蘇三勝 (銅陵有色金屬集團銅冠建筑安裝股份有限公司,安徽 銅陵 244000)
舊1-4#細礦倉坐落于銅陵有色股份鳳凰山礦業(yè)有限公司礦區(qū)內(nèi),七十年代建成投產(chǎn)使用,共4座。該結(jié)構(gòu)即將達到設(shè)計使用年限,繼續(xù)服務礦業(yè)公司存在安全隱患,必須進行加固或重建,經(jīng)過對實體的現(xiàn)場踏勘,決定加固再利用。通過一系列技術(shù)方法對舊礦倉進行加固,投入使用能正常工作,給礦業(yè)公司帶來了顯著的綜合效益。
舊1-4#細礦倉為鋼筋混凝土筒形結(jié)構(gòu)形式。細礦倉內(nèi)徑為7.20m,外徑為7.56m,壁厚180mm,倉壁高度20m。采用200#鋼筋混凝土澆筑,壁配筋立筋為二排三級鋼10@150,內(nèi)外分布筋按不同標高分別為三級鋼 14、12、10、8,間距200mm。壁內(nèi)四周12m以下內(nèi)襯為軌道鋼,間距為 250(軌道鋼型號為24kg/m,材質(zhì)55Q),內(nèi)襯焊接在預埋鐵件上。頂板有1上人孔和1卸礦口,頂板上為廊道連通結(jié)構(gòu),底板有4個出細礦漏斗口。
1-4#細礦倉從投產(chǎn)至今已經(jīng)經(jīng)受了多年風吹雨打、自然老化和碳化,礦倉結(jié)構(gòu)在長期被銅礦中的硫化物有害介質(zhì)侵蝕和卸礦的沖刷下,出現(xiàn)了不同程度的受損。相關(guān)技術(shù)人員對其實體進行現(xiàn)場踏勘,對該礦倉結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)壁等構(gòu)件的開裂、混凝土剝落、露筋、銹蝕、變形損傷情況進行詳細檢查,檢查發(fā)現(xiàn)以下問題。
①外部裂紋:外側(cè)壁局部出現(xiàn)3道寬度大于1mm的豎直裂紋和若干道細小裂紋,局側(cè)壁外鼓。
②內(nèi)部倉壁磨損:內(nèi)部局部部位軌道鋼內(nèi)襯缺失,鋼筋混凝土內(nèi)壁磨損嚴重,最大磨損厚度約8cm,鋼筋裸露,腐蝕嚴重。其下部4m范圍內(nèi)也出現(xiàn)不同程度露筋。
③內(nèi)部卸料沖刷:由于長期卸料影響,已形成凹槽,襯軌缺失,卸料處側(cè)壁外鼓。
④倉內(nèi)襯:長期被銅礦中有害介質(zhì)侵蝕和卸礦的沖刷下,鋼內(nèi)襯脫落、腐蝕現(xiàn)象嚴重。
⑤結(jié)構(gòu)梁:礦倉頂部結(jié)構(gòu)梁露筋現(xiàn)象嚴重。
⑥另外,倉內(nèi)爬梯銹蝕或缺失。
總順序:根據(jù)礦方生產(chǎn)實際情況,1-4#細礦倉原則上考慮分批施工,提前確定哪個單獨細礦倉能否施工。即:外腳手架與防護搭設(shè)→分批施工→外腳手架與防護拆除。
單個細礦倉施工順序安排:先在礦倉正面?zhèn)}壁(底板頂)上開設(shè)1m×2m施工洞口→清除倉內(nèi)外集結(jié)細礦→內(nèi)外腳手架與防護搭設(shè)→拆除軌道內(nèi)襯→拆除需修復倉壁混凝土→修復倉壁鋼筋混凝土→安裝軌道內(nèi)襯→內(nèi)腳手架與防護拆除。
2.2.1 混凝土拆除工程
開設(shè)1m×2m施工門洞口與倉壁需修復部位的混凝土,選用空氣壓縮機(6m3/min)機械,人工用風鎬拆除掉倉壁混凝土。
2.2.2 鋼筋工程
①施工縫植筋:采用雙組份建筑植筋膠值在原有混凝土上,植筋錨固深度為15d。
②按倉體原鋼筋設(shè)計配筋恢復施工。
2.2.3 模板工程
采用膠合板、50×100方木和Φ12對拉螺栓支設(shè),倉壁厚度等尺寸按原設(shè)計支設(shè)??紤]混凝土下料,主要在混凝土澆灌上口部位,模板支設(shè)成喇叭口式澆灌下料口,澆灌下料口300×300,間距1000。
2.2.4 混凝土工程
①混凝土強度等級,選用比原倉體設(shè)計高二個等級的C30混凝土,混凝土采用非送商品混凝土,澆筑前先檢驗收模板,混凝土采用汽車吊起吊入模,入模時防止混凝土離析。
②在澆筑前,施工縫處先刷混凝土界面劑。
③混凝土分層澆筑,振搗用電動插入式振動棒振搗密實。
④拆模板后,人工剔除修平倉壁喇叭口多余混凝土。
⑤混凝土的養(yǎng)護:采用專人噴灑水進行養(yǎng)護,噴灑濕潤為準。
2.2.5 倉體壁細小裂紋部位采用環(huán)氧樹脂灌漿修補
①先用人工對裂紋處混凝土清理干凈,等表面干燥后,在裂紋處安裝灌漿嘴。
②按照環(huán)氧樹脂使用說明配制漿液,漿液隨配隨用,灌漿時控制穩(wěn)泵的壓力,漿液灌滿停泵。
③裂紋內(nèi)漿液固化后,拆掉灌漿嘴,再用環(huán)氧樹脂膠泥把灌漿嘴處缺口抹平。
將表面脫落、疏松、脆化、麻面部位的混凝土鏟除、鑿毛、沖洗后,用高性能聚合物修補砂漿修補完。在局部倉壁有主筋露筋腐蝕嚴重部位,鏟除掉80厚壁混凝土,恢復倉壁上主筋,設(shè)U型鋼筋箍卡固定,支模后用無收縮高強灌漿料灌漿修復倉壁鏟除部位混凝土。
壁內(nèi)四周銹蝕或缺失、嚴重磨損的內(nèi)襯,全部按原設(shè)計重新制作、焊接恢復。原鐵件銹蝕不能再利用時,采用植?14化學螺栓與-14厚鋼板塞焊作為預埋件,確保修復后的鐵件成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)。
先用氣割割除掉銹蝕的軌道,再對缺失的鐵件進行值化學螺栓焊接恢復,利用18t汽車吊,將銹蝕的軌道鋼從頂板孔吊放出來后,再吊放新軌道鋼進去,在壁內(nèi)四周焊接安裝,焊條選用合金鋼焊條焊接。
不做施工處理,生產(chǎn)上選用繩軟梯上下人員。
卸礦道要求礦方在今后生產(chǎn)從工藝上改進,避免卸礦直接沖刷到內(nèi)壁混凝土上。
由于裂縫是鋼筋銹蝕膨脹引起的,鑿除掉松散混凝土,把鋼筋除銹后,采用聚合物砂漿修補處理施工。
2.8.1 對于不嚴重部位的梁、板加固
先清除混凝土表面雜物,露出混凝土結(jié)構(gòu)層,用水清洗干凈后,用聚合物高強修補砂漿進行修補抹平。
2.8.2 對于嚴重部位的梁加固
灌漿料模板采用3厚鋼板包裹支設(shè)。先清除梁混凝土表面的浮塊,碎渣、粉末,清理至露出骨料新面后,將表面鑿毛,并用壓力水沖洗干凈,箍筋銹蝕處新增U型箍筋,梁底增加主筋,主筋植入倉壁,然后將拌合好的高強無收縮灌漿料灌入。此處混凝土梁加固時,在停產(chǎn)時方可施工。
外壁混凝土表面直接刷水泥凈漿面層。
①先進行水泥凈漿配合比試驗設(shè)計。
②將倉壁混凝土墻面用磨光機打磨后,用水沖洗干凈,確保沒有灰塵、雜物。
③先在桶內(nèi)用攪拌器按配比攪拌好水泥凈漿,及時用刮板刮平,刮完做好成品保護。
加固后的細礦倉,邀請各方共同對其進行驗收,達到要求,同意投入生產(chǎn)使用。在生產(chǎn)過程中,各項參數(shù)滿足正常功能要求。
通過本次加固,在生產(chǎn)上消除了細礦倉的安全隱患源,同時對加固后的舊礦倉再利用,節(jié)省了投入更多的新建礦倉構(gòu)件的費用,綜合經(jīng)濟效益顯著,為今后類似工程加固施工提供借鑒,具有很好的推廣意義。