整體性,采用了 拉桿加固法;開裂失穩(wěn)的 窗間墻則采用先包后灌加固法;混凝土構(gòu)件裂縫、墻體裂縫采用化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法;最后進(jìn)行側(cè)窗整形、樓板提升找平及重新裝修.為減少經(jīng)濟(jì)損失,加固工作是在不停產(chǎn)的 情況下進(jìn)行的 ,現(xiàn)就上部結(jié)構(gòu)綜合加固法作一簡(jiǎn)要介紹.9-20-3-

4、1拉桿加固為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 整體性,在廠房的 1217軸,沿橫墻在每層樓板面層標(biāo)高處設(shè)置20預(yù)應(yīng)力拉桿(圖9-20-1),螺桿為22(d=22米米螺母),采用千斤頂施加預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力拉桿穿墻鉆孔必須使用沖擊鉆,禁止人工鑿孔,拉桿墊板采用7510角鋼,以使拉桿與墻體共同工作.,9-20-3-2鋼筋混凝土短梁加固承重磚墻裂縫寬度 超過5米米以上,或開裂后錯(cuò)位的 墻體,在進(jìn)行樓面支頂后,采用鋼筋混凝土短梁進(jìn)行加固.即每隔50厘米,以裂縫處為中點(diǎn)向兩邊各延伸5075厘米,將高50厘米范圍內(nèi)的 墻體拆除,配主筋412,箍筋6200,支模后,灌注C15號(hào)混凝土,搗制混凝土短梁,見圖9-20-2.9-20-3-

5、3化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)加固對(duì)混凝土構(gòu)件(樓板、圈梁、樓梯)裂縫及承重磚砌體裂縫寬度 大 于0.1米米、小 于0.5米米的 墻體,采用建筑結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),該方法是將一定的 化學(xué)灌漿材料配制成漿液,用壓送設(shè)備將其灌入縫隙內(nèi),使其充分?jǐn)U散,經(jīng)凝結(jié)固化,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)目的 .環(huán)氧樹脂具有強(qiáng)度 高,粘結(jié)力強(qiáng),收縮小 ,化學(xué)穩(wěn)定性好,可在室溫條件下固化等優(yōu)點(diǎn).采用環(huán)氧樹脂作為建筑結(jié)構(gòu)灌漿材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),可以收到下列技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：能有效地恢復(fù)結(jié)構(gòu)的 整體性,而且具有封閉防滲作用,補(bǔ)強(qiáng)后結(jié)構(gòu)外觀好;補(bǔ)強(qiáng)時(shí)一般不需要停產(chǎn),不影響建筑物的 正常使用;與其他方法相比施工簡(jiǎn)便,速度 快,能使建筑物很快恢復(fù)使用,可用這種加固方

6、法修復(fù)其他方法很難處理的 混凝土裂縫,施工費(fèi)用低,綜合經(jīng)濟(jì)效果好.化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)中采用的 灌漿材料由下列多種材料配制而成.1.主劑.以環(huán)氧樹脂作主劑,采用雙酸A型環(huán)氧樹脂,它是由環(huán)氧氯丙燒與雙酚A在苛性鈉作用下縮聚而成的 .平均分子量為300700,軟化點(diǎn)小 于50,為瓏泊色或淡黃色的 粘稠液體.雙酸A型環(huán)氧樹脂的 主要性能：(1)粘結(jié)力強(qiáng).環(huán)氧樹脂分子中所含的 極性基團(tuán),容易使其分子與和它接觸的 界面產(chǎn)生極性相互作用,使它具有獨(dú)特的 粘結(jié)能力.(2)穩(wěn)定性高.環(huán)氧樹脂在未固化前是熱塑性的 ,受空氣、光、熱等影響較小 ,穩(wěn)定性好.(3)收縮小 .因其在液態(tài)時(shí)就有高度 締合,固化過程中沒有副產(chǎn)物生

7、成,所以固化收縮小 .(4)化學(xué)穩(wěn)定性好.固化后的 環(huán)氧樹脂有穩(wěn)定的 分子結(jié)構(gòu),可耐侵蝕.(5)電絕緣性及物理力學(xué)性能優(yōu)良.常用的 國(guó)產(chǎn)環(huán)氧樹脂有E51(618號(hào))、E44(6101號(hào))、E42(634號(hào))、E33、E28等.2.固化劑.固化劑是一種使未固化的 環(huán)氧樹脂呈熱塑性的 線結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)的 化學(xué)摻劑.固化劑的 種類很多,常用的 多為多元胺類.胺類固化劑的 特征是在常溫下使環(huán)氧樹脂凝結(jié)、固化,反應(yīng)時(shí)放出熱量多,放出來的 熱量能加速環(huán)氧樹脂的 固化.胺類固化劑的 用量可按下式計(jì)算：胺類固化劑用量(g/100g樹脂)=常用的 胺類固化劑有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等.3.稀釋劑.

8、稀釋劑主要用來降低環(huán)氧材料的 粘度 ,使之在灌漿時(shí)有很好的 可灌性,粘結(jié)時(shí)有較好的 浸潤(rùn)力.稀釋劑的 另外一個(gè)作用是控制環(huán)氧樹脂與固化劑的 反應(yīng)熱,延長(zhǎng)使用時(shí)間,可以增加較多的 填充料而降低成本.稀釋劑分活性稀釋劑和非活性稀釋劑兩種,該工程結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)中采用非活性稀釋劑.非活性稀釋劑不參與環(huán)氧材料固化過程中的 反應(yīng).常用非活性稀釋劑有丙酮、甲苯、二甲苯等.4.增塑劑.加入增塑劑的 目的 ,主要是減少環(huán)氧樹脂硬化后的 脆性,由于加入增塑劑,可降低大 分子之間的 相互作用力,提高材料的 韌性、抗沖擊強(qiáng)度 和耐寒性能,同時(shí)還有降低反應(yīng)放熱溫度 和延長(zhǎng)使用時(shí)間的 作用,但抗拉強(qiáng)度 、彈性模量、軟化

9、點(diǎn)都相應(yīng)降低.增627塑劑分活性增塑劑與非活性增塑劑兩種,該工程結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)中采用非活性增塑劑.常用的 增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三乙酯等.5.填料.環(huán)氧材料中加填料,可使固化物的 一些性能得到改善,如降低熱膨脹系數(shù)、收縮率、放熱溫度 ,提高粘度 ,抗沖擊性能等.同時(shí)還可以減少環(huán)氧樹脂用量,降低成本.常用的 填料有石棉纖維砂、石英粉、瓷粉、小 石子等.6.反應(yīng)促進(jìn)劑.由于粘結(jié)工藝要求盡快結(jié)束固化反應(yīng),以縮短操作時(shí)間,因此,在配制漿液時(shí)需要添加各種促進(jìn)劑,加速固化劑與環(huán)氧基的 反應(yīng).常用胺類固化劑的 促進(jìn)劑有苯酚、煤焦油、聚酰胺等.環(huán)氧樹脂灌漿材料的 組成可分為三大 類,該工程采用的 是

10、非活性稀釋劑體系.設(shè)計(jì)了 在常溫條件下的 環(huán)氧基液配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、稀釋劑、固化劑;環(huán)氧膠泥配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、固化劑、促進(jìn)劑、吡啶、稀釋劑、水泥;環(huán)氧灌漿漿液配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、釋稀劑、固化劑.經(jīng)試驗(yàn)漿液凝固后的 抗壓強(qiáng)度 為63.5米Pa,粘結(jié)強(qiáng)度 為l.9米Pa.目前國(guó)內(nèi)尚無定型的 專用化學(xué)灌漿設(shè)備,為此自行設(shè)計(jì)加工兩套壓力灌漿罐,并配備空氣壓縮機(jī)(國(guó)家定型產(chǎn)品)、管道、灌漿嘴、沖擊鉆、天平、配漿器具組成灌漿設(shè)備.這兩套化學(xué)灌漿設(shè)備具有下列性能：可灌滿混凝土構(gòu)件裂縫寬度 在0.1米米以上的 裂縫;灌漿壓力可達(dá)l米Pa,一般0.20.4米Pa即可

11、滿足化學(xué)灌漿的 要求;灌漿設(shè)備功能齊全,移動(dòng)靈活,便于維修保養(yǎng).9-20-3-4化學(xué)灌漿一般工藝流程缺陷調(diào)查缺陷部位處理埋設(shè)灌漿嘴封閉處理試漏配漿灌漿封口養(yǎng)護(hù)1.缺陷調(diào)查.對(duì)混凝土構(gòu)件及承重磚砌體的 裂縫長(zhǎng)度 、寬度 、深度 及走向進(jìn)行調(diào)查并作好記錄.2.缺陷部位處理.用鋼絲刷等工具將混凝土構(gòu)件裂縫表面及承重磚砌體裂縫部位表面的 灰塵、浮渣等污物清除,沿裂縫兩側(cè)23厘米處涂刷環(huán)氧基液,為封閉處理準(zhǔn)備好基底.3.鉆孔.在裂縫上鉆騎縫孔,以便使灌漿具有較廣的 通路,而且能使?jié){液進(jìn)入裂縫的 深部,提高漿液的 充盈度 ,鉆孔孔徑為機(jī)0米米,磚砌體裂縫孔距4060厘米(混凝土結(jié)構(gòu)裂縫孔距應(yīng)為3050厘米

12、),鉆孔后應(yīng)用壓縮空氣將孔內(nèi)粉塵與碎屑吹凈.4.埋設(shè)灌漿嘴.灌漿嘴位置設(shè)在裂縫較寬處及裂縫端,在貫通裂縫上必須兩面交叉設(shè)置,并考慮了 一定數(shù)量的 排氣孔,灌漿嘴可用普通(I級(jí)鋼)圓鋼或塑料制作,用環(huán)氧樹脂膠泥封閉.5.封閉.用環(huán)氧樹脂膠泥沿裂縫兩側(cè)23厘米的 部位刮平進(jìn)行封閉處理,特別要注意灌漿嘴周圍的 封閉質(zhì)量,確保密封效果.6.試漏.用環(huán)氧樹脂膠泥封閉1d后,即可進(jìn)行試漏,試漏前沿封閉部位涂刷一層肥皂水,從灌漿嘴通入壓縮空氣(壓力與灌漿壓力相同).若封閉不嚴(yán),產(chǎn)生漏氣時(shí)肥皂水會(huì)起泡.如發(fā)現(xiàn)漏處則可用環(huán)氧樹脂膠泥堵漏.7.配漿.環(huán)氧樹脂漿液的 配制方法是按確定的 灌漿配合比,先將環(huán)氧樹脂加熱

13、,使其能較好地與其他外加劑攪拌混合.外加劑的 摻加次序是：稀釋劑、增塑劑、促進(jìn)劑,最后加入固化劑,攪拌必須均勻.漿液配制后最好能予以冷卻,使其反應(yīng)速度 緩慢,粘度 增長(zhǎng)不致太快.6288.灌漿.灌漿前用壓縮空氣將孔道(通過灌漿嘴)吹干凈(達(dá)到無水、干凈狀態(tài)),然后進(jìn)行灌漿.灌漿壓力可控制在0.20.4米Pa,壓力升高應(yīng)緩慢,防止驟升驟降.以下述三方面為進(jìn)行終止灌漿的 控制條件,即壓力罐上的 壓力表穩(wěn)定2米in以上;排氣灌漿嘴冒出漿液,從透明壓漿管觀察到漿液停滯.終止灌漿后立即用木楔將灌漿嘴塞嚴(yán).9.養(yǎng)護(hù).養(yǎng)護(hù)溫度 以l525為宜,夏季養(yǎng)護(hù)期為2d,冬期(采暖)則需7d以上.養(yǎng)護(hù)期間不應(yīng)受沖擊和

14、振動(dòng).灌漿效果檢查.采用壓水試驗(yàn),壓力值一般為灌漿壓力的 70%80%,壓水試驗(yàn)至基本不進(jìn)水,且不滲漏時(shí),即認(rèn)為合格.采用上述化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)方法,共加固處理混凝土構(gòu)件裂縫41條,承重磚砌體裂縫105條,效果良好.其余159條縫寬度 小 于1米米的 裂縫則采用抹刮環(huán)氧樹脂膠泥進(jìn)行加固處理.9-20-3-5窗間墻加固窗間墻的 加固采用“先包后灌”的 方法.即在窗間墻四角沿墻高設(shè)置4根7510的 角鋼,角鋼四周設(shè)10l50米米的 套箍,角鋼之間配510縱向鋼筋,并與套箍點(diǎn)焊形成鋼筋網(wǎng).套箍經(jīng)預(yù)熱后焊接,從而使其冷卻產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力.澆水濕潤(rùn)后抹米10水泥砂漿厚50米米,同時(shí)沿裂縫處埋設(shè)灌漿嘴.養(yǎng)護(hù)7d后,對(duì)窗間墻進(jìn)行環(huán)氧樹脂壓力灌漿