冶金转炉混凝土平台梁柱加固法综合应用.pdf

第2 9 卷 2 0 1 1 年第4 期 总第 1 5 4 期 现代化管理 冶金转炉混凝土平台梁柱加 固法综合应用 王晔霞’ 吴茂成’ 蒋彦刚。 高岩’ 1 ． 莱钢股份炼钢厂2 ． 莱钢股份炼铁厂 莱芜2 7 1 1 0 4 摘要介绍莱钢炼钢主厂房采用u型箍补筋法、 湿式外包钢、 压力灌浆法进行综合加固保证 了厂房的安 全稳定， 为同类问题的平台梁加固处理提供了参考依据。 关键词框架 结构加 固 混凝 土梁 1 工程 概 况 莱钢炼钢主厂房为地上7 层的框架结构 ， 建筑 高度 3 2 m， 原设计有 3 台2 5 t 转炉， 两台2 0 0 t 混铁 炉 ， 现扩容为 3 台4 5 t 转炉。该厂房建于 1 9 7 6 年 ， 1 9 8 4 年投产， 已使用3 3 年， 近几年由于炼钢产量不 断上升 ， 吊车运行极为频繁 ， 导致主厂房许多构件 出现不同程度的老化损伤 ， 对安全生产构成较大 威胁。为保证生产的安全， 2 0 0 7 年建设方委托对 炼钢主厂房进行了检测鉴定 ， 炉后各层平台梁不 符合承载力要求的梁剥笋状况鉴定结果 1 6 ． 0 m平台 梁底出现较宽的锈胀裂缝 。 2 1 2 m平台 梁底出现较宽的锈胀裂缝， 现有 外包钢加固未能达到预期效果。 3 1 5 ．8 m平台 框架梁梁底出现较宽的锈胀 裂缝， 现有外包钢加固未能达到预期效果， 框架梁 有剪切受力裂缝。 4 1 9 ．8 m平台 梁出现较宽的锈胀裂缝 ， 纵 筋 、 箍筋铲断， 部分梁被截断， 现有外包钢加固未 能达到预期效果。 5 2 3 m平台 梁新增混凝土小柱梁出现较宽 的锈胀裂缝 ， 横向和纵向框架梁出现垂直和斜裂 缝 。 6 2 6 ． 8 m平台 梁出现较宽的锈胀裂缝 ， 框架 梁出现斜裂缝 。 各层平 台 C级梁柱合计 4 8 项 ， D级梁柱合计 4 l 项。C级 主要子项略低于或不满 足国家现行规 范要求， 应采取措施 ， 个别次要的子项可能严重不 满足国家现行规范要求， 应积极采取措施。D 级主 要子项严重不满足国家现行规范要求， 须立即采 取措施。 2 加固方案的确定与设计 2 ． 1 加 固方案的确定 加固设计与新设计的区别在于其受到原构件 的制约， 加固设计除了要考虑安全和经济因素外， 一 5 6一 还 应考虑 实际受力情 况 ， 周 围环境 ， 施工 的可行 性。一般对老化或有病害的钢筋混凝土结构其加 固补强方法有加大截面加固法、 外包钢加固法、 粘 贴碳纤维布、 增设支撑加固法、 增设拉结连系加固 法等。 根据检测鉴定报告与计算结构校核 ， 漏筋和 承载力不足是该危 险源的关键 ， 结合现场结构布 置的特点、 主体结构传力和承力的特征、 新的功能 要求、 周围环境等因素， 从安全、 适用、 经济的角度 出发 ， 综合分析研讨选用u型箍补筋法、 湿式外包 钢和压力灌浆法进行加固， 其优点是三种加固法 的综合应用， 既保留了“ 强柱弱梁” 较为可靠的受 力结构的优越性 ， 又大 大提 高平 台承载力 。施工 简便， 现场工作量较小， 适用于不允许增大原构件 截面尺寸， 却要求大幅度提高截面承载能力的混 凝土结构加固。 2 ． 2 湿式外 包钢加 固设计 1 “ U ” 形箍补筋加 固 对 于鉴定 等级为 C级 的梁 ， 其主要破损状态为梁底出现较 宽的锈胀裂 缝， 纵筋、 箍筋铲断。对此种受弯、 受压构件， 底部 通长新增 西2 0 ra m的纵筋 ， 弥补抗弯能力的不足。 新设箍筋与原梁纵筋焊接， 搭接长度5 0 m m。补筋 部位三面围护钢板， 内侧灌浆 见图1 。 2 整体梁加固 对于鉴定等级为 D级的梁， 其主要破损状态为梁出现较宽的锈胀裂缝， 横向 和纵向框架梁出现垂直和斜裂缝 。采用湿式外包 钢整体对梁进行加固， 外侧8 m m钢板围护， 钢板外 箍角钢与钢板满焊， 焊缝高度6 m m， 在梁的两端布 置箍板， 既起下部钢板的锚固作用， 又可提高梁端 的抗剪能力， 同时在主次梁交接处增设抗剪箍板， 弥补少配的附加箍筋 见图2 。 f 3 柱的加固 角钢 1 2 5 8 护柱四角， 四周 8 m m钢板围护， 延柱方向每隔0 ．6 m J l 角钢包箍 ， 将 复合灌浆料从灌浆嘴压人 ； 当排气孔出现浆液后 停止加压 ， 用复合灌浆料封堵排气孔 ； 柱脚护板插 现代化管理 第2 9 卷2 0 1 1 年第4 期 总第 1 5 4 期 图1 1 2 m平台梁 鉴定等级为C 级 图2 2 6 ． 8 m平台梁 鉴定等级为13 级 人地坪以下4 0 0 m m， 灌浆料浇筑 ， 柱头 、 柱角节点 见图3 。 图3 柱加固图 3 加固材料的选用及方案的实施 3 ． 1 加固材料的选用 1 本工程角钢、 钢板均为Q 2 3 5 一 A钢， 钢材质 量标准符合G B ／ T 5 9 1 9 4 低合金高强度结构钢 和G B ／T 6 9 9 - - - 1 9 9 9 { 优质碳素结构钢 的规定 ， 保 证抗拉强度 、 伸长率 、 屈服点等性能及碳 、 硫 、 磷的 极限含量。 2 施工焊接时， 严格按J G J 8 1 2 0 o 2 建筑钢 结构焊接规程 的规定， 采用E 4 3 系列焊条。 3 灌浆材料 灌浆材料选用灌浆料， 其质量 应满足国家有关标准的规定和 混凝土结构加固 技 术规范 的有关 要求 。其抗 压强度不小 于 3 0MP a。 4 界面剂 混凝土界面处理剂 。 3 ． 2 加 固方案 的 实施 1 凿去结合面酥松层和碳化锈裂层直至完 全露出坚实基层 。在此基础上将结合面打磨平 整， 并用钢丝刷刷毛， 用压缩空气吹净。钢板结合 面除锈 ， 打磨出金属光泽后 2 h 内立即上防锈底漆。 2 用卡具将钢板与构件预定结合面， 经校准 后彼此焊接固定。 3 用复合灌浆料将型钢架全部构件边缘缝 隙嵌补严实， 粘贴灌浆嘴， 并留出排气孔。 4 将复合灌浆料从灌浆嘴压人， 当排气孔出 [ 下转第5 9 页] 一 5 7 现代化管理 第2 9 卷2 0 1 1 年第4 期 总第 1 5 4 期 6 体系 的运行要有新思想 、 新思路 对体系 的管理学习要有创新 ， 才能使体系更加完善。体 系的运行同时是一个 不断摸索 的过程 ， 在学习和 推进过程 中 ， 又是一个 不断补充 和完善 的过程 。 通过对 故障源的辨识 、 风险评价和控制策划的循 环过程 ， 逐步 的降低和减少部分故障源的风险等 级 ， 并最终达到消除的 目的。通过长期 的运行 ， 根 据相关 的记 录 、 发生 的症状和故障缺陷等形成一 种好 的作业 习惯 ， 消除旧的故障源 ， 逐步对新 的故 障源进行辨识 、 评价和控制 ， 最终达到 良性循环的 目的。 同时结合现 代化管理模 式 ， 利用故障分析软 件将故障管理录入数据库 ， 通过量比找出规律进 行分析 。故障分级计算机界面 见图 1 。 图 1 故障分析计算机界面 4 结束语 “ 1 2 1 ” 设备运行管理体系运行以来， 莱钢炼钢 厂始终按照程序文件要求扎实开展工作， 积极稳 步推进， 设备管理管控工作得到提升， 设备管理指 标 与 去 年 同 期 相 比物 料 消 耗 与 去 年 同 比 降 1 0 ．5 3 ％， 老区转炉 、 连铸机作业率实现9 4 ．8 8 ％和 9 7 ．0 7 ％， 主要生产线故障停机率为0 ． 0 4 0 ％，较去年 同期降低O ． 1 0 2 ％， 为生产经营任务的完成提供了 可靠设备保障。 2 O L O 一 0 8 3 0 收稿 石 ； f e 蛸 蛉 ＼ e ＼ ； 啊 菏 备 嘧e ＼ ； ； ； ； 石 ； 石 [ 上接第5 7页] 现浆液后停止加压 ， 用复合灌浆料封堵排气孔 。 5 钢板外箍 角钢 与钢板满 焊 ， 焊缝 高度 为 6 mmo 6 对所有 钢构 件外表 面进行 清理 ， 清除铁 锈 、 焊渣 、 毛刺 、 油污、 积水等。对表面进行防腐处 理， 涂刷高氯化聚乙烯铁红防锈底漆2 道， 而后刷 高氯化聚乙烯磁漆。 4 应用效果 本工程项 目实施完成半年后 ， 为检验加固效 果 ， 随机抽取了3 根梁从不 同的受力面开孔用 回弹 仪进行强度检验， 布置了3 个测区， 有2 个测区的 回弹值超 出技术指标 7 0 MP a ， 按J G J 2 3 8 5 规程进 行强度计算 ， 最 终评定为 7 3 ． 2 MP a ， 验收合格 。 由此可见 ， 采用符合 实际的加 固方法对工业老厂 房框架结构钢筋混凝土梁柱加固效果 良好 ， 此方 案较好地解决了加固上的技术难题 ， 并缓解了因 加固影响生产的矛盾， 可供同类型平台梁的加固 参考和借鉴。 2 0 1 0 - 0 9 - 2 9 收稿 一 5 9