壓注混凝土技術在結(jié)構(gòu)加固中的應用初探

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１９９９年７月３日浙江某大廈工地發(fā)生了一起混凝土澆筑４天后未凝固的質(zhì)量事故。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，技術人員和有關專家進行分析研究，最后確定處理方法：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墻和柱的空腔，進行結(jié)構(gòu)加固。通過精心的施工設計和操作，結(jié)構(gòu)加固獲得了良好的效果。下面將壓注混凝土技術在這次結(jié)構(gòu)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(jīng)過

    該工程為Ａ、Ｂ幢連體的商住樓（Ａ幢３５層，Ｂ幢３４層），建筑面積４６５００平方米，采用框剪結(jié)構(gòu)，巖石錨桿基礎。發(fā)生事故的是Ａ幢底層兩根柱及其連接的剪力墻。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(jié)束，養(yǎng)護16.5個小時后拆模發(fā)現(xiàn)該處混凝土尚無凝固的跡象，于是再封閉模板，開展調(diào)查分析工作，至７月７日１２時（累計９６小時）還未凝固。結(jié)合調(diào)查分析得到的信息，技術人員判斷這屬于質(zhì)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(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，技術人員研究分析后一致認為，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(jīng)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。

    根據(jù)查閱的技術文獻資料和我們以往的經(jīng)驗，這部分混凝土最終是會凝固的，但該部分混凝土強度會有較大的折減，至于折減后的強度能不能達到設計強度，有待試驗作出結(jié)論。由于工期緊迫，不容我們進行長時間的試驗研究，必須當機立斷地予以處理，以確保工程施工質(zhì)量和進度。

    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，上一層樓面的柱、墻鋼筋綁扎已完成，并開始了柱、墻、梁、樓板的支撐工作。若將未凝固混凝土上部的梁、板混凝土打掉，按常規(guī)的方法重新澆灌混凝土的做法已無可能。因此決定立即挖除干凈未凝固的混凝土，用壓力灌注高一等級的補償收縮膨脹混凝土充實空腔，進行局部結(jié)構(gòu)加固。具體做法如下：

    （1）將未凝固的混凝土全部挖除，并沖洗干凈和校正鋼筋，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厚的漆面硬木膠合板，加勁肋用１００×５０松方@３００毫米，并每隔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，呈漏斗狀。

    （3）壓注混凝土的配制：混凝土的強度比原設計混凝土提高一個等級（即Ｃ５０級），并摻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制備后，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(nèi)?；炷劣上峦蠅褐另旤c后，出氣（漿）孔涌出氣和浮漿液，壓力表指針指到３０Mpa時，模板開始發(fā)生變形并有響聲，即停止輸送混凝土。

    （5）養(yǎng)護和拆模：采用封模養(yǎng)護法，模板表面及時澆水，保護濕潤１４天；拆模按一般的操作工藝進行。

    ４、結(jié)構(gòu)加固效果

    （１）觀感效果：拆模后，加固部分混凝土除外觀顏色與未加固部分略有差別外，其它未發(fā)現(xiàn)缺陷，垂直度及平整度都在允許偏差之內(nèi)，連水泥痕跡都難以覓見。到工地檢查的人員誤認為接縫是“冷縫”，看不出是后灌入的混凝土。

    （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(qū)，有５個測區(qū)的回彈值超出換算表中的Ｃ５０（作Ｃ５０計），按ＪＧＪ２３—８５規(guī)程進行強度計算，最終評定為fcu=４５?９９Mpa。

    （３）試塊強度：標準養(yǎng)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，進行鉆芯法檢驗，評定的混凝土強度為５５?９０Mpa；連在接縫處鉆芯的試塊也獲得４６?５Mpa，說明接縫還有粘結(jié)強度的。

    （５）結(jié)構(gòu)加固強度評定：綜合上述測強，應以鉆芯檢測結(jié)果為準，該檢測結(jié)果超過原設計壓注混凝土強度（Ｃ５０）的１１?８％，超過原結(jié)構(gòu)設計要求強度（Ｃ４５）的２４％，偏于安全。

    ５、結(jié)論和建議

    （１）上述事故處理涉及的壓注混凝土技術的結(jié)構(gòu)加固應用實踐表明，用混凝土輸送泵進行壓注混凝土施工的工藝作法是可行的。在目前混凝土輸送泵普及的條件下，推廣壓注混凝土技術進行加固處理、巖石地基加固和隧道施工等特殊作業(yè)，有著重大意義和寬廣的應用及發(fā)展方向。

    （２）壓注混凝土技術的最大特點是不需上部的操作工作面，不需通過振動機械振實混凝土，就能達到混凝土充實空腔的目的，屬于新開辟的一種混凝土澆筑施工工藝，操作原理簡單，混凝土配制方法與一般混凝土相同，混凝土強度達到設計強度要求。

    （３）關于混凝土輸送泵的壓力問題，國產(chǎn)泵機的標識僅到十幾Mpa，但經(jīng)生產(chǎn)廠家的微調(diào)可以達到６０Mpa。上述事故處理用的高壓是由生產(chǎn)廠家調(diào)出來的，在使用過程中，這樣調(diào)出的壓力對機械沒有什么影響。