斷裂及傾斜柱的調(diào)整加固
斷裂及傾斜柱的調(diào)整加固
太原鋼鐵公司二鋼廠鋼渣場找橋,跨度25m,柱距9m。鋼筋混凝土工字柱下半部外包300mm厚混凝土。在長期使用過程中,發(fā)現(xiàn)一些柱子向外傾斜,其中A列⑥、⑦、⑧軸線柱子傾斜嚴(yán)重,最大值達(dá)218mm(圖9-10-1)。
現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),柱子根部外包的混凝土及工字柱本體的混凝土都有明顯裂縫,局部已經(jīng)脫落。將混凝土表面松散部分鑿掉以后,可清楚地看到鋼筋銹蝕嚴(yán)重。仔細(xì)觀察還可看出鋼筋向外側(cè)彎曲。由此認(rèn)為柱子向外側(cè)傾斜主要是由于根部斷裂造成的,基礎(chǔ)的偏沉不是主要原因。
為避免影響生產(chǎn),需利用該廠每年一次的停產(chǎn)檢修時間完成斷裂柱的調(diào)整加固工作。 臨時加固
由于柱子已經(jīng)在根部斷裂,隨時都有倒塌的危險。因此,要求天車遠(yuǎn)離已經(jīng)斷裂的柱子,減少來自各方面的振動。另外,于斷裂柱四周挖土徹底暴露斷裂部位的工作開始前,在柱頭上綁扎纜風(fēng)繩,拉至四個方向固定。然后再處理斷裂部位的松散混凝土,為下一步工作創(chuàng)造條件。
在斷裂部位松散混凝土全部鑿除的同時,于柱子四個角支頂鋼短柱,鋼短柱的支頂作業(yè)先從一個角開始。即鑿掉一個角的外包混凝土后,立即支頂一根鋼短柱,并且打緊模子。柱子的四個角支頂依次完成。用鋼短柱代替混凝土承受上部柱子傳下的壓力,同時也使整個調(diào)整、加固工作能在比較安全的情況下進(jìn)行(圖9-10-2)。
屋蓋系統(tǒng)的保護(hù)及監(jiān)測
這次調(diào)整的錢橋柱,⑧軸線有屋蓋系統(tǒng)。在調(diào)整過程中,我們采取了保護(hù)、監(jiān)測措施, 從而保證了屋蓋系統(tǒng)不被破壞,同時也減少了屋蓋系統(tǒng)對柱子調(diào)整的阻力。具體措施如下:
1.將支承屋架的鋼短柱底腳與鋼筋混凝土柱頭連接的螺栓松開,以減少對鋼筋混凝土柱子調(diào)整時的約束。
2.在屋架下弦,沒有水平支撐的節(jié)點(diǎn)與⑨軸線屋架下弦的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)之間,用木腳手桿連成一體,以防止調(diào)整時屋架受壓,造成平面外失穩(wěn)。
3.在屋架與鋼柱的連接點(diǎn),向外側(cè)拉一道鋼絲繩(圖9-10-3),以減少對屋架的水平壓力。.
4.柱子調(diào)整期間,對屋架的主要受力桿件進(jìn)行應(yīng)力測試。
調(diào)整復(fù)位
調(diào)整復(fù)位時,在向外傾斜的柱頭上施加一個向內(nèi)側(cè)的拉力使傾斜柱復(fù)位。具體作法是: 調(diào)整前將吊車梁、軌道等與柱子的連接點(diǎn)全部割開,減少其對柱子的約束。為防止調(diào)整過程中發(fā)生意外,梁與梁之間及走道板等又做了一些臨時性的柔性連接。
在柱子上部綁扎鋼絲繩,與滑輪組相連,繩頭連至倒鏈,拉至對面柱子根部(圖9-l0-4)。 用人工拉倒鏈,拉力通過滑輪組傳給傾斜的柱子,從而使柱子復(fù)位。
在施加拉力的同時,根據(jù)柱子復(fù)位過程中的具體情況,松動固定在柱子內(nèi)側(cè)的2個短鋼柱模子,打緊外側(cè)2個短鋼柱模子。
將工字形柱外翼緣上的6Φ16鋼筋,在柱子混凝土松散、鋼筋稍有彎曲部位割斷,以減小復(fù)位時的拉力。
在給柱子施加拉力的過程中,用經(jīng)緯儀觀測柱復(fù)位的情況。
傾斜柱復(fù)位之后,立即打緊4個鋼短柱的模子,并將其與墊板焊在一起,然后撤去拉力。
加固處理
由于渣場生產(chǎn)條件極差,經(jīng)常有大量高溫鋼渣堆積在柱子旁邊,甚至包裹柱子。推土機(jī)清渣時,推著鋼渣沖擊柱子的現(xiàn)象也時有發(fā)生。為保證柱子不再斷裂,我們采用加大柱子截面的方法進(jìn)行加固,從基礎(chǔ)第二步大放腳到斷裂部位2m以上范圍內(nèi)外包鋼筋混凝土。
1.將柱子基礎(chǔ)及柱子表面(斷裂部位以上2m范圍內(nèi))鑿毛并清理干凈,鑿掉松動混凝土。
2.在柱基礎(chǔ)第二步大放腳四周,用環(huán)氧砂漿粘結(jié)豎向鋼筋,內(nèi)外兩側(cè)按大于原柱受力筋配置,其余兩側(cè)配Φ22@250構(gòu)造筋和¢10@200箍筋。鋼筋保護(hù)厚度比正常情況大,按100mm考慮。
3.用18mm厚鋼板代替模板,鋼板內(nèi)側(cè)焊一定數(shù)量的錨爪,混凝土澆灌后不拆除模板,以保護(hù)混凝土柱表面不致因鋼渣沖擊而破壞。.
4.混凝土澆灌后,拆掉四周纜風(fēng)繩,調(diào)整吊車梁、軌道等。
在整個柱子調(diào)整過程中,屋面系統(tǒng)未發(fā)生任何破壞,屋架受力桿件增加的附加應(yīng)力最大值為200N/cm2。經(jīng)過調(diào)整的柱子,在混凝土澆灌后3d開始承受吊車荷載,至今未發(fā)現(xiàn)異常情況。
實(shí)踐證明,鋼渣場戰(zhàn)橋柱調(diào)整加固施工方法簡單,周期短,并且能滿足柱子的強(qiáng)度和剛度要求,適用于相同類型廠房柱子的加固。