曾凡榮

（湖北省宜昌市黃柏河流域管理局，湖北 宜昌 443000）

上世紀(jì)50年代以后，我國(guó)修建了大批的混凝土及鋼筋混凝土建筑物，按照設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限50年計(jì)算，這些建筑物已有不同程度的損壞或老化，如裂縫、滲漏、剝落、缺損、鋼筋銹蝕等，急需修復(fù)。

混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)加固是近年來(lái)發(fā)展成熟的一門(mén)新學(xué)科，特別是粘鋼板加固技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)工程的修補(bǔ)加固中經(jīng)常使用，該技術(shù)是用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，以達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。

一、工程概況

天福廟水庫(kù)位于遠(yuǎn)安縣荷花鎮(zhèn)，工程于1974年12月動(dòng)工興建，1978年1月基本建成蓄水。大壩攔截長(zhǎng)江一級(jí)支流黃柏河?xùn)|支，水庫(kù)承雨面積553.6km2，多年平均徑流量2.51億m3，總庫(kù)容6180萬(wàn)m3，正常蓄水位以下庫(kù)容6045m3，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電和城鎮(zhèn)供水等綜合利用的中型水庫(kù)。

2005年6月由湖北省水利水電科學(xué)研究所對(duì)大壩進(jìn)行了安全檢查，發(fā)現(xiàn)大壩左岸溢洪道和頂拱溢洪道混凝土嚴(yán)重老化，且混凝土結(jié)構(gòu)存在大量貫穿性裂縫和深層裂縫。該現(xiàn)象主要是由于混凝土受當(dāng)時(shí)施工技術(shù)水平制約和長(zhǎng)期的溫度變化，從而導(dǎo)致閘墩兩頭基礎(chǔ)沉陷量較大，中部因受基礎(chǔ)約束，不能隨閘墩前部或后部均勻沉降，因此閘墩中、上部形成較大的拉應(yīng)力，當(dāng)其應(yīng)力值超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生從上向下開(kāi)裂的裂縫。另外溢洪時(shí)較大的振動(dòng)對(duì)裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展也起到了催化作用。

鑒于以上原因，長(zhǎng)江水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院通過(guò)多年實(shí)踐總結(jié)，在對(duì)左岸和頂拱溢洪道閘墩進(jìn)行加固時(shí)，采用了先對(duì)裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿再進(jìn)行粘鋼板補(bǔ)強(qiáng)的施工方法。加固設(shè)計(jì)主要依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS25-90）。

二、粘鋼板鋼加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，與其他的加固方法比較，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性，主要有：

1.堅(jiān)固耐用：通過(guò)粘鋼板補(bǔ)強(qiáng)后結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都能滿足設(shè)計(jì)的要求，保證加固工程質(zhì)量。

2.施工快速：在保證質(zhì)量的前提下，快速完成施工任務(wù)，并能根據(jù)業(yè)務(wù)要求，在不停產(chǎn)、不影響運(yùn)行的情況下進(jìn)行。

3.簡(jiǎn)潔輕巧：施工干凈、簡(jiǎn)便，場(chǎng)地占用少。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，結(jié)構(gòu)自重增加極微，不會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。

4.靈活多樣：適應(yīng)性強(qiáng)，還可粘貼型鋼、加固鋼結(jié)構(gòu)及磚砌體結(jié)構(gòu)等，能夠解決生產(chǎn)上和生活上的類(lèi)似問(wèn)題，方案多樣靈活。

5.經(jīng)濟(jì)合理：由于施工快，避免或減少了工廠停產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約了加固材料，可以節(jié)省費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益高。

三、粘鋼板補(bǔ)強(qiáng)加固施工工藝

1.自鎖錨桿施工。

(1）采用擴(kuò)孔鉆頭的沖擊電錘進(jìn)行造孔，擴(kuò)孔鉆頭直徑22mm，錨桿直徑20mm。

(2）鉆孔完成后，清除孔內(nèi)的灰塵、沉渣，再用清潔無(wú)油的壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵清除干凈。

(3）采用XH160A/B膠填充鉆孔，植入自鎖錨桿，采取措施使錨桿端部張開(kāi)自鎖，在插入錨桿時(shí)應(yīng)有一些膠漿溢出，確保填充飽滿，并要求留有足夠的時(shí)間讓植筋膠固化。

2.鋼板粘貼。

(1）劃線、定位、開(kāi)槽。在粘貼鋼板部位的閘墩表面開(kāi)槽，單根鋼板條槽深20mm，槽寬250mm，對(duì)于交叉鋼板條，鋼板條長(zhǎng)度較短者槽深30mm，長(zhǎng)度較長(zhǎng)者槽深20mm，長(zhǎng)度較短者先施工。對(duì)槽內(nèi)混凝土表面進(jìn)行清潔處理，凸出部位打磨整平，并在鋼板與混凝土粘合面間加墊3mm厚的鋼墊圈，保證灌膠層厚度。

(2）在設(shè)計(jì)位置安裝自鎖錨桿，自鎖錨桿布置原則為：每根鋼板條兩端間距40cm，各布置3根；中間部位每間隔120cm，布置1根。

(3）鋼板切割鉆孔，并進(jìn)行坡口，內(nèi)表面打磨清洗干凈，固定在設(shè)計(jì)要求位置。

(4）自鎖錨桿端部與鋼板塞焊，切除多余桿頭，不得外露。

(5）鋼板周邊采用WSS密封膠封閉，并在鋼板兩側(cè)預(yù)留注膠孔和排氣孔。注膠孔和排氣孔的間距為50cm。

(6）進(jìn)行密封性檢查、試壓。

(7）灌注XH160A/B粘結(jié)膠，注膠壓力為0.1MPa。

(8）膠液固化后進(jìn)行檢查，并進(jìn)行補(bǔ)充注膠和修補(bǔ)工作。

(9）將鋼板表面清掃干凈，表面刷防銹漆，外粘豆石一層。

(10）采用WSF高強(qiáng)耐磨硅粉聚丙纖維砂漿對(duì)槽口進(jìn)行回填，與原結(jié)構(gòu)表面齊平。

四、結(jié) 論

天福廟水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中對(duì)溢洪道閘墩進(jìn)行粘鋼板補(bǔ)強(qiáng)后，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)測(cè)試，其加固效果顯著，不但補(bǔ)充了原結(jié)構(gòu)的配筋，大幅度提高了工程結(jié)構(gòu)的承載能力，而且可有效地保護(hù)原構(gòu)件的混凝土，不產(chǎn)生新的裂縫并控制原裂縫不繼續(xù)擴(kuò)展，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性，提高了原構(gòu)件的整體剛度。

在粘鋼板補(bǔ)強(qiáng)施工中，要嚴(yán)格按照工藝規(guī)范施工，切實(shí)做好鋼板表面除銹、結(jié)構(gòu)表面處理及結(jié)構(gòu)膠的灌注。同時(shí)選擇可靠的粘結(jié)劑也是保證加固質(zhì)量的關(guān)鍵。

【1】CECS 25-1990，《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》.

【2】張暉,孫光葦.粘鋼加固在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].四川建筑科學(xué)研究,2001,27(3):18-19.

【3】VILANY O. The analysis of reinforced concrete beams strengthened by epoxy bonded steel plates[J].The International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete,1988.10(2):73-78.

【4】楊曦.粘鋼加固技術(shù)在工程中的運(yùn)用和設(shè)計(jì)[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2002,29(5):76-77.

【5】陳庚生,張克躍.淺析粘鋼法加固鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)與施工[J].鐵道建筑,2006,18(3):18-19.