1999年7月3日浙江某大廈工地發(fā)生了一起混凝土澆筑4天后未凝固的質(zhì)量事故。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，技術(shù)人員和有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行分析研究，最后確定處理方法：挖除未凝固的混凝土，采用壓注混凝土技術(shù)將新混凝土充實(shí)剪力墻和柱的空腔，進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。通過(guò)精心的施工設(shè)計(jì)和操作，結(jié)構(gòu)加固獲得了良好的效果。下面將壓注混凝土技術(shù)在這次結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用情況介紹如下，供同行們參考和進(jìn)一步探討。
1、工程概況和事故經(jīng)過(guò)
該工程為A、B幢連體的商住樓(A幢35層，B幢34層)，建筑面積46500平方米，采用框剪結(jié)構(gòu)，巖石錨桿基礎(chǔ)。發(fā)生事故的是A幢底層兩根柱及其連接的剪力墻。7月1日15時(shí)開(kāi)始澆灌該層泵送商品混凝土，至7月3日11時(shí)結(jié)束，養(yǎng)護(hù)16.5個(gè)小時(shí)后拆模發(fā)現(xiàn)該處混凝土尚無(wú)凝固的跡象，于是再封閉模板，開(kāi)展調(diào)查分析工作，至7月7日12時(shí)(累計(jì)96小時(shí))還未凝固。結(jié)合調(diào)查分析得到的信息，技術(shù)人員判斷這屬于質(zhì)量事故，因此著手開(kāi)展事故處理的各項(xiàng)工作。
2、事故原因和危害分析
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，技術(shù)人員研究分析后一致認(rèn)為，事故的原因是接班投料員誤將BC—1型高效減水劑作為SP406型一般泵送劑使用。經(jīng)評(píng)估，其綜合作用增大了12～15倍，因而造成了局部混凝土持久緩凝而不凝固。
根據(jù)查閱的技術(shù)文獻(xiàn)資料和我們以往的經(jīng)驗(yàn)，這部分混凝土最終是會(huì)凝固的，但該部分混凝土強(qiáng)度會(huì)有較大的折減，至于折減后的強(qiáng)度能不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，有待試驗(yàn)作出結(jié)論。由于工期緊迫，不容我們進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)研究，必須當(dāng)機(jī)立斷地予以處理，以確保工程施工質(zhì)量和進(jìn)度。
3、處理方法
當(dāng)時(shí)上部的梁板混凝土已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上，上一層樓面的柱、墻鋼筋綁扎已完成，并開(kāi)始了柱、墻、梁、樓板的支撐工作。若將未凝固混凝土上部的梁、板混凝土打掉，按常規(guī)的方法重新澆灌混凝土的做法已無(wú)可能。因此決定立即挖除干凈未凝固的混凝土，用壓力灌注高一等級(jí)的補(bǔ)償收縮膨脹混凝土充實(shí)空腔，進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)加固。具體做法如下：
(1)將未凝固的混凝土全部挖除，并沖洗干凈和校正鋼筋，在此工作進(jìn)行前先在其上部合格的梁板底支設(shè)臨時(shí)頂撐，防止下墜。
(2)安裝模板：模板用18厚的漆面硬木膠合板，加勁肋用100×50松方@300毫米，并每隔300毫米加設(shè)一根Φ48×3.5鋼管由底部直通頂部;對(duì)拉螺栓為Φ12@400×400(每端兩個(gè)螺母)，模板與硬混凝土接觸部分不能用穿螺栓拉緊，則用頂撐壓牢;模板的最低處留設(shè)混凝土貫入孔，最高處留設(shè)出氣(漿)孔，出氣(漿)孔的外模上翻，高出空腔頂100～150毫米，呈漏斗狀。
(3)壓注混凝土的配制：混凝土的強(qiáng)度比原設(shè)計(jì)混凝土提高一個(gè)等級(jí)(即C50級(jí))，并摻UEA膨脹劑補(bǔ)償混凝土的硬化收縮，其每立方米混凝土材料用量配合比為：水泥(525R)：砂(中粗河砂)：卵石(粒徑0 5～31毫米)：膨脹劑(UEA型)：水：泵送劑(SP406型)=525：630：990：50：220：10：坍落度設(shè)計(jì)為160±30毫米。
(4)混凝土的灌注：混凝土由混凝土公司制備后，用6立方米混凝土運(yùn)輸車(chē)送到工地，連接HBT60A型混凝土輸送泵，通過(guò)Φ125壓力鋼管直接輸送到裝好的模板內(nèi)?；炷劣上峦蠅褐另旤c(diǎn)后，出氣(漿)孔涌出氣和浮漿液，壓力表指針指到30Mpa時(shí)，模板開(kāi)始發(fā)生變形并有響聲，即停止輸送混凝土。
(5)養(yǎng)護(hù)和拆模：采用封模養(yǎng)護(hù)法，模板表面及時(shí)澆水，保護(hù)濕潤(rùn)14天;拆模按一般的操作工藝進(jìn)行。
4、結(jié)構(gòu)加固效果
(1)觀感效果：拆模后，加固部分混凝土除外觀顏色與未加固部分略有差別外，其它未發(fā)現(xiàn)缺陷，垂直度及平整度都在允許偏差之內(nèi)，連水泥痕跡都難以覓見(jiàn)。到工地檢查的人員誤認(rèn)為接縫是“冷縫”，看不出是后灌入的混凝土。
(2)回彈強(qiáng)度：8月10日(24天期齡)，對(duì)加固部分混凝土用回彈儀進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。布置了15個(gè)測(cè)區(qū)，有5個(gè)測(cè)區(qū)的回彈值超出換算表中的C50(作C50計(jì))，按JGJ23—85規(guī)程進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，最終評(píng)定為fcu=45 99Mpa.
(3)試塊強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的抽樣試塊，28天的強(qiáng)度值為64 9Mpa.
(4)接縫處強(qiáng)度：8月16日，進(jìn)行鉆芯法檢驗(yàn)，評(píng)定的混凝土強(qiáng)度為55 90Mpa;連在接縫處鉆芯的試塊也獲得46 5Mpa，說(shuō)明接縫還有粘結(jié)強(qiáng)度的。
(5)結(jié)構(gòu)加固強(qiáng)度評(píng)定：綜合上述測(cè)強(qiáng)，應(yīng)以鉆芯檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)，該檢測(cè)結(jié)果超過(guò)原設(shè)計(jì)壓注混凝土強(qiáng)度(C50)的11 8%，超過(guò)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度(C45)的24%，偏于安全。
5、結(jié)論和建議
(1)上述事故處理涉及的壓注混凝土技術(shù)的結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用實(shí)踐表明，用混凝土輸送泵進(jìn)行壓注混凝土施工的工藝作法是可行的。在目前混凝土輸送泵普及的條件下，推廣壓注混凝土技術(shù)進(jìn)行加固處理、巖石地基加固和隧道施工等特殊作業(yè)，有著重大意義和寬廣的應(yīng)用及發(fā)展方向。
(2)壓注混凝土技術(shù)的最大特點(diǎn)是不需上部的操作工作面，不需通過(guò)振動(dòng)機(jī)械振實(shí)混凝土，就能達(dá)到混凝土充實(shí)空腔的目的，屬于新開(kāi)辟的一種混凝土澆筑施工工藝，操作原理簡(jiǎn)單，混凝土配制方法與一般混凝土相同，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(3)關(guān)于混凝土輸送泵的壓力問(wèn)題，國(guó)產(chǎn)泵機(jī)的標(biāo)識(shí)僅到十幾Mpa，但經(jīng)生產(chǎn)廠家的微調(diào)可以達(dá)到60Mpa.上述事故處理用的高壓是由生產(chǎn)廠家調(diào)出來(lái)的，在使用過(guò)程中，這樣調(diào)出的壓力對(duì)機(jī)械沒(méi)有什么影響。
(4)對(duì)于承受高壓的模板，需因地制宜的采用，使用鋼模(特制大型鋼模板)和多層膠合板，加上強(qiáng)有力的組合配件和支撐，是很容易達(dá)到要求的。
(5)縫隙較大的灌漿工程如考慮采用壓注混凝土技術(shù)，則可以獲得既提高質(zhì)量又節(jié)約投資的效果。
1、工程概況和事故經(jīng)過(guò)
該工程為A、B幢連體的商住樓(A幢35層，B幢34層)，建筑面積46500平方米，采用框剪結(jié)構(gòu)，巖石錨桿基礎(chǔ)。發(fā)生事故的是A幢底層兩根柱及其連接的剪力墻。7月1日15時(shí)開(kāi)始澆灌該層泵送商品混凝土，至7月3日11時(shí)結(jié)束，養(yǎng)護(hù)16.5個(gè)小時(shí)后拆模發(fā)現(xiàn)該處混凝土尚無(wú)凝固的跡象，于是再封閉模板，開(kāi)展調(diào)查分析工作，至7月7日12時(shí)(累計(jì)96小時(shí))還未凝固。結(jié)合調(diào)查分析得到的信息，技術(shù)人員判斷這屬于質(zhì)量事故，因此著手開(kāi)展事故處理的各項(xiàng)工作。
2、事故原因和危害分析
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，技術(shù)人員研究分析后一致認(rèn)為，事故的原因是接班投料員誤將BC—1型高效減水劑作為SP406型一般泵送劑使用。經(jīng)評(píng)估，其綜合作用增大了12～15倍，因而造成了局部混凝土持久緩凝而不凝固。
根據(jù)查閱的技術(shù)文獻(xiàn)資料和我們以往的經(jīng)驗(yàn)，這部分混凝土最終是會(huì)凝固的，但該部分混凝土強(qiáng)度會(huì)有較大的折減，至于折減后的強(qiáng)度能不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，有待試驗(yàn)作出結(jié)論。由于工期緊迫，不容我們進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)研究，必須當(dāng)機(jī)立斷地予以處理，以確保工程施工質(zhì)量和進(jìn)度。
3、處理方法
當(dāng)時(shí)上部的梁板混凝土已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上，上一層樓面的柱、墻鋼筋綁扎已完成，并開(kāi)始了柱、墻、梁、樓板的支撐工作。若將未凝固混凝土上部的梁、板混凝土打掉，按常規(guī)的方法重新澆灌混凝土的做法已無(wú)可能。因此決定立即挖除干凈未凝固的混凝土，用壓力灌注高一等級(jí)的補(bǔ)償收縮膨脹混凝土充實(shí)空腔，進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)加固。具體做法如下：
(1)將未凝固的混凝土全部挖除，并沖洗干凈和校正鋼筋，在此工作進(jìn)行前先在其上部合格的梁板底支設(shè)臨時(shí)頂撐，防止下墜。
(2)安裝模板：模板用18厚的漆面硬木膠合板，加勁肋用100×50松方@300毫米，并每隔300毫米加設(shè)一根Φ48×3.5鋼管由底部直通頂部;對(duì)拉螺栓為Φ12@400×400(每端兩個(gè)螺母)，模板與硬混凝土接觸部分不能用穿螺栓拉緊，則用頂撐壓牢;模板的最低處留設(shè)混凝土貫入孔，最高處留設(shè)出氣(漿)孔，出氣(漿)孔的外模上翻，高出空腔頂100～150毫米，呈漏斗狀。
(3)壓注混凝土的配制：混凝土的強(qiáng)度比原設(shè)計(jì)混凝土提高一個(gè)等級(jí)(即C50級(jí))，并摻UEA膨脹劑補(bǔ)償混凝土的硬化收縮，其每立方米混凝土材料用量配合比為：水泥(525R)：砂(中粗河砂)：卵石(粒徑0 5～31毫米)：膨脹劑(UEA型)：水：泵送劑(SP406型)=525：630：990：50：220：10：坍落度設(shè)計(jì)為160±30毫米。
(4)混凝土的灌注：混凝土由混凝土公司制備后，用6立方米混凝土運(yùn)輸車(chē)送到工地，連接HBT60A型混凝土輸送泵，通過(guò)Φ125壓力鋼管直接輸送到裝好的模板內(nèi)?；炷劣上峦蠅褐另旤c(diǎn)后，出氣(漿)孔涌出氣和浮漿液，壓力表指針指到30Mpa時(shí)，模板開(kāi)始發(fā)生變形并有響聲，即停止輸送混凝土。
(5)養(yǎng)護(hù)和拆模：采用封模養(yǎng)護(hù)法，模板表面及時(shí)澆水，保護(hù)濕潤(rùn)14天;拆模按一般的操作工藝進(jìn)行。
4、結(jié)構(gòu)加固效果
(1)觀感效果：拆模后，加固部分混凝土除外觀顏色與未加固部分略有差別外，其它未發(fā)現(xiàn)缺陷，垂直度及平整度都在允許偏差之內(nèi)，連水泥痕跡都難以覓見(jiàn)。到工地檢查的人員誤認(rèn)為接縫是“冷縫”，看不出是后灌入的混凝土。
(2)回彈強(qiáng)度：8月10日(24天期齡)，對(duì)加固部分混凝土用回彈儀進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。布置了15個(gè)測(cè)區(qū)，有5個(gè)測(cè)區(qū)的回彈值超出換算表中的C50(作C50計(jì))，按JGJ23—85規(guī)程進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，最終評(píng)定為fcu=45 99Mpa.
(3)試塊強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的抽樣試塊，28天的強(qiáng)度值為64 9Mpa.
(4)接縫處強(qiáng)度：8月16日，進(jìn)行鉆芯法檢驗(yàn)，評(píng)定的混凝土強(qiáng)度為55 90Mpa;連在接縫處鉆芯的試塊也獲得46 5Mpa，說(shuō)明接縫還有粘結(jié)強(qiáng)度的。
(5)結(jié)構(gòu)加固強(qiáng)度評(píng)定：綜合上述測(cè)強(qiáng)，應(yīng)以鉆芯檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)，該檢測(cè)結(jié)果超過(guò)原設(shè)計(jì)壓注混凝土強(qiáng)度(C50)的11 8%，超過(guò)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度(C45)的24%，偏于安全。
5、結(jié)論和建議
(1)上述事故處理涉及的壓注混凝土技術(shù)的結(jié)構(gòu)加固應(yīng)用實(shí)踐表明，用混凝土輸送泵進(jìn)行壓注混凝土施工的工藝作法是可行的。在目前混凝土輸送泵普及的條件下，推廣壓注混凝土技術(shù)進(jìn)行加固處理、巖石地基加固和隧道施工等特殊作業(yè)，有著重大意義和寬廣的應(yīng)用及發(fā)展方向。
(2)壓注混凝土技術(shù)的最大特點(diǎn)是不需上部的操作工作面，不需通過(guò)振動(dòng)機(jī)械振實(shí)混凝土，就能達(dá)到混凝土充實(shí)空腔的目的，屬于新開(kāi)辟的一種混凝土澆筑施工工藝，操作原理簡(jiǎn)單，混凝土配制方法與一般混凝土相同，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(3)關(guān)于混凝土輸送泵的壓力問(wèn)題，國(guó)產(chǎn)泵機(jī)的標(biāo)識(shí)僅到十幾Mpa，但經(jīng)生產(chǎn)廠家的微調(diào)可以達(dá)到60Mpa.上述事故處理用的高壓是由生產(chǎn)廠家調(diào)出來(lái)的，在使用過(guò)程中，這樣調(diào)出的壓力對(duì)機(jī)械沒(méi)有什么影響。
(4)對(duì)于承受高壓的模板，需因地制宜的采用，使用鋼模(特制大型鋼模板)和多層膠合板，加上強(qiáng)有力的組合配件和支撐，是很容易達(dá)到要求的。
(5)縫隙較大的灌漿工程如考慮采用壓注混凝土技術(shù)，則可以獲得既提高質(zhì)量又節(jié)約投資的效果。
