浅谈某选煤厂主厂房加固改造

■郭晓栋 ■山西西山煤电股份有限公司西曲矿，山西 太原 030200

1 工程概况

选煤厂主厂房1984 年建成，结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑物总高度为28.5m，建筑总尺寸为98m×28m，地上4 层，柱下独立基础。混凝土标号:基础、梁、板、柱混凝土强度等级C20。

根据某设计院院提供的《安全检测和评价报告》:厂房主体结构整体情况良好，检测部位钢筋混凝土承重结构系统项目可靠性等级为:大部分b 级，部分c 级。本工程属于由于设备更换或布局变化而对主厂房相应部位的梁、柱、板等承重结构构件进行局部补强工程。

2 混凝土结构的加固方法

2.1 框架柱加固

框架柱加固采取植筋法与粘结外包型钢加固法相结合方法。植筋法混凝土结构加固方法中比较简捷、有效的一种方法;使用该方法在混凝土结构中普通的钢筋或是螺栓式锚筋。本工程是先将加固的框架柱按设计要求植入普通钢筋或螺栓式锚筋再进行外包钢加固。钢筋植入完毕，经过有资质的实验检测单位做拉拔试验合格后方可进行下道工序。

外包钢加固是在需要加固的构件外面包钢板或是角钢，在混凝土结构梁中需要采用湿式外包法进行外包钢加固，所以该方法也被叫做湿式外包钢加固法，即把型钢和加固构件粘连在一起采用环氧树脂化灌浆等方法(角钢或钢板根据框架柱植筋要求预留孔洞，等待外包钢粘结牢固后与植入筋或螺栓式锚筋焊接)，加固后的构件的正截面承载力和截面刚度会得到很大的提高。该方法的特点是:施工方便、受力可靠、现场作业量不大，但需要大量的钢筋，并且在没有任何防护的情况下，是不能用于600C 以上的高温场所;该方法适用的混凝土结构是:原构件的截面尺寸不能明显增大，同时要求其承载能力得到大幅度的提高。

2.2 框架梁加固

(1)粘贴纤维增强塑料加固法。该方法是在需要加固的构件的受拉区域粘贴纤维，使其与被加固的截面共同作用，从而提高构件的承载能力。该方法的优点与粘贴钢板的优点相似，除此之外，还具有维修费用低、耐潮湿、耐腐蚀、耐用的特点，但需要采用专门的防火进行处理，该方法适用于一般构筑物和各种受力性质的混凝土结构。

(2)加大截面法。该方法较为传统、方便且经常使用，广泛应用于框架梁的加固中。加大截面法是在先前的混凝土构件表面重新做钢筋网砂浆层或是钢筋混凝土，增大截面面积，从而增大结构的承载能力。该方法的优点是适用范围广，工艺简单。

2.3 板的加固预应力加固法

该方法是在需要加固的构件外面加设高强度的型钢或是钢筋。对框架梁板的加固需要施加预应力，这样使得被加固构件可以和体外的拉杆或是压杆同时受力，避免被加固构件出现应力超前的状况，同时加固后体系的刚度和承载能力会提高。除此之外，负弯矩可以使部分荷载的弯矩减少，原构件的挠度和裂缝宽度会减小，更有甚者裂缝会重合。该方法的优点是:施工周期短且成本低，并且具有良好的加固效果，但其对施工技术的要求比较高，施工处理比较复杂，此外，还有施工侧向稳定的问题。

3 加固改造工程需要注意的问题

钢筋混凝土结构的框架结构的加固改造与一般的施工相似，同时还需要注意以下问题:

3.1 严格按照施工方案进行施工，同时注意施工过程的问题

加固改造施工前要根据工程的实际情况和设计文件进行施工组织设计，确定好施工方案和做好施工准备工作，做好一切工作，从而确保加固改造工程的有序施工;加固改造的施工需要严格遵循施工图纸进行施工，严格遵循施工操作规程，并且建立严格的质量检查制度和验收制度;加固改造施工不能操之过急，需要认真细致的进行施工。同时在加固施工过程中需要认真观察，发现任何异常情况，要及时停止施工，临时加撑，并且进行计算确定，并对问题进行讨论，提出解决的办法。及时发现并解决加固施工过程中的问题，防止出现新的问题，并且减少或是避免施工过程中发生坍塌事故。

3.2 采取行之有效的措施，增强结合面粘结抗剪能力

加固改造施工过程中往往会存在荷载状况，因此，需要采取有效措施，增强结合面的粘结抗剪能力。采取的措施主要有以下六项:

第一，旧混凝土结合面的施工处理。对于原有混凝土表面的抹灰层应将其铲掉，如果原有混凝土的质量较好，需要根据粘结强度的情况实施凿糙，使其露出石子，或是进行简单的刷糙。但如若原有混凝土的表面因遭受风化、侵蚀等作用出现严重破坏的话，需要将其彻底除掉，直到露出坚实层。

第二，结合，面上涂刷截面剂。浇筑新混凝土前，需要在原有混凝土的结合面上涂抹高强度的等级水泥砂浆或是水泥净浆或是铝粉(为水泥重的0.5/1000 -2/1000)水泥净浆等等，这样能够使新旧混凝土的粘结强度得到显著的提升，同时结合面的抗渗能力得到大大的提高。

第三，正确处理好新混凝土的水灰比和坍落度。新混凝土的水灰比与坍落度成反比例，混凝土的强度越高，水灰比和坍落度越小，反之亦然，所以，新浇筑的混凝土应具备高强度、水灰比小、流动性低的特点，但如果是较厚的混凝土，可以在结合面附近浇筑一个过滤层。

第四，振捣密实。加固层的厚度较小，加之布置的钢筋较密，导致混凝土的振捣遇到困难，特别是在新混凝土如果在就混凝土下部的水平方向上，此时的振捣最难，同时粘结效果最次，此时可以使用喇叭浇捣口、膨胀水泥等方法，认真振捣，使其更加密。

第五，做好养护工作。混凝土浇筑12 小时之内就开始进行养护，养护期为14 天。在养护过程中如果出现养护不及时、过早受振动、早期出现脱水等现象，会造成粘结强度下降，甚至出现结合面开裂状况。

第六，根据实际情况，确定加固方案。需要根据房屋的实际情况，确定房屋加固方案。比如，依据人员的密集程度，如果是大型建筑，需要对其进行认真的考察，可以借助电脑对其进行构造进行分析，为提高其安全等级，需要多建造一些构造。同时在完工以后，对于不能随意改动的重要部位需要明确告诉使用者。如果使用者非要改造的话，需要在安全等级内进行改动，这样有利于建筑最大程度地发挥其价值。

4 结论

总之，建筑改造工程加固施工时应对具体工程情况进行分析比较，应尽量使施工方案简单方便、并且尽量减少对原结构的损伤，选择合适的加固方法。在设计的过程中，应该熟练的运用相关规范，并且从整体结构的角度出发，设计出科学合理的加固改造方案，以保证厂房加固改造施工完成后能够更好的满足企业生产和发展的需求。

该选煤厂主厂房加固改造工程，工期为2 个月，在近期投入生产使用，改造后满足新工艺的要求，提高精煤的回收率，同时减少对环境的污染，取得了可观的经济效益的社会效益，达到了预期的效果。

［1］金居高.结构加固技术的探讨［J］.价值工程.2010(29).

［2］史明祥.谈混凝土结构改造加固方法及方案优选［J］，山西建筑，2013(04).