浅谈外包钢加固混凝土柱抹灰的防裂方法

浅谈外包钢加固混凝土柱抹灰的防裂方法

【摘要】兰州石化公司系统管架隐患治理项目是将管架的混凝土柱外包钢进行加固，包钢完毕后要进行抹灰施工，如何做好抹灰层与加固层的粘接防止抹灰层后期开裂是本次施工的难点。本文将就本次预防抹灰层开裂的具体措施进行阐述。

【关键词】粘接；抹灰；空鼓；裂缝

2012年7月，兰州石化公司系统管架隐患治理项目，分公司负责的部分是9号路及6号路共417米管架治理。此段管廊共有柱子84根，平均高度7米，截面尺寸为350mm*350mm，根据设计要求需要在柱子外做包钢加固，包钢后挂铁丝网进行抹灰施工。

通过现场观察，发现需要加固的柱子均为四、五十年代建成的钢筋混凝土柱，表面无抹灰层。由于使用多年，大部分柱表面已经不再平整，有的柱子表面的混凝土保护层已经脱落，裸露出锈蚀的钢筋；有的柱子则有大于2mm的裂缝。

根据现场的实际情况，结合设计的要求，分公司专业人员分析了本次施工的重点和难点。

首先外包钢加固为本次施工的重点，要做好型钢的焊接工作，保证焊接的质量。同时，为保证型钢与混凝土起到共同承重的目的，就要做好型钢与混凝土之间的粘接施工，确保型钢与混凝土之间不空鼓，这一点也是保证后道工序抹灰施工不开裂的关键。由此可见，型钢与混凝土之间的粘接施工是本次施工的难点。

第二，本次施工的又一个难点就是型钢加固完成后的抹灰施工。之所以是难点原因如下：首先本次待加固的混凝土柱年久失修，表面凹凸不平，这就要利用抹灰厚度进行找平，如此必然导致柱局部抹灰偏厚，而抹灰厚必将成为日后导致抹灰层开裂的隐患。第二在加固完的柱表面抹灰，如何保证抹灰面与原有混凝土面及新焊接的型钢面粘接良好也是一个关键问题，这就要在施工方法上多想办法。

针对我们分析出的施工重点和难点，分公司制定出了本次施工的具体方案，以下我们将重点针对施工中如何防止抹灰层出现裂缝进行叙述，供大家参考。

待现场脚手架搭设完毕后，我们的第一道工序就是对局部破损的混凝土柱进行修复，方法是将破损处松动的混凝土凿除，对于裂缝较大处的混凝土沿裂缝凿成宽2CM左右的槽，然后用清水将混凝土表面清洗干净，并保持湿润，用环氧砂浆对裂缝进行封堵，封堵的表面要拉毛，以利于后续抹灰面与其的粘接，最后用塑料布包裹养护七天。

这里我们用的环氧砂浆的配合比为环氧树脂：乙二胺（固化剂）：二丁酯（增

韧剂）：丙酮（稀释剂）=10：1：1：2。当然，还要在上述材料中加入填料，填料的种类和加入的比例为42.5#水泥：砂：石棉=3：3：1：1（重量比）。环氧砂浆在配制过程中先将环氧树脂加热至60摄氏度，加入二丁酯和丙酮拌匀再加入乙二胺拌匀，再将预热至30摄氏度的填料加入拌匀。施工中注意环氧砂浆加入乙二胺之后应尽可能立即施工，以防止环氧固结。在拌合乙二胺和丙酮时要避免与皮肤接触。这里的环氧砂浆主要是对混凝土柱裂缝进行封堵，对结构来说没有什么帮助，主要是为了防止雨水沿裂缝渗进混凝土柱中腐蚀钢筋，进而破坏柱的承载力。

我们的第二道工序是将混凝土柱表面进行凿毛。进行这一道工序的目的是使抹灰面与原有的混凝土面能更好的粘接成一体，避免抹灰面的脱落及开裂。因此，被凿毛的柱面不但要清除浮尘，还应当形成凹凸麻面而不应当是一个平整的毛面。凿毛的深度一般为5～10mm，毛痕的间距为30mm左右，凿毛时冲击力不可过大，以免对柱的混凝土造成损伤。

我们的第三道工序是型钢焊接，因本文重点论述抹灰施工的裂缝防治，此工序不再详述。

我们的第四道工序是做型钢与混凝土之间的粘接。此道工序成为本次施工的关键，不仅仅是因为型钢与混凝土之间缝隙狭小，施工难度大，还因为这到工序的成功与否直接关系到抹灰层是否会空鼓开裂。

本工程型钢与混凝土的粘接分成两种，一种是缀板与混凝土之间的粘接，因缀板焊接在角钢的外侧，与混凝土之间的缝隙大于等于8mm，根据规范要求此处要用环氧胶泥进行缀板与混凝土之间的粘接。环氧胶泥固化方便，它几乎可以在0摄氏度～180摄氏度的温度范围内固化，在固化时显示出很低的收缩性，一般小于2%。它还具有很高的粘附力，同时，它具有流动性，可以随着结构改变形状，还具有很好的尺寸稳定性。

我们按以下的比例做环氧胶泥的配比，环氧树脂：T31：丙酮：石英粉=1：0.25：2：0.1（质量比），配制时先将环氧树脂中加入丙酮拌制均匀，再加入石英粉拌匀，最后加入T31，拌制均匀后应立即施工，在施工前应先用1：2水泥砂浆将缀板与混凝土面底部封严，以防止灌入的环氧胶泥下坠流淌。在水泥砂浆干透后开始环氧胶泥施工，用三角铲将环氧胶泥填入缀板缝隙中，并随填随捣，保证环氧胶泥完全填满缝隙到上溢为止，施工完毕，72小时后用小锤敲击缀板，根据声音判断环氧胶泥是否填满缀板，是否存在空鼓现象。

型钢与混凝土粘接的另一种形式是混凝土柱四角上焊接的角铁，因角铁直接扣在混凝土柱的四角，与混凝土面相对贴服，缝隙仅仅在1～2mm之间，他们之间的粘接我们采用压力注浆的方法，注入的为YS-JGZ灌注胶，此胶符合GB50367-2006中粘钢及外粘剂安全性能检验各项指标的要求。注胶施工应在抹灰施工结束后进行，自角钢顶端空隙安装灌浆嘴，在压力为0.2MPA～0.4MPA 下开始注胶，注胶应持续进行，直到角铁顶端有胶体流出为止。注胶完毕72小时后可用小锤敲击角铁，根据声音判断是否存在空鼓现象。现场施工的实践告诉

我们这种压力注胶的方法十分有效，因为此种注浆胶本身具有流动性，在压力的作用下它就会流满所有空隙，甚至会从抹灰的缝隙处渗出。

以上型钢粘贴施工，如在后续检查中发现有空鼓现象，处理方法就是将空鼓处的抹灰层敲掉，露出型钢后在其上钻眼在用压力注浆的方法将空鼓处补满浆体。

粘接施工完毕后的工序就是抹灰施工，为防止抹灰层开裂，抹灰前要在加固完毕的柱体上安装铁丝网，铁丝网的孔径为15mm*15mm，搭接长度为300mm，铁丝网用14#铁丝捆扎固定，铁丝间距为200mm。

为保证抹灰粘接牢固，挂完铁丝网后，我们配制加入801胶的水泥浆体，用扫把蘸取浆体甩向混凝土柱面，作为抹灰层与混凝土面结合层。

待结合层干燥后正式的抹灰施工工序就开始了，根据图纸要求本工程用1：2水泥砂浆进行抹灰，为防止抹灰层开裂，严格控制水泥和砂子的质量也是至关重要的，对于进场的原料我们根据规范要求进行了抽样复检，确保水泥和砂子的质量符合规范要求。同时，我们对砂子的含土量进行重点控制，抽样复检的同时我们也配合观察验收砂子的质量，就是用手抓握砂子后松开，如果手心上尘土的残留较多，则坚决退货，不予使用。

另一个防止开裂的重要手段就是控制好水泥的用量，用量过大将直接导致抹灰面的开裂。正常情况下的1：2水泥砂浆的每立方用量为水泥550kg，砂子1.1m3，经分析这样的水泥用量偏大，我们将其调整为水泥300kg，砂子1.1m3，同时加入801胶，此胶既可以弥补减少水泥损失的强度，同时还可以增加砂浆与混凝土面的粘接强度。经过现场试验每立方米水泥砂浆801胶的加入量为50kg。

水泥砂浆调配完毕后进行正式抹灰施工，抹灰分六遍进行，每遍厚度约为5mm。

抹底层灰时，在抹灰前应先薄抹一层，将铁丝网的缝隙填满，灰面没过铁丝网，抹时用力压实，使砂浆充分挤入细小的缝隙内。接下来的几层用木刮尺找平，用木抹子搓毛，然后全面检查底层灰是否平整，阴阳角是否方直、整洁，并用脱线板检查柱面垂直和平整情况。

等底层灰六七成干时开始抹罩面灰（抹罩面灰时如底层灰已经干燥应浇水湿润），罩面灰两遍成活，操作时两人配合，一人刮一遍薄灰，另一人随即抹平，压光时掌握火候，不出现水纹。压好后用毛刷蘸取水将面层刷洗一遍，使面层灰的颜色一致，还可以将污染清除。

面层灰抹完后，及时用塑料布进行包裹养护。

结论：在施工验收时，本工程一次验收合格。但也还存在一些整改问题，如柱面存在少许空鼓现象；存在一些轻微的龟裂纹，这些龟裂纹偶尔在空鼓处可以