某发电厂100m钢筋混凝土烟囱加固修复工程施工.pdf

某发 电厂 1 O O m钢筋混凝土烟 囱加 固修复工程施工 崔道琳 ( 安 徽 省 建 筑 科 学 研 究 设 计 院， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 0 1 ) 摘要： 某发电厂l O O m钢筋混凝土烟囱， 该烟囱在使用过程中， 标高 3 2 0m处烟 囱外壁保 护层 出现起壳外鼓 ， 发生剥 落。其 目前 的使 用状 况不仅难以满足正常使用， 并且可能对结构的安全造成威胁， 文章主 要介绍 了该钢筋混凝土烟囱的加 固修复 的施工过程。 关键词 ： 钢筋混凝土烟囱； 加固 中图分类号： T U7 6 1 2 文献标 识码： B 文章编号 ： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 1 0 1 4 3 0 3 D 0I ： 1 0 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 7 3 5 9 2 0 1 6 0 1 0 2 9 1 工程概 况 某发电厂 l O O m钢筋混凝土烟 囱，建于 1 9 6 8年 ， 烟囱简壁施工采用内外双面支模浇注混凝土， 每盘横 板高度 1 2 5 m， 由下至上共计浇注 8 1盘混凝土。该烟 囱在使用过程中， 标高 3 2 0 m处烟囱外壁保护层出现 起壳外鼓 ， 发生剥落。经检测该烟囱其余部位混凝土 强度和钢筋锈蚀状态基本符合与其使用年限相匹配 的设计承载力和耐久性 ， 可采用局部加 固方式 ， 维持 烟囱正常使用 ， 恢复烟囱可靠性。对标高 3 2 O m处的 损伤部位 ， 用环氧混凝土和环氧砂浆填补找平 ， 然后 采用竖向外部粘钢 、 环向粘贴碳纤维布的加固方法 。 2 加固处理方法 由于烟囱第 2 4 盘混凝土存在严重质量问题， 造 成钢筋锈蚀体积膨胀 ，导致简壁四周保护层起壳外 鼓 ， 发生剥落 ， 使结构混凝土受损， 强度降低 ， 混凝土 与钢筋的粘结力得不到保证， 需要对结构受损部位加 固修复处理， 具体方案如下： 凿出结构受损部位的混凝土并且重新浇注； 对钢筋做除锈、 防锈处理； 在 2 4盘上下 ， 采用竖向外部粘钢 、 环向粘贴碳 纤维布的加固方法 ； 加 固工程完成后对简壁涂刷混凝土保护漆 ， 对 简壁进行防护 。 3 加 固施工流 程 - - - i_ 针对结构病 害所在 的位置 以及各种加 固措施施Ej= 工工艺等方面的要求 ， 加 固施工工序如下。 ： 本设计以合肥发电厂 l O O m钢筋混凝土烟 囱施 埔 工图 设 计资 料为依 据， 加固 施工前 依据 加固 图 纸， 对 誉 ： 实际简壁构造尺寸进行现场核对， 以确保施工下料准 奎 ； i 确 ； 沿简壁爬梯纵 向中线 ，使 2 4盘简壁隔离成东 。 西两幅 ， 由东至西对简壁进行 以下步骤的加固施工； 凿除疏松开裂的混凝土； 对钢筋外露锈蚀部位进行除锈、 防锈处理； 对混凝土受损部位进行修补 ； 按加 固设计施工图粘贴钢板和碳纤维布 ； 加 固工程完成后对简壁涂刷混凝土保护漆 ， 对 简壁进行防护 。 4 具体施工工艺 4 1环氧混凝土及环氧砂浆填补修 复 4 1 1 起壳剥落区域清理 用小锤敲击胀裂起壳部位 ，清除表面空鼓混凝 土， 使之露出坚硬密实基面， 用压缩空气除去表面松 散颗粒和粉尘 ， 保证混凝土表面无油污、 蜡状物和其 他影响修补效果 的附着物。 凿除空鼓混凝土时 ， 不要触及简壁纵 向钢筋和环 向钢筋网片 内的混凝土 ， 不要重锤 敲击应力状态下呈 弯曲状态的纵 向钢筋 。清除表面起壳空鼓保护层时 ， 凿除深度5 0 ra m的区段，沿环向水平方向每次清除 长度不得超过 2 5 m， 凿除后立即填补环氧混凝土或环 氧砂浆 ， 待上一轮凿除区段填料 固化后 ， 方可进行下 一 轮 区段施工 。 4 1 2 钢筋防锈处理 对简壁保护层内已锈蚀的外露钢筋 ， 用钢丝刷清 除表面绣渣 ， 露 出光洁部分 ， 在填补环 氧混凝土和环 氧砂浆前， 用环氧浆料涂刷钢筋表面， 作防腐处理。 4 。 l -3 环氧混凝土和环氧砂浆填补 简壁混凝土基面及锈蚀钢筋处理后， 即可进行劣 化表面修补 ， 对于凿除深度3 5 ram的区段 ， 采用环氧 墨 翻 口 藩 -H 藩 。 ： 田 混凝土填补 ； 对于凿除深度3 5 mm的区段 ， 采用环氧 砂浆填补。填补前， 先在简壁基面涂刷一层耐高温型 环氧浆料作为粘合剂 ， 以确保新老混凝土能够 良好结 合 。填补时应注意表面平整 ， 结硬后稍加修整可以粘 贴竖向钢板 。环氧浆料应采用耐高温 1 2 0 C。 4 - 2钢板粘贴加固施工 4 2 1 粘贴钢板加 固工艺流程 清理粘贴钢板 的筒壁已修复的基面 ； 按 图在混凝土和钢板上钻孔 以备安装锚 固螺 栓 ； 混凝土和钢板粘合面表面处理 ； 建筑结构胶配置 ( 建议采用成 品耐温型结构 胶 ) ； 涂敷建筑结构胶； 粘贴钢板 ； 安装锚固螺栓并加压； 常温固化 ； 切除多余锚栓头； 防锈处理 ； 钢板条间用环氧水泥抹平。 4 2 2 锚 固措施( 化学植筋法 ) 4 2 2 1 钻孔 首先在需要安装锚固螺栓 的位置用 记号笔作 出 记号 ； 用钢筋探测仪检查植筋位置 ， 以确定钻孔位置 ； 用 冲击钻钻孔 ， 钢筋或锚栓的钻孑 L 直径参照相关性能 指标 ， 标尺设定为成孔深度。 初钻时要慢， 待钻头定位稳定后， 再全速钻进； 尽量减少钻孔时的振动，防止造成蹦边破坏 ， 但 必须用凿毛器将孔凿毛。 成孔尽量垂直于植筋结构平 面 ， 钻孔 中若遇到螺栓是主筋时， 必须改孔 。 4 2 2 2清孑 L 、 吹孔 植筋孔钻到设计深度后 ， 用刷子刷落孔壁灰渣 ； 将气筒导管插入孔底 ， 来 回打气吹出灰渣 ， 并保持孔 内干净 、 干燥至注胶前 。按上述工序需进行刷孔及吹 孔各 3遍 ， 直至孔内清洁干燥为止。 4 2 2 _ 3 注 胶 注胶前 ， 须详 细阅读植筋( 螺栓 ) 胶使用说 明书 ， 掌握其正确的使用方法， 查看胶的有效期 ， 过期不能 使用 ； 当环境条件( 温度 、 湿度 ) 不满 足时 ， 应停 止施 工 ； 检查植筋( 螺栓 ) 孔是否干净 、 干燥 ； 当上述条件满 足后 ， 把植筋胶放入胶枪中， 接上混合管( 必要时接上 延长管 ) 。 每支胶最先挤 出的胶体颜色不均匀 的部分 ( 约 1 0 e m) 应弃之 ， 见到颜色一致 的胶体后再将混合管插 入孔底 ， 从孔底 向外注入粘结剂 ， 注满空洞 的 2 3 ， 保 证植筋( 螺栓 ) 后饱满。 4 2 2 4螺栓 将加工好并除锈后 的螺栓轻砸至孔底 ， 螺栓插入 要缓慢 ， 防止粘结剂在螺栓的快速挤压下喷出 ， 造成 螺栓与肢体之间不能完全紧密结合；螺栓插N：f L 底 后 ， 调整好外露部分 ， 用绑丝或其他方法固定好螺栓 ， 应用钢板条模板定位钢筋 。 4 2 2 5养护 在不低于 5 C的环境温度下养护 3 0 m i n ，固化期 间防止振动。 4 2 _ 3混凝土粘合面表面处理 用斩斧在粘合面上依次轻斩混凝土表面， 斩斧纹 路应与受力方向垂直 ， 除去表层 0 2 0 3 e m以露出砂 石新面 ， 并除去粉粒 ( 用无 油压缩空气吹除或用 毛刷 扫除表面粉尘 ) 。 用无油棉丝蘸丙酮擦拭混凝土粘合面 ，除去油 污 ； 保持混凝土粘合面干燥清洁状态。 4 2 4 钢板表面处理 钢板粘合面必须进行除锈和粗糙处理 ； 钢板粘合 面可用喷砂或平砂轮打磨除锈 ，直至出现金属光泽 ， 钢板粘合面有一定的粗糙度 ， 打磨纹路应与钢板受力 方 向垂直 ； 用无油棉丝蘸丙酮擦拭钢板粘合面 ， 直至 用新棉丝蘸丙酮后不见污垢为止。 4 2 5建筑结构胶涂敷和粘合工艺 晴朗 、 干燥天气操作。 将拌合均匀的建筑结构胶用刮刀( 铲刀 ) 紧密 地、 均匀地涂抹在做过表面清洁处理的混凝土粘合面 和钢板粘合面上， 使之充分浸渍在粘合面上 ； 然后把 结构胶涂抹在钢板粘合面上 ， 使之在板宽中央涂抹胶 的厚度达到 3 m m厚 ， 两侧可薄一些 ， 并由多人共 同托 住钢板 ， 对准锚栓 向混凝土粘合 面合上 ， 并迅速拧紧 锚栓固定钢板 ， 使钢板与 昆 凝土粘合面紧密结合 。 粘合， 挤出多余的建筑结构胶。 饱满度检查：用铁锤沿粘贴面轻轻敲击钢板， 如无空洞声则表示已粘贴密实，否则应剥下钢板 ， 重 新补胶粘贴。 4 2 6钢板防锈处理工艺 钢板外露部分在涂漆前必须除锈 ， 用丙酮擦去油 污 ， 并保持干燥 。防锈涂料可采用 J I N型防涂料 ， 涂刷 特 防胶前 ， 钢板必须除锈 ， 成金属光泽。由丙酮 除油 污， 进行严格清洁处理后 ， 才可以进行涂刷 ， 后涂必须 在前涂 固化后才能进行。 4 2 7注意事项 由于清洁剂丙酮是易燃物质 ，应 由专人管理 ， 使 用时应严格禁止操作者吸烟， 以防失火 。 面处理必须严格按照要求进行， 粘钢质量主要 取决于建筑结构胶 的质量和粘合面清理处理。 拌合配好 的建筑结构胶使用期仅 3 0 m i n ， 因此 粘合前必须事先做好一切准备工作 ，然后再配胶 ， 这 样才能保证在使用期内完成粘合操作。 施工所需机具、 设备： 冲击电钻、 水钻、 孔刷、 棉 纱 、 吹气 筒 、 墨斗 、 卷尺 、 铅垂 、 记号 笔 、 记 号笔 、 注胶 枪、 混合管、 延长管、 螺栓切割机、 钢丝刷、 手锤 、 安全 帽、 安全带、 防护眼镜、 橡胶手套、 防尘口罩、 钢筋探测 仪 、 温湿度计 、 电动砂轮 、 斩斧 、 计量工具 、 聚 乙烯塑料 容器 、 电动搅拌器。 4 3碳纤维布加 固施工 施工前应对粘钢表面进行干燥处理 ， 并对所处环 境温度进行测量。必须保证粘钢表面干燥无水 ， 在达 到要求后方可进行施工 。施工前应按设计 图纸 ， 在加 固部位放线定位。 4 3 1 钢基面进行处理 保 留钢板顶端与末端各一个螺栓 ， 用切割器沿钢 板表面切除其余中部螺栓， 并进行打磨 ， 使其表面光 滑平整。 清理掉打磨后落在基面上的粉尘 、 松散钢屑 ， 并且吹净 ， 确保粘贴基面干净 、 无油污并充分干燥 。 4 3 2 涂底胶 根据标准用量 ，算出所涂布面积的底层树脂用 量， 视现场气温等实际情况 ， 确保在使用期内一次用 完 ， 按底层树脂规定的比例把底胶按规定混合搅拌均 匀。用滚筒或毛刷均匀 、 无遗漏地将底胶涂在需要补 强的混凝土表面， 底胶涂布边界应不小于所粘贴的碳 纤维布大小 。等底胶凝 固至指触干燥 ( 视施工现场气 温情况 ， 一般需 1 h左右 ) 后如发现表面有 凸起毛刺 ， 应用纱布打磨光顺， 注意不能把底胶层打磨穿。 4 3 3 修整找平层 底胶干燥后若发现表面上有缺损、坑洼凹陷、 拐 角 、 模板接头处 出现 的高度差等情况 ， 应用找平胶 ( 用 粘结胶加适量作为触变剂的矿物填料制成的腻子 ) 进 行刮填修补， 保证模板接头处无明显高度差、 缺损、 坑 洼。 整平材料的调制和使用注意事项与底胶相同； 等 整平材料 固化至指触干燥后 ， 如发现整平部位表面有 凸起毛刺 ， 应用砂布打磨光顺。 4 3 4粘贴碳纤维布 按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布， 注意不要在幅 宽方向进行裁剪； 根据粘结胶的标准用量 ， 计算出所 涂布面积的用量， 视现场气温等实际情况， 确保在使 用期内一次用完， 按粘结胶使用说明规定的比例把粘 结胶主剂和固化剂置于配胶容器中， 用 电动搅拌器搅 拌均匀 ； 用滚刷 或毛刷均匀 、 无遗漏地将 粘结胶涂在 选定的混凝土表面， 粘结胶涂布面应不小于所粘结 的 碳纤维布大小 ； 在已涂好粘结胶 的混凝土表 面铺覆碳 纤 维 布 ， 碳 纤 维 布 的 铺 覆 方 向 符 合 设 计 要 求 ， 一 层 中暑 暑 三 各张碳纤维布之间的搭接应在纤维方向进行； 用胶辊- 在碳纤维布上沿纤维方向 施加压力并反复碾压， 使树 罾： 脂胶液充分浸渍碳纤维布 ，消除气泡和除去多余树 ： 疼 脂， 使碳纤维布和底层充分粘结。 每处施工完成后， 自 ： 桑 然养护 2 4 h内应确保不受外力冲击等干扰； 每道工序 ： 过程中及完工后 ， 均应采用适 当的措施保证不受污染 ： 或雨水侵蚀。 该工程施工过程平均气温一般要求高于 1 0 ， 自然养护至到达设计要求需要 5 d左右。 4 _ 3 5 碳纤维养护 粘贴施工完成后 的符合材料层 ， 经 自然养护至粘 结胶完全 固化后 ， 对碳纤维不粘贴面仔细检查 ， 如果 碳纤维布贴层有空鼓或气泡 ， 可 以用刀片将碳纤维布 划开( 注意不要划断的太长 ) ， 然后采用注射器针管将 配制好的粘结胶注入空鼓或气泡内填充至密实。 应保 证密实粘贴面积大于 9 5 。 4 3 6结构表面防护处理 对结构表面进行保护涂装 ， 进行涂装前应将基层 清理干净 ， 涂刷混凝土漆 。 在正常的气候条件下 ， 干燥 时间大约 2 h ， 选择天气好且湿度小的条件施工 ， 绝对 不能在雨天施工 ， 必须保证涂层获得充分的干燥 。 4 4标高 2 9 m 以下区域修补 标高 2 9 m以下 区段 ， 由于保护厚度不匀 ， 混凝土 碳化深度已达到钢筋表面， 保护层较薄处， 因钢筋锈 蚀体积膨胀出现竖向顺筋裂缝， 膨胀应凿去两侧空鼓 保护层 ， 先用钢丝刷对钢筋进行 防锈处理 ， 再用环氧 砂浆修复平整。 5结语 由于施工前对施工过程中可能 出现 的难点做了 预防， 认真分析归纳， 制定相应的方案， 施工过程非常 顺利 ， 施工质量与过程控制达到预期的 目标 。 参考文献 1 】 G B 5 0 3 6 7 2 0 0 6 ， 混凝土结构加固设计规范【 s 】 _ 【 2 C E C S 1 4 6 ： 2 0 0 3 ， 碳纤维片材加 固混凝土结构技术规程 s 】 圜