壓注混凝土技術在結構加固中的應用初探
發布時間:2014-07-15
1999年7月3日浙江某大廈工地發生了一起混凝土澆築4天後未凝固的質量事故。經過現場調查,技術人員和有關專家進行分析研究,最後確定處理方法:挖除未凝固的混凝土,采用壓注混凝土技術將新混凝土充實剪力牆和柱的空腔,進行
結構加固。通過精心的施工設計和操作,
結構加固獲得了良好的效果。下麵將壓注混凝土技術在這次
結構加固中的應用情況介紹如下,供同行們參考和進一步探討。
1、工程概況和事故經過
該工程為A、B幢連體的商住樓(A幢35層,B幢34層),建築麵積46500平方米,采用框剪結構,岩石錨杆基礎。發生事故的是A幢底層兩根柱及其連接的剪力牆。7月1日15時開始澆灌該層泵送商品混凝土,至7月3日11時結束,養護16.5個小時後拆模發現該處混凝土尚無凝固的跡象,於是再封閉模板,開展調查分析工作,至7月7日12時(累計96小時)還未凝固。結合調查分析得到的信息,技術人員判斷這屬於質量事故,因此著手開展事故處理的各項工作。
2、事故原因和危害分析
結合現場調查,技術人員研究分析後一致認為,事故的原因是接班投料員誤將BC―1型高效減水劑作為SP406型一般泵送劑使用。經評估,其綜合作用增大了12~15倍,因而造成了局部混凝土持久緩凝而不凝固。
根(gen)據(ju)查(zha)閱(yue)的(de)技(ji)術(shu)文(wen)獻(xian)資(zi)料(liao)和(he)我(wo)們(men)以(yi)往(wang)的(de)經(jing)驗(yan),這(zhe)部(bu)分(fen)混(hun)凝(ning)土(tu)最(zui)終(zhong)是(shi)會(hui)凝(ning)固(gu)的(de),但(dan)該(gai)部(bu)分(fen)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)會(hui)有(you)較(jiao)大(da)的(de)折(zhe)減(jian),至(zhi)於(yu)折(zhe)減(jian)後(hou)的(de)強(qiang)度(du)能(neng)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)設(she)計(ji)強(qiang)度(du),有(you)待(dai)試(shi)驗(yan)作(zuo)出(chu)結(jie)論(lun)。由(you)於(yu)工(gong)期(qi)緊(jin)迫(po),不(bu)容(rong)我(wo)們(men)進(jin)行(xing)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu),必(bi)須(xu)當(dang)機(ji)立(li)斷(duan)地(di)予(yu)以(yi)處(chu)理(li),以(yi)確(que)保(bao)工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)和(he)進(jin)度(du)。
3、處理方法
當時上部的梁板混凝土已達到設計強度的50%以上,上一層樓麵的柱、牆鋼筋綁紮已完成,並開始了柱、牆、梁、樓板的支撐工作。若將未凝固混凝土上部的梁、板(ban)混(hun)凝(ning)土(tu)打(da)掉(diao),按(an)常(chang)規(gui)的(de)方(fang)法(fa)重(zhong)新(xin)澆(jiao)灌(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)做(zuo)法(fa)已(yi)無(wu)可(ke)能(neng)。因(yin)此(ci)決(jue)定(ding)立(li)即(ji)挖(wa)除(chu)幹(gan)淨(jing)未(wei)凝(ning)固(gu)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu),用(yong)壓(ya)力(li)灌(guan)注(zhu)高(gao)一(yi)等(deng)級(ji)的(de)補(bu)償(chang)收(shou)縮(suo)膨(peng)脹(zhang)混(hun)凝(ning)土(tu)充(chong)實(shi)空(kong)腔(qiang),進(jin)行(xing)局(ju)部(bu)
結構加固。具體做法如下:
(1)將未凝固的混凝土全部挖除,並衝洗幹淨和校正鋼筋,在此工作進行前先在其上部合格的梁板底支設臨時頂撐,防止下墜。
(2)安裝模板:模板用18厚的漆麵硬木膠合板,加勁肋用100×50鬆方@300毫米,並每隔300毫米加設一根Φ48×3.5鋼管由底部直通頂部;對拉螺栓為Φ12@400×400(每端兩個螺母),模板與硬混凝土接觸部分不能用穿螺栓拉緊,則用頂撐壓牢;模板的最低處留設混凝土貫入孔,最高處留設出氣(漿)孔,出氣(漿)孔的外模上翻,高出空腔頂100~150毫米,呈漏鬥狀。
(3)壓注混凝土的配製:混凝土的強度比原設計混凝土提高一個等級(即C50級),並摻UEA膨脹劑補償混凝土的硬化收縮,其每立方米混凝土材料用量配合比為:水泥(525R):砂(中粗河砂):卵石(粒徑0?5~31毫米):膨脹劑(UEA型):水:泵送劑(SP406型)=525:630:990:50:220:10:坍落度設計為160±30毫米。
(4)混凝土的灌注:混凝土由混凝土公司製備後,用6立方米混凝土運輸車送到工地,連接HBT60A型混凝土輸送泵,通過Φ125壓力鋼管直接輸送到裝好的模板內。混凝土由下往上壓至頂點後,出氣(漿)孔湧出氣和浮漿液,壓力表指針指到30Mpa時,模板開始發生變形並有響聲,即停止輸送混凝土。
(5)養護和拆模:采用封模養護法,模板表麵及時澆水,保護濕潤14天;拆模按一般的操作工藝進行。
4、
結構加固效果
(1)觀感效果:拆(chai)模(mo)後(hou),加(jia)固(gu)部(bu)分(fen)混(hun)凝(ning)土(tu)除(chu)外(wai)觀(guan)顏(yan)色(se)與(yu)未(wei)加(jia)固(gu)部(bu)分(fen)略(lve)有(you)差(cha)別(bie)外(wai),其(qi)它(ta)未(wei)發(fa)現(xian)缺(que)陷(xian),垂(chui)直(zhi)度(du)及(ji)平(ping)整(zheng)度(du)都(dou)在(zai)允(yun)許(xu)偏(pian)差(cha)之(zhi)內(nei),連(lian)水(shui)泥(ni)痕(hen)跡(ji)都(dou)難(nan)以(yi)覓(mi)見(jian)。到(dao)工(gong)地(di)檢(jian)查(zha)的(de)人(ren)員(yuan)誤(wu)認(ren)為(wei)接(jie)縫(feng)是(shi)“冷縫”,看不出是後灌入的混凝土。
(2)回彈強度:8月10日(24天期齡),對加固部分混凝土用回彈儀進行強度檢測。布置了15個測區,有5個測區的回彈值超出換算表中的C50(作C50計),按JGJ23―85規程進行強度計算,最終評定為fcu=45?99Mpa。
(3)試塊強度:標準養護的抽樣試塊,28天的強度值為64?9Mpa。
(4)接縫處強度:8月16日,進行鑽芯法檢驗,評定的混凝土強度為55?90Mpa;連在接縫處鑽芯的試塊也獲得46?5Mpa,說明接縫還有粘結強度的。
(5)
結構加固強度評定:綜合上述測強,應以鑽芯檢測結果為準,該檢測結果超過原設計壓注混凝土強度(C50)的11?8%,超過原結構設計要求強度(C45)的24%,偏於安全。
5、結論和建議
(1)上述事故處理涉及的壓注混凝土技術的
結構加固應ying用yong實shi踐jian表biao明ming,用yong混hun凝ning土tu輸shu送song泵beng進jin行xing壓ya注zhu混hun凝ning土tu施shi工gong的de工gong藝yi作zuo法fa是shi可ke行xing的de。在zai目mu前qian混hun凝ning土tu輸shu送song泵beng普pu及ji的de條tiao件jian下xia,推tui廣guang壓ya注zhu混hun凝ning土tu技ji術shu進jin行xing加jia固gu處chu理li、岩石
地基加固和隧道施工等特殊作業,有著重大意義和寬廣的應用及發展方向。
(2)壓(ya)注(zhu)混(hun)凝(ning)土(tu)技(ji)術(shu)的(de)最(zui)大(da)特(te)點(dian)是(shi)不(bu)需(xu)上(shang)部(bu)的(de)操(cao)作(zuo)工(gong)作(zuo)麵(mian),不(bu)需(xu)通(tong)過(guo)振(zhen)動(dong)機(ji)械(xie)振(zhen)實(shi)混(hun)凝(ning)土(tu),就(jiu)能(neng)達(da)到(dao)混(hun)凝(ning)土(tu)充(chong)實(shi)空(kong)腔(qiang)的(de)目(mu)的(de),屬(shu)於(yu)新(xin)開(kai)辟(pi)的(de)一(yi)種(zhong)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)築(zhu)
施工工藝,操作原理簡單,混凝土配製方法與一般混凝土相同,混凝土強度達到設計強度要求。
(3)關於混凝土輸送泵的壓力問題,國產泵機的標識僅到十幾Mpa,但經生產廠家的微調可以達到60Mpa。上述事故處理用的高壓是由生產廠家調出來的,在使用過程中,這樣調出的壓力對機械沒有什麼影響。
(4)對於承受高壓的模板,需因地製宜的采用,使用鋼模(特製大型鋼模板)和多層膠合板,加上強有力的組合配件和支撐,是很容易達到要求的。
(5)縫隙較大的灌漿工程如考慮采用壓注混凝土技術,則可以獲得既提高質量又節約投資的效果。