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1、多層廠房結構綜合加固技術哈爾濱市某廠總裝車間，建筑面積3716.71m2，長102m，寬16.20m，2層（局部3層）。二、三層間設沉降縫一道，三層屋面板標高12.30m，二層為內框架結構，三層為混合結構，承重外墻厚49cm，內墻厚24cm，毛石條基，設有基礎圈梁。竣工不久發現三層1220軸間的36.54m區段內承重墻體嚴重裂縫、窗間墻開裂錯位、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，須及時加固處理。第1章 結構加固前狀況承重墻體裂縫。內外墻體裂縫264道，裂縫寬度128mm，裂縫長度6002800mm，均為45斜裂縫。6個承重窗間墻（厚49cm）裂縫，其中2個2、窗間墻裂透失穩。內外墻各l處 傾斜，墻體沿裂縫方向錯位2030mm。梁板、樓梯、圈梁共有裂縫41道，裂縫寬度0.10.3mm。樓板傾斜，傾斜后高差120mm，由于樓板傾斜，大部分內門不能開關。外側鋼窗變形后成為平行四邊形，窗戶不能開啟。底層室內水泥地面下沉，室外散水坡下沉塌陷。經基礎開挖后詳細觀察，地基持力層下陷，嚴重處基礎懸空，其下出現距離基底148cm的坑穴。該區段建筑處于危險狀態，廠方已作出拆除重建的決定。第2章 產生問題的原因經全面調查，該廠房1220軸區間內有一丁字形防空通道，通道頂標高距自然地面9m，在離1220軸外墻3m附近有一防空洞入口，由于整個建筑物坐落在地勢最低洼處，雨后地3、表水聚集流入防空洞內，其土質具有濕陷性，長期受水浸后逐層塌落而沉陷，致使上部結構遭到嚴重破壞。-第3章 補強加固措施廠房的補強加固共分兩部分，基礎部分采用鋼筋混凝土灌注樁加承臺梁的方法，并采用了石灰擠密樁進行地基加固。上部結構的補強加固是在基礎部分加固10個月后，確認基礎沉降基本穩定的情況下進行的，為加強結構的整體性，采用了拉桿加固法；開裂失穩的窗間墻則采用先包后灌加固法；混凝土構件裂縫、墻體裂縫采用化學灌漿補強法；最后進行側窗整形、樓板提升找平及重新裝修。為減少經濟損失，加固工作是在不停產的情況下進行的，現就上部結構綜合加固法作一簡要介紹。9-20-3-1拉桿加固為加強結構的整體性，在廠房的4、1217軸，沿橫墻在每層樓板面層標高處設置20預應力拉桿（圖9-20-1），螺桿為22（d=22mm螺母），采用千斤頂施加預應力，預應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5mm以上，或開裂后錯位的墻體，在進行樓面支頂后，采用鋼筋混凝土短梁進行加固。即每隔50cm，以裂縫處為中點向兩邊各延伸5075cm，將高50cm范圍內的墻體拆除，配主筋412，箍筋6200，支模后，灌注C15號混凝土，搗制混凝土短梁，見圖9-20-2。9-20-3-3化學灌漿補強加固對混凝土構件（樓板、圈梁、樓梯5、）裂縫及承重磚砌體裂縫寬度大于0.1mm、小于0.5mm的墻體，采用建筑結構化學灌漿法進行補強，該方法是將一定的化學灌漿材料配制成漿液，用壓送設備將其灌入縫隙內，使其充分擴散，經凝結固化，達到補強目的。環氧樹脂具有強度高，粘結力強，收縮小，化學穩定性好，可在室溫條件下固化等優點。采用環氧樹脂作為建筑結構灌漿材料進行補強，可以收到下列技術經濟效果：能有效地恢復結構的整體性，而且具有封閉防滲作用，補強后結構外觀好；補強時一般不需要停產，不影響建筑物的正常使用；與其他方法相比施工簡便，速度快，能使建筑物很快恢復使用，可用這種加固方法修復其他方法很難處理的混凝土裂縫，施工費用低，綜合經濟效果好。化學灌6、漿補強中采用的灌漿材料由下列多種材料配制而成。1.主劑。以環氧樹脂作主劑，采用雙酸A型環氧樹脂，它是由環氧氯丙燒與雙酚A在苛性鈉作用下縮聚而成的。平均分子量為300700，軟化點小于50，為瓏泊色或淡黃色的粘稠液體。雙酸A型環氧樹脂的主要性能：（1）粘結力強。環氧樹脂分子中所含的極性基團，容易使其分子與和它接觸的界面產生極性相互作用，使它具有獨特的粘結能力。（2）穩定性高。環氧樹脂在未固化前是熱塑性的，受空氣、光、熱等影響較小，穩定性好。（3）收縮小。因其在液態時就有高度締合，固化過程中沒有副產物生成，所以固化收縮小。（4）化學穩定性好。固化后的環氧樹脂有穩定的分子結構，可耐侵蝕。（5）電絕緣7、性及物理力學性能優良。常用的國產環氧樹脂有E51（618號）、E44（6101號）、E42（634號）、E33、E28等。2.固化劑。固化劑是一種使未固化的環氧樹脂呈熱塑性的線結構進行交聯固化反應的化學摻劑。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氧樹脂凝結、固化，反應時放出熱量多，放出來的熱量能加速環氧樹脂的固化。胺類固化劑的用量可按下式計算：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。稀釋劑主要用來降低環氧材料的粘度，使之在灌漿時有很好的可灌性，粘結時有較好的浸潤力。稀釋劑的另外一個作用是控制環氧樹脂與固化8、劑的反應熱，延長使用時間，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，該工程結構化學灌漿補強中采用非活性稀釋劑。非活性稀釋劑不參與環氧材料固化過程中的反應。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、抗沖擊強度和耐寒性能，同時還有降低反應放熱溫度和延長使用時間的作用，但抗拉強度、彈性模量、軟化點都相應降低。增627塑劑分活性增塑劑與非活性增塑劑兩種，該工程結構化學灌漿補強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。環氧9、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、收縮率、放熱溫度，提高粘度，抗沖擊性能等。同時還可以減少環氧樹脂用量，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.反應促進劑。由于粘結工藝要求盡快結束固化反應，以縮短操作時間，因此，在配制漿液時需要添加各種促進劑，加速固化劑與環氧基的反應。常用胺類固化劑的促進劑有苯酚、煤焦油、聚酰胺等。環氧樹脂灌漿材料的組成可分為三大類，該工程采用的是非活性稀釋劑體系。設計了在常溫條件下的環氧基液配合比組分：環氧樹脂主劑、增塑劑、稀釋劑、固化劑；環氧膠泥配合比組分：環氧樹脂主劑、增塑劑、固化劑、促進劑、吡啶、稀釋劑、水泥；環氧灌漿10、漿液配合比組分：環氧樹脂主劑、增塑劑、釋稀劑、固化劑。經試驗漿液凝固后的抗壓強度為63.5MPa，粘結強度為l.9MPa。目前國內尚無定型的專用化學灌漿設備，為此自行設計加工兩套壓力灌漿罐，并配備空氣壓縮機（國家定型產品）、管道、灌漿嘴、沖擊鉆、天平、配漿器具組成灌漿設備。這兩套化學灌漿設備具有下列性能：可灌滿混凝土構件裂縫寬度在0.1mm以上的裂縫；灌漿壓力可達lMPa，一般0.20.4MPa即可滿足化學灌漿的要求；灌漿設備功能齊全，移動靈活，便于維修保養。9-20-3-4化學灌漿一般工藝流程缺陷調查缺陷部位處理埋設灌漿嘴封閉處理試漏配漿灌漿封口養護1.缺陷調查。對混凝土構件及承重磚砌體的裂11、縫長度、寬度、深度及走向進行調查并作好記錄。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23cm處涂刷環氧基液，為封閉處理準備好基底。3.鉆孔。在裂縫上鉆騎縫孔，以便使灌漿具有較廣的通路，而且能使漿液進入裂縫的深部，提高漿液的充盈度，鉆孔孔徑為機0mm，磚砌體裂縫孔距4060cm（混凝土結構裂縫孔距應為3050cm），鉆孔后應用壓縮空氣將孔內粉塵與碎屑吹凈。4.埋設灌漿嘴。灌漿嘴位置設在裂縫較寬處及裂縫端，在貫通裂縫上必須兩面交叉設置，并考慮了一定數量的排氣孔，灌漿嘴可用普通（I級鋼）圓鋼或塑料制作，用環氧樹脂膠泥封閉。5.封閉12、。用環氧樹脂膠泥沿裂縫兩側23cm的部位刮平進行封閉處理，特別要注意灌漿嘴周圍的封閉質量，確保密封效果。6.試漏。用環氧樹脂膠泥封閉1d后，即可進行試漏，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，產生漏氣時肥皂水會起泡。如發現漏處則可用環氧樹脂膠泥堵漏。7.配漿。環氧樹脂漿液的配制方法是按確定的灌漿配合比，先將環氧樹脂加熱，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，使其反應速度緩慢，粘度增長不致太快。6288.灌漿。灌漿前用壓縮空氣將孔道（通過灌漿嘴）吹干凈13、（達到無水、干凈狀態），然后進行灌漿。灌漿壓力可控制在0.20.4MPa，壓力升高應緩慢，防止驟升驟降。以下述三方面為進行終止灌漿的控制條件，即壓力罐上的壓力表穩定2min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。9.養護。養護溫度以l525為宜，夏季養護期為2d，冬期（采暖）則需7d以上。養護期間不應受沖擊和振動。灌漿效果檢查。采用壓水試驗，壓力值一般為灌漿壓力的70%80%，壓水試驗至基本不進水，且不滲漏時，即認為合格。采用上述化學灌漿補強方法，共加固處理混凝土構件裂縫41條，承重磚砌體裂縫105條，效果良好。其余159條縫寬度小于1mm的裂縫14、則采用抹刮環氧樹脂膠泥進行加固處理。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置4根7510的角鋼，角鋼四周設10l50mm的套箍，角鋼之間配510縱向鋼筋，并與套箍點焊形成鋼筋網。套箍經預熱后焊接，從而使其冷卻產生預應力。澆水濕潤后抹M10水泥砂漿厚50mm，同時沿裂縫處埋設灌漿嘴。養護7d后，對窗間墻進行環氧樹脂壓力灌漿加固，灌漿工藝同前述，見圖9-20-3。9-20-3-6樓板提升找平樓板傾斜后高差120mm，因此門不能正常開啟。刨除水泥砂漿面層及預制空心板的灌縫混凝土后，采用千斤頂加橫梁的方法，逐塊將預制空心板提升到原有位置并找平坐漿后重新灌縫做水泥砂漿面層。9-20-3-7門窗整形，油漆粉刷對變形的鋼窗及內門進行整形修復，并對整個廠房進行油漆粉刷。經測量，對該廠房四周的排水系統進行設計，使雨水及時排出，廠房基礎不再受雨水浸蝕，消除了隱患。