某磷肥车间混合化成厂房检测调查及加固补强施工技术控制管理

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suxiaohua
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  摘要:以云浮市某磷肥车间混合化成厂房检测调查及加固补强工程为例,针对植筋加大柱截面及碳纤维布的施工技术控制管理进行了总结,以供在同类工程施工时参考。
  关键词:调查、检测、补强、植筋、碳纤维布、固化、施工技术、控制管理。
  Abstract: Take Yunfu city a phosphate fertilizer workshop that mixed into plant inspection and reinforcement engineering for example, it aiming at enlarging column section steel and carbon fiber cloth construction technology control and management are summarized, in order to provide reference to the similar engineering construction.
  Keywords: investigation, detection, reinforcement, reinforcement, carbon fiber cloth, curing, construction technology, control and management.
  中圖分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
  
  工程概况
  1.1某化工厂磷肥车间混合化成厂房,建于1990年,为一栋四层的框架结构建筑,上部主体结构采用钢筋混凝土柱、梁及现浇板承重,180mm厚砖墙围护、间隔。该房屋座西朝东,一层层高为6.0m,二至四层层高均为4.0m,建筑总高度为18.0m,建筑总面积约为1168.5㎡。
  2、检查情况
  2.1 地基基础:该房屋的上部主体结构未发现有因地基基础不均匀沉降而引起的损坏迹象。采用DT202C电子经纬仪对该房屋首层的框架柱侧向位移进行测量,测量结果如表一所示:
   框架柱侧向位移检测结果表一:
  
  
  说明:该房屋最大框架柱侧向位移值为1/545,满足《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)第7.3.9条的允许值。
  2.2 上部承重结构及围护系统:
  2.2.1首层:1、10×1/R柱有钢筋锈蚀裸露现象; 2、10×P柱有钢筋锈蚀裸露现象;3、9×N柱有钢筋锈蚀裸露现象;4、9×P柱有钢筋锈蚀裸露现象;5、8×N柱有钢筋锈蚀裸露现象;6、8×P柱有钢筋锈蚀裸露现象。
  3 结构检测及结果分析
  3.1建筑物结构整体尺寸检测:
  3.3.1根据现场测量结果,该房屋的现状与原设计图纸基本相符,房屋的结构平面布置如图1所示:
  
  
  图1结构平面示意图
  
  3.2 现场对主要承重构件进行了截面尺寸、配筋及保护层厚度检测,检测结果见表二~表四所示:
  框架柱抽检结果 表二:
  
  
  上述检测结果表明:所检框架柱纵筋最小配筋率为0.75%,满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.5.1条最小配筋百分率0.6%的要求,保护层厚度满足现行规范要求。
  梁抽检结果表三:
  
  
  检测结果表明:所检框架梁底部受力筋配筋率为0.34%,满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第9.5.1条纵向钢筋最小配筋百分率0.2%的要求,保护层厚度满足现行规范要求。
  3.3 材料强度检测:
  3.3.1钻芯取样法检测混凝土强度
  经采用钻芯取样法对该房屋的框架柱、梁及现浇板进行抽芯取样,并在自然干燥状态下进行抗压强度检测(混凝土构件抗压强度检测报告附后),检测结果如表四~五所示:
  框架柱混凝土抗压强度检测结果表四:
  
  
  抽检的框架柱的混凝土抗压强度最小值为19.9MPa,平均值为27.1MPa ,框架柱的混凝土强度均满足原设计及《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第4.1.2条当采用HRB335级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20的规定。
  框架梁的混凝土抗压强度检测结果 表五:
  
  
  抽检的框架梁的混凝土抗压强度最小值为16.1MPa,平均值为24.6MPa,个别框架梁的混凝土强度不满足原设计要求及《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第4.1.2条当采用HRB335级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20的规定。
  3.4 结果分析:
  3.4.1根据上述的混凝土强度抽检结果,结构承载力验算时该房屋的框架柱混凝土强度均取C20,二结梁的混凝土强度取C25。
  4 、结构承载力验算
  4.1 计算参数:
  4.1.1 根据现场检测结果并结合正常使用条件荷载按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)[2006版]有关规定取值。本工程承载力验算所采用的主要计算参数如下:
  ①地震信息:场地类别为II类场地,建筑物按六度抗震设防:第一组,属丙类建筑,抗震等级为四级,设计基本地震加速度为0.05g;
  ②风荷载信息:基本风压值ω0=0.5KN/m²,地面粗糙类型为B型;
  ③荷载信息:
  活荷载:荷载按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)[2006版]有关规定取值,楼面取3.5KN/㎡,上人屋面取2.0 KN/㎡,楼梯取2.5 KN/㎡。
  楼面恒载:恒载计算已经考虑了地面抹灰层、天花抹灰层的恒荷载,砼楼板自重计算时自动计入。
  ④材料信息:根据上述的混凝土强度抽检结果,结构承载力验算时该房屋的框架柱混凝土强度均取C20,二结梁的混凝土强度取C25,柱和梁主筋均为HRB335级钢筋,板及柱、梁的箍筋均为HPB235级钢筋;板厚取值均取100mm,局部板厚取110mm。
  ⑤荷载组合信息:恒荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4;
  ⑥调整信息:梁端弯矩调幅系数取0.85,梁端刚度折减系数取0.7。
  结构计算模型、结构布置、构件几何尺寸均采用现场实测数据:本工程采用中国建筑科学研究院开发的多高层建筑结构分析程序PKPM(2010版)系列软件进行分析。
  4.2 计算结果:
  ①框架柱轴压比:
  框架柱轴压比的验算结果见表六:
  框架柱的轴压比的验算结果表六:
  
  
  根据计算结果分析,该房屋框架柱的轴压比均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的规定。
  ②框架柱配筋验算:
  框架柱配筋验算结果见表七:
  框架柱配筋验算结果 表七:
  
  
  根据计算结果分析对该房屋各层的框架柱配筋进行验算,验算结果表明,抽检的一层框架柱由于钢筋有锈蚀导致钢筋截面面积减少不满足承载力要求。
  ③框架梁配筋验算:
  框架梁底配筋验算结果见表八:
  
  
  根据计算结果分析对该房屋各层梁配筋进行验算,验算结果表明:抽检的框架梁的配筋部分不满足承载力要求。
  4.3 验算结论:
  4.3.1验算结果表明:该房屋框架柱的轴压比均满足规范要求,一层钢筋锈蚀的框架柱的配筋不满足承载力要求,二、三、四结部分框架梁的配筋不满足承载力的要求,现浇板的配筋满足承载力要求。
  5、鉴定结论
  5.1综合现场检查、检测和承载力验算分析,依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)之规定对该房屋的可靠性评述如下:
  5.1.1地基基础:
  上部承重结构构件未发现有因地基基础不均匀沉降而引起的变形、开裂等损坏现象,框架柱的侧向位移检测结果满足规范要求。故地基基础子单元的安全性等级评为A级,使用性等级评为A级,可靠性等级评为A级。
  5.1.2上部承重结构:
  根据现场检查、检测及结构验算结果,该房屋框架柱的轴压比均满足规范要求,一层钢筋锈蚀的框架柱的配筋不满足承载力要求,二、三、四结部分框架梁的配筋不满足承载力的要求,现浇板的配筋满足承载力要求;且抽检的框架梁的混凝土强度个别不满足规范的要求,一层框架柱出现锈蚀现象。故上部承重结构子单元的安全性等级评为C级,使用性等级评定为C级,可靠性等级评为C级。
  5.1.3围护结构系统:
  围护墙体未发现有开裂现象。故围护结构系统子单元的安全性等级评为A级,使用性等级评定为A级,可靠性等级评为A级。
  5.1.4根据检测、验算鉴定结果,依照《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)的规定,该房屋的可靠性等级评定为三级。应对不符合承载力要求的主体结构进行加固处理后使用。
  6、加固补强处理施工技术控制管理
  6.1 对因钢筋锈蚀不满足承载力要求的框架柱,先作除锈,后在该侧设置竖向钢筋、单侧加大截面方法处理;
  6.1.1柱加大截面施工技术要求及施工方法:
  6.1.1.1工艺流程如下:植筋→钢筋绑扎→支模板→砼灌注→拆模板→养护
  6.1.1.2植筋施工详见下A-A图:
  
  
  6.1.1.3施工定位
  根据设计图纸的要求,确定需加固构件的具体位置,并在该位置标好轴线编号,拆除拟加固构件周围的墙体并剔除加固部位的粉刷层。拆下的垃圾不能集中在楼面上集中堆放,应均匀放置,并及时运走。
  6.1.1.4植筋加固施工工艺:
  (a)根据图纸要求放线,确定植筋部位。
  (b)钻孔和清孔:不同直径的钢筋按表1所示的孔径钻孔,植筋深度根据混凝土强度等级确定,混凝土强度等级为C30,植筋深度严格按照图纸要求保证孔深;钻孔深度应大于植筋深度10mm左右。钻孔完成后,先用硬毛刷将孔表面浮渣刷除,再用压缩空气除去孔内粉尘,并用丙酮或二甲苯清洗干净,待孔内壁干燥后再植筋。
  (c)当柱截面小于植筋锚固深度时,可将此处混凝土鉆穿,然后机械连接。
  (d)对钢筋表面的处理:除掉钢筋表面的锈皮杂物,用丙酮或二甲苯清洗干净。
  (e)灌注结构胶:±0.000以下柱后加主筋及箍筋植筋采用灌浆料锚固生根,其余部位主筋和箍筋植筋均采用A级专用植筋胶,植筋孔深度不应小于植筋胶植筋钻孔深度,建筑结构种植胶为甲、乙两组分,使用时按说明书要求严格按规定的比例搅拌均匀,灌入混凝土孔内,立即插入钢筋,固化24小时后,方可浇筑混凝土。
  (f)如果钢筋两端均要植筋,下料时应在构件长度的1/3处断开,并留足搭接长度。
  (g)无论采用何种植筋材料,在进行植筋前必须将植筋孔清洗干净,植筋深度必须达到规定要求;在胶结材料固化前,不得浇筑混凝土。
  6.1.1.5采用C30混凝土加大截面施工: 1)对老混凝土面进行凿毛处理,在灌注C30混凝土与老砼面紧密结合。 2)强度增长快,常温下12小时即可拆模,28天即可投入使用。  
  3)原材料质量控制:根据现场情况,采用现场搅拌砼,必须要对原材料加以严格控制。
  4)砼制备:砼制备首先要由实验室出具砼配比单,再根据砼搅拌机进料容量确定每次搅拌时材料用量,由砼工人按照原材料用量进行砼搅拌,现场称量挂牌施工。
  5)砼运输:在运输时要做到:不产生离析现象,保证规定的坍落度,并在砼初凝之前能有充分时间进行捣实。
  6)砼浇筑:砼浇筑前,须对原结构进行凿毛清洗处理。清洗完毕后,于原混凝土接头的地方需涂刷水泥净浆作为界面剂。柱扩大截面浇筑砼时,需在柱于楼板四周凿出于扩大截面尺寸相同的缺口,以方便浇筑砼。振捣砼时机器不得碰撞模板及钢筋。
  7)砼养护:砼浇捣后由于温度的条件,要对砼进行护养,砼在浇捣完毕后12小时开始护养,经常洒水润湿,养护时间不得少于7天。洒水次数以保证砼表面湿润状态为佳。
  6.2对不满足承载力要求的框架梁采用粘贴碳纤维布的方法进行加固处理。
  6.2.1粘贴碳纤维布施工技术要求及施工方法:
   施工工艺:混凝土表面处理→涂刷底胶→涂找平胶→放线→浸润碳纤维布并粘贴→表面防护处理
  6.2.1.1表面处理
  (a)清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣质混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。
  (b)被粘贴混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆,油污等杂质,直至完全露出结构新面。转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。进行下步工序施工。
  (c)将混凝土表面清理干净并保持干燥。
  6.2.1.2涂刷底层树脂
  (a)参照所选产品手册配制底层树脂。
  (b)用滚筒刷将底层树脂均匀抹于混凝土表面。待树脂表面指触干燥即可。
  6.2.1.3找平处理
  (a)参照所选产品手册配制找平材料。
  (b)混凝土表面凹陷部位用找平材料填平整,且不应有棱角。
  (c)转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧,半径不应小于20mm。
  (d)待找平材料表面指触干燥时即可进行下一步施工。
  6.2.1.4粘贴碳纤维材料
  (a)按设计要求的尺寸裁剪纤维维布,其宽度不小于100mm,不得拆叠,以免损伤。
  (b)配制浸渍树脂并均匀涂于所要粘贴的部位。
  (c)用特制滚筒沿纤维方向多次滚亚,挤除气泡,并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。滚压时不得损伤碳纤维布。
  (d)在碳纤维表面刷环氧树脂掺干砂保护。
  7、结语
  7.1通过本工程的施工技术控制管理,有施工方便,在经济和技术上也是可行的,它不失为一种植筋加大柱截面及粘贴碳纤维布加固补强的有效手段。
  7.2为今后同类施工工程积累施工经验。
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