噴射混凝土加固墻面裂縫的技術經濟分析

李筱彬 李 靜

2008年5月12日是中國慘痛的回憶,讓我們深深體會到生命是如此的脆弱,但人在大災面前并不是束手無策的,積極的搶救工作和各項措施都給四川人民帶去了希望。事已既成,我們不能只顧悲憫心痛,家園沒了,我們就得攜手重建,這條路任重道遠。

大災后,加固修復工作正如火如荼的開展著,萬眾一心,重拾希望。在此加固修復的方法要依據不同的受損情況對癥下藥,以達到最好的效果。在里氏8.0級大震下,許多房屋的磚墻都出現不同形狀的裂縫,如門窗洞口斜裂縫、墻體“X”裂縫、個別裂縫的松動、砂漿脫落等。依據不同的受損情況,可采用不同的方法,如設置構造柱、內墻鋼節點與鋼拉桿;壓力灌漿修復磚墻裂縫;鋼筋網抹灰墻;鋼筋扒據加固墻體裂縫;噴射混凝土加固墻體裂縫。本文主要講噴射混凝土加固墻體裂縫的應用及其經濟性等。

1 噴射混凝土加固墻體裂縫的原理

噴射混凝土原廣泛應用于基礎設施的支護和修復工作,此技術在這個領域有了很大的發展。以前的墻體加固主要采用壓力灌漿法或化學灌漿法、粘貼碳纖維布法,玻璃纖維水泥砂漿法等等。這些方法都有其各自的特點,中國的加固修復技術也還處于探索學習發展階段。隨著知識的不斷深入,有關人士也提出了噴射混凝土加固墻體的方法,此方法也在汶川地震的加固修復工作中得到了應用實施。

噴射混凝土分為干拌混合物和濕拌混合物。干拌混合物,是將所有組分(除水外)事先按比例混合后,再使干拌的混合物通過輸料管在噴嘴口與水混合,在壓力作用下,噴至接受面上。而濕拌工藝是將所有組分(除速凝劑外)按比例在攪拌機中混合,再使拌好的混合物在噴嘴上與液體速凝劑結合,在壓力作用下噴至接受面上。在一個垂直面上噴射混凝土是有一定難度的,它的各方面都要達到一定的技術要求,否則將出現各種各樣的質量問題,如粘貼性差、粉塵多、回彈率較高等。

2 實例說明

2.1 工程實例分析

綿陽市某學校教學樓在加固修復時,首先采用合理的施工方案和施工順序將墻體上的抹灰清除干凈,再將裂縫鑿成寬約50 mm～100 mm,深約50 mm的“V”形裂縫,以保證混凝土同墻體達到良好的咬合和鑲嵌效應。抹灰層剔除后,按照設計圖紙,在原墻面將需鉆孔位置標示清楚,開始鉆孔,孔徑10。將墻體表面粉塵清理干凈,用清水使之濕潤,然后涂刷素水泥漿或界面劑一遍。

其加固形式有:

1)條帶狀噴射混凝土:當磚墻裂縫單一,周圍墻體完整無錯位時,采用寬400 mm～500 mm,厚50 mm的條帶狀噴射混凝土進行加固;當單一裂縫有較大的錯位時,則應沿縫的垂直方向加設金屬板,金屬夾板兩面用螺栓連接,噴射混凝土將夾板控制的范圍全部噴滿。

2)單面滿噴混凝土:當非承重墻面出現X形或形狀不規則的稠密裂縫,且未發現明顯錯位時,采用50 mm厚的單面滿噴混凝土進行修復加固,且在裂縫長度方向每隔300 mm～400 mm抽出半磚。

3)雙面滿噴混凝土:當非承重墻面出現X形或形狀不規則的稠密裂縫,且錯位在10 mm～30 mm時或沒有錯位的承重磚墻,采用雙面滿噴混凝土,墻的噴層厚度均為50 mm。

4)強配鋼絲網雙面滿噴混凝土加固。

2.2 造價分析

2008年《四川省房屋建筑抗震加固工程計價定額》中規定,墻面噴射混凝土工程量以單面按“m2”計算,雙面加固時,按雙面工程量計算;鋼絲網片加固按其外包面積以“m2”計算。這是與一般規則(混凝土的工程量按圖示尺寸以“m3”計算)不一樣的地方。

1)水泥。此工程中水泥采用強度等級不低于P.C32.5復合硅酸鹽水泥,因為噴射混凝土的用量相對來說占有較大的比重,而影響混凝土質量的因素很多,其中,混凝土配合比占有舉足輕重的作用,對質量的影響尤為突出,直接關系到噴射混凝土的強度、耐久性以及經濟性。混凝土是一種配合材料,包括水泥、骨料、水、速凝劑等,這些組分的比例影響甚遠。土的強度要求不是很高,干噴施工時是一定的配比保證施工效果,所以可以采用P.C32.5硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥具有水化速度較快,早強、快硬、后期強度高且能與速凝劑很好粘結的特性。

2)骨料。砂:本工程采用中砂或粗砂與中砂混合砂,而細砂會增加噴射混凝土干縮變形,容易產生粉塵、惡化施工環境。石子:本工程采用粒徑不大于15 mm的卵石子。卵石光滑干凈,對噴射機和輸料管路磨損小,有利于遠距離輸料和減少堵管。如果采用碎石混凝土,雖然其比卵石混凝土強度高,回彈較小,但對噴射機和輸料管路磨損較大,影響效率。級配:本工程采用連續級配,否則與混凝土拌合物容易產生分離、粘滯性差、回彈率較高等現象,同時抗壓強度也會下降。

3)水。本工程采用不含雜質的生活用水,不得使用污水、海水、酸堿度過高的水。

4)速凝劑。本工程速凝劑摻量控制在2%～4%之間,它是根據水泥品種、水灰比等,通過水泥凈漿凝結效果試驗提出的,使混凝土具有良好的流動性,不會出現急凝現象,初凝在5 min以內,終凝在10 min以內。

3 幾點建議

水泥、骨料、水、速凝劑在此工程中用量是可觀的,但是這畢竟是國有資金投資加固修復的工程,難免會出現各種各樣的問題。當然能接手此類項目的也一定是職業水平、職業操守各方面能力和素質不一般的。在此,對噴射混凝土加固修復墻體的經濟性提出自己的幾點看法:

1)施工時,要嚴格遵守JGJ 116-98建筑抗震加固技術規程、GB 50367-2006混凝土結構加固技術規程等規范要求,并按照施工組織設計進行,達到基本的質量要求。

2)混凝土的配合比設計應滿足設計強度要求,使之具有良好的粘附性能,應盡量達到回彈率小、粉塵少、輸料順暢,不發生堵管等現象。配合比達到要求,粘附性好,那么混凝土的脫落、分離現象就會減少;時間就是金錢,骨料等達到要求,就減少了發生堵管的概率,輸料順暢了,效率就提高了,時間不被耽擱了,時間價值也就利用起來了。

3)粘附性再好的混凝土在一垂直接受面上難免會發生少量的“掉漿”現象,那么這些混凝土是不是就這樣被廢棄。其實在噴射混凝土前可以先在接受面對應的地面上先鋪一層薄膜,在噴射混凝土過程中,掉下的混凝土就會自動落在薄膜上,也不會影響地面的整體效果,減少了清潔時間。落地的回彈料就可以及時收集并打碎,防止結塊。回彈料經過篩分類,其粒徑滿足有關規程要求的就可再利用。

[1] 崔戰武.房建設備抗震加固方案及分析[J].西鐵科技,2008(sup):21-22.