中铁十局集团第四工程有限公司 工程管理部 江苏省南京市 21000
摘要：随着八十年代火力发电的开展，煤炭发电作为首先在全国推广，而为了保证发电的连续性，必须建造储煤系统和煤炭运输系统，储煤仓及转运站作为配套结构工程是不可或缺的部分。随着时间的推移，长期处于化工区的构筑物自身强度不断的受到酸性环境的腐蚀而降低，转运站作为运输煤炭的主要构筑物无法进行拆除重建，只能分时段的对老转运站进行加固补强，以达到提高使用寿命的目的。如何选择合理的加固补强施工方法，对施工质量和施工安全有较大的影响。
关键词：转运站；加固补强；施工技术
转运站加固改造的施工重点就是在有限的施工区域内，在不停止生产的情况下严格控制施工过程中的安全风险，即是通过碳纤维加固施工方案来完善施工技术，确保施工过程中的安全。结构补强施工技术目前常用的有两种施工方法：一是扩大截面法施工、二是碳纤维加固法施工。本文将详细阐述该两种施工方法的具体施工技术。
一、工程概况
本工程为对1984年建造的一号栈桥所处的6所转运站进行加固、改造施工，该建筑结构均为三层的框架结构体系，建筑高度为15m，总计3层。截面为8.0m*9.0m。由于年代较久，长期处于化工环境中，部分混凝土构件出现严重的保护层老化现象，故需要对扬子储煤仓一号栈桥所处的6所转运站进行相应的加固补强。
二、扩大截面积法施工
所谓的扩大截面积法施工就是通过在需要补强的梁、柱外轮廓上进行钢筋绑扎、混凝土浇筑，以达到增强结构强度的一种施工方法。
（一）施工工艺流程
混凝土表面清理→表面裂缝处理→主筋植筋→绑扎钢筋→立模并混凝土浇筑
（二）具体施工技术
1.混凝土表面清理：通过使用电动砂轮或钢丝刷对混凝土表面老化的混凝土进行打磨清理；直到使梁、柱露出坚实的混凝土表面；再使用空压机对混凝土表面灰尘进行清扫，即完成了混凝土表面的清理工作。
2.表面裂缝处理：对于裂缝较大的部位，应采用手动电钻将两侧的老化混凝土进行凿除，并清理干净，在后期混凝土施工时可一次性完成封闭。对于较小的裂缝，需要采用压力管注胶进行灌封处理。
3.主筋植筋：对于需要扩大面积补强的柱、梁，根据设计图纸对主筋进行植筋施工。首先钻孔，采用冲击钻钻孔，钻头大小需根据设计钢筋的直径选择。根据设计植筋深度进行钻孔，钻孔过程中如果遇到钢筋时，那须更改位置重新钻孔，钢筋实际施工位置应与设计位置误差不应大于 3cm。其次是清孔：钻孔结束后，采用空压机气管吹扫植筋孔，清理灰渣。最后是进行植筋：植筋前首先要向孔内注植筋胶，从孔底向外注入粘结剂，注满深度必须达到孔洞的 2/3，以确保钢筋植筋后饱满。植筋时应确保钢筋对准空洞插入，在插入钢筋时应不停的旋转，以确保植筋材料表面与锚固胶充分结合。
4.绑扎钢筋：根据植筋位置，将相对应的梁或柱主筋进行焊接，焊接长度必须满足设计要求，随后绑扎箍筋，钢筋绑扎完成后，应采用相应措施保证钢筋固定，确保后期浇筑后保护层厚度满足设计要求。
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5、立模并浇筑混凝土：根据设计结构尺寸进行立模、模板加固。随后进行混凝土浇筑，浇筑顺序先高后底进行，浇筑过程中严格控制浇筑厚度，振捣要充分。
（三）施工方法的优缺点
建筑物加固使用加大截面法的施工方法来提高结构的承载力。其优点是梁或柱结构的钢性得到了提高，其次是混凝土施工的成本较低。但其缺点首先是增大了原结构的体积和重量，在增大结构体积的同时，如若遇空间狭窄区域时，施工会比较烦琐。其次是增大截面的混凝厚度通常都比较小，采用一般的混凝土施工方法很难达到混凝土的自身密实，也很难达到和原由混凝土面结合牢固[1]。
三、碳纤维加固法施工
本工程加固采用了外贴碳纤维布加固的工艺，即采用碳纤维布及环氧树脂胶组成的复合材料环向包裹混凝土柱体来提高其竖向承载能力的一种方法。碳纤维是有机纤维在惰性气体中经高炭化而成的纤维状炭化合物，它具有优异的物理力学性能，其抗拉强度可以达到3.0GPa－4.0GPa，弹性模量可高达500GPa，密度比铝小，柔韧性极好。它不但具有优异的物理力学性能，还具有良好的粘合性、耐热性及抗腐蚀性。
（一）施工工艺流程
混凝土表面清理→结构物表面处理→粘贴碳纤维布→压钢条→环氧树脂砂浆抹面
（二）具体施工技术
1.混凝土表面清理：对梁或柱混凝土构件的表面进行清理，通过使用电动砂轮或钢丝刷对混凝土表面老化的混凝土进行打磨清理；直到使梁、柱露出坚实的混凝土表面；再使用空压机对混凝土表面灰尘进行清扫，即完成了混凝土表面的清理工作
2.结构物表面处理：对于表面清理完的混凝土区域，为保证后期的碳纤维布粘贴的粘合度，需对表面先刷界面剂，然后在进行抹一层环氧树脂砂浆，确保表面平整，对于涂抹后的环氧树脂砂浆要进行二次压面，确保平整度。待环氧树脂砂浆达到设计强度的80%后，方可进行下一步碳纤维布的包裹工作。
3.粘贴碳纤维布：包裹碳纤维布之前，为保证碳纤维布的粘合度，应在干燥的环氧树脂砂浆表面涂刷一层环氧树脂浆，环氧树脂浆应采用滚筒毛刷均匀涂布，其使用量随结构物表面粗糙程度而斟酌使用。涂刷完成后，应将实现裁好长度的纤维布平顺的贴合在含浸树脂的结构面上，并使用刮刀沿着纤维方向用力刮平以除去气泡。在已贴妥之纤维布上，再度以含浸树脂之滚筒毛刷将树脂均匀涂布后重复上述步骤，务必使含浸完全。纤维贴片贴覆30分钟后才可进行上层树脂涂抹，此期间要注意贴片是否有浮起或错位现象，若有则以滚轮或刮刀压平修正。
4.压钢条：在碳纤维布铺设完成干燥后，在梁的上、下表面压-100*5规格的钢条，压设完毕后，采用射钉进行固定，射钉采用d3@200进行布置。
5.环氧树脂砂浆抹面：钢条压设完毕后，应立即对表面采用环氧树脂砂浆进行抹面，抹面厚度达到25mm。
（三）施工方法的优缺点
碳纤维加固法的优点是施工周期短，人工操方便。在结构上可以较大的提高柱的承载力，从而提高混凝土受约束能力；碳纤维加固法施工，是在基本不改变构件的自重及体积的条件下进行的，可更好的延长结构物的使用寿命。
四、结束语
通过以上所述，对煤仓转运站框架结构的加固施工有了详细的了解。扩大截面法施工节约了施工成本，但是增大了原结构的体积和重量，施工比较烦琐。而碳纤维加固法施工在不改变截面的情况下，施工工效较高，操作简便，质量宜控制。
参考文献
[1]何爵强.浅析建筑物结构的加固与改造方法.商情，2016年第24期
论文作者:郑茜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：混凝土论文; 碳纤维论文; 表面论文; 转运站论文; 环氧树脂论文; 结构论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;