工程概況
武山銅礦北副井井架為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)混凝土強度等級為C20，整個井架軸線尺寸長6m、寬5m、高22 m。井架基礎(chǔ)中心下部為穿越地層通往井下采礦區(qū)的井垌，井架頂層設(shè)置天輪，離井架不遠處設(shè)置卷揚機房；通過卷揚機產(chǎn)生的牽引力，由鋼絲繩經(jīng)過導向輪和天輪，沿井架中心垂直向下，帶動箕斗進行井下礦石提運工作。該工程于1971年竣工驗收并交付使用至完成加固前已使用36年。
原結(jié)構(gòu)存在的主要問題
通過委托江西省建筑工程質(zhì)量檢測中心結(jié)構(gòu)所于2007年4月，對本工程進行檢測認定：① 井架鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)平均混凝土強度評定值為13.3Mpa，低于原結(jié)構(gòu)設(shè)計強度；② 梁柱混凝土平均碳化深度為15mm；③ 梁主筋平均保護層厚度為21.5mm，柱主筋平均保護層厚度為23.2 mm，斜桿主筋平均保護層厚度為24.5 mm；配筋梁、柱、斜桿表面尺寸基本符合設(shè)計要求；④ 根據(jù)罐籠實際加載50KN測得A+1.95托梁標高13.745 m、17.745 m處，B-1.95托梁標高17.745 m處，撓度值分別為0.71 mm、0.62 mm、1.15 mm，井架頂點沿鋼絲繩斜拉方向的水平位移為2.1 mm；⑤ 整個框架結(jié)構(gòu)局部主筋、箍筋外露，銹蝕嚴重；混凝土保護層脫落。
檢測結(jié)果表明混凝土強度不符合原設(shè)計C20混凝土強度要求，混凝土耐久性在此工作環(huán)境中受到嚴重影響，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性存在嚴重隱患，因此，需對井架進行加固處理。
結(jié)構(gòu)加固改造方案確定
根據(jù)檢測鑒定結(jié)果，在滿足擴產(chǎn)后正常生產(chǎn)前提條件下，對整個井架以下部位進行加固處理：
① 底層框架梁柱采用增大截面法加固。在原有梁柱四周外包鋼筋骨架，用CGM灌漿料澆筑增大部分截面。
② 上部框架采用干法外包鋼加固。即通過角鋼焊接連接將梁柱包固在一起。
加固處理施工方法
原結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土銹蝕缺損修補處理技術(shù)
先找出原結(jié)構(gòu)混凝土需要鑿除的部分，將開裂及松動的混凝土鑿除，將鋼筋
銹蝕部位的混凝土清除干凈，使銹蝕區(qū)域鋼筋完全懸浮。對鋼筋表面斑點銹、麻銹、浮銹用鋼絲輪清除干凈，鋼筋缺損斷面大于5%的鋼筋，進行除銹后用鋼筋對銹蝕鋼筋進行焊接補強；最后噴涂阻銹劑。最后用配制好的環(huán)氧砂漿將鑿除部位的混凝土進行修補，將鋼筋全部覆蓋及按原尺寸補平。
增大截面加固
（1） 材料選用及性能 由于增大截面部分的混凝土壁厚為80mm，為便于連續(xù)施工，保證施工質(zhì)量；故選用早期強度高、流動性能好、微膨脹的CGM灌漿料進行柱增大部分的澆筑?；炷梁箐摻铄^固采用安全性能好、使用快捷方便的改性環(huán)氧膠粘劑（A級植筋膠），主要用于新增柱縱向鋼筋與基礎(chǔ)錨固連接。
（2） 柱加固縱向鋼筋與原基礎(chǔ)錨固施工（見圖1） 應先挖除基礎(chǔ)頂部至地面回填土方，露出基礎(chǔ)頂面，將基礎(chǔ)頂部沖洗干凈。根據(jù)設(shè)計圖紙對加固部位進行定位，確定加固區(qū)域，用探測儀器探測出加固區(qū)鋼筋分布，錯開鋼筋進行定位鉆孔，鉆孔直徑大于鋼筋直徑4~8mm，深度大于設(shè)計規(guī)定深度20~30 mm。用毛刷和吹風機清理孔洞灰塵，再用稀釋劑將洞壁清洗干凈。將配制好的結(jié)構(gòu)膠慢慢的注入已清洗干凈孔內(nèi)，灌注量一般略多于孔深的三分之二；然后將經(jīng)過清洗的鋼筋慢慢的旋轉(zhuǎn)壓入孔內(nèi)，到達孔底后，輕輕的前后左右搖動，再用錘子輕輕錘擊3～5下；根據(jù)使用的情況進行結(jié)構(gòu)膠的配制，配制的植筋膠應在1小時內(nèi)用完。植筋完后，立即臨時性固定，在固化時間內(nèi)不要碰動鋼筋，固定時間一般為24小時。在正式施工前進行拉拔力試驗，經(jīng)相關(guān)單位人員認可后方可正式使用。施工過程中，也應抽樣檢驗核查其拉拔力是否滿足要求。
（3） 底層梁、柱加固鋼筋布置 鑿除原梁、柱結(jié)構(gòu)面風化酥松層，直至露出堅實基層，并用水和稀釋劑清洗干凈。用探測儀測出原柱主筋的位置，鑿除與設(shè)計圖紙配筋相對應的原梁、柱鋼筋保護層用L=150mm，Φ20連接短筋將新舊鋼筋焊接連接；然后在設(shè)計要求的位置用20號鍍鋅鐵絲綁扎好。箍筋如遇梁需用電錘打眼穿孔，箍筋穿過后用改性環(huán)氧膠泥封閉密實，再壓力灌注改性環(huán)氧漿液。柱縱向鋼筋應保持貫通，部分鋼筋不能貫通的可在梁底處截斷，并與梁底部新增鋼筋連接。梁的施工相對于柱比較復雜，采用四面混凝土圍套，梁頂和梁側(cè)面新增縱向主筋均繞過原柱外側(cè)，錨固于新增鋼筋混凝土柱圍套內(nèi)35d，梁底部鋼筋與柱鋼筋焊接連接，搭接長度為150mm。梁側(cè)邊中部鋼筋需穿梁設(shè)置Φ10拉接鋼筋，因此，在設(shè)計位置每間距400 mm用電錘打孔。穿孔處的處理方法與柱相同。（見圖2）
（4）模板支設(shè)與灌漿料澆筑要點 所支模板應能夠承受灌漿料的自重和側(cè)壓力及施工中產(chǎn)生的荷載，接縫應嚴密，不應漏漿；在不影響其表面及輪角完整的條件先即可拆模。灌漿料應由專人配制，保證其流動性。柱灌漿料澆筑時， 應由下而上逐步灌注；梁的澆筑應從中部向兩側(cè)逐步灌注，提高密實性。邊注漿邊用小錘輕輕敲擊模板，促使灌漿料流動和檢查密實情況。灌注后6小時內(nèi)，由專人檢查密實情況，出現(xiàn)漏漿立即密封，直至灌漿料固化或不能滲透流出為止。
4.3 外包型鋼加固
一般部位施工技術(shù)特點及工藝流程 按設(shè)計圖紙要求梁、柱四角用包角
鋼加固，柱角鋼型號為∟80×8或∟140×90×6，梁、斜梁角鋼型號為∟63×6；一般部位綴板全部采用―160×6扁鋼，長度依據(jù)梁、柱截面高度或?qū)挾冗x定。角鋼和綴板安裝時，用粘結(jié)內(nèi)膨脹螺栓將鋼材緊固于混凝土構(gòu)件表面，在緊固螺栓的同時，要采用錘打，卡壓等辦法，使鋼材表面間隙盡量減小，一般應大于2mm。將扁鋼綴板先單邊與角鋼焊接，然后對綴板進行加熱再焊接另一邊，全部焊完后形成閉合的鋼箍；所用鋼綴板中心間距為400mm。（見圖3）所有鋼材為Q235B，手工焊條采用E43型焊條。
主要工藝流程：原柱（有裂縫）處理、原材料加工制作→柱角打磨、柱面處理→樓面鉆孔→角鋼安裝、校正→鋼綴板安裝、焊接→角鋼、鋼綴板質(zhì)量檢查→砂漿補縫、泡沫嵌縫→檢驗→表面涂裝處理
外包混凝土向包鋼加固轉(zhuǎn)換節(jié)點處施工 由于在底層框架與第二層框架
節(jié)點轉(zhuǎn)換處上層加固角鋼與鋼板植入在下層灌漿料中，為保證澆筑的連續(xù)性，避免在節(jié)點處留置施工縫；在澆筑底層灌漿料之前，應先對第二層框架柱腳、斜梁梁端進行包鋼加固。先將柱四角∟80×8固定牢，柱腳部四周用―600×350×6鋼板將角鋼焊接。斜梁端部用―6鋼板圍繞梁四周形成鋼套箍，鋼套箍深入灌漿層60 mm，并在兩側(cè)分別焊接4Φ20間距100 mm，L=350 mm的鋼筋錨入梁灌漿層中。等第二層柱腳和梁端包鋼加固完后，才能進行底層柱、梁的灌漿料的施工，并且可以一次性施工完，還能保證節(jié)點的施工質(zhì)量。（見圖4）
（3） 梁、斜梁節(jié)點處包鋼加固施工 在水平梁和斜梁交接部位施工時，應先將水平梁一般部位的施工方法全部加固好，再根據(jù)現(xiàn)場量出的實際尺寸，對梁端頭異形板進行下料。加固時，現(xiàn)將兩側(cè)面異形板與已加固好的水平梁底部∟63×6（在梁支座處進行斷肢處理）的角鋼焊接連接。焊接拼裝好后，再焊接前后和上下―6連接板，使斜梁端部形成封閉的套箍，將四角∟63×6的角鋼與套箍焊接，角鋼端部用―250×120×6鋼板焊接牢固。（見圖5）
結(jié)語
該工程整體施工難度大，涉及工作面廣，在不影響正常生產(chǎn)條件下組織施工，
對施工單位的專業(yè)水平和領(lǐng)導協(xié)調(diào)能力要求很高。本工程于2008年8月完工，至今已有2年多，經(jīng)多次現(xiàn)場檢查和實際生產(chǎn)使用情況來看，施工質(zhì)量良好；加固施工完全滿足設(shè)計改造要求，同時能夠滿足生產(chǎn)的需要。在整個施工過程中總結(jié)出以下施工經(jīng)驗：
結(jié)構(gòu)加固之前，請有資質(zhì)的單位對整個結(jié)構(gòu)進行檢測是必要的。它對整個
加固設(shè)計方案安全性、經(jīng)濟性、合理性提供了重要的指導依據(jù)。
招標選擇優(yōu)秀的、經(jīng)驗豐富的專業(yè)施工隊伍，可以為今后的施工質(zhì)量、施
工進度；特需材料的選擇，關(guān)鍵施工部位的檢驗檢測提供保障。
新型材料CGM灌漿料在增大截面加固施工中比一般混凝土流動性好，施
工速度快，早期強度高，耐久性好，施工質(zhì)量容易得到保證，值得推廣使用。

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文章來源： 永年加固公司
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