例谈筒仓加固施工
1、 工程概况
内蒙古某集团公司，旗下伊旗某煤矿于2007年建成两个钢筋砼圆筒仓。此精煤产品仓，直径22m，壁厚320mm，仓顶标高51.000m，仓上为两层框架结构用房，建筑物总高度62.600m。
该矿于2011年在使用过程中发现，筒仓一圈中间约15-45m高范围内出现大量竖向裂缝，裂缝走向从上到下基本垂直，大部分长度在20-30m左右，裂缝间距大概30-50cm，最大裂缝宽度1～2mm，裂缝深度都贯穿筒体内外；此外还存在仓壁内、外侧局部混凝土环向带状剥落，钢筋裸露，严重部位仓壁混凝土完全脱落贯通，形成一个一米见方的洞口。上述情况表明此两个煤仓已处于严重的危险状态，不能继续使用。
2、 筒仓问题分析
针对本煤仓出现的问题，首先进行了现场混凝土强度抽样检测，检测结果表明混凝土强度达到设计要求。后经过结构鉴定，发现设计配筋等指标也符合设计规范的要求。
分析筒体结构的受力单元，筒体裂缝走向基本垂直分部，间距大小相当，贯通筒体内外，并无环向水平裂缝，根据筒体裂缝的分部和走向，基本可以确定为钢筋混凝土筒体受力单元所受环向水平应力大大超过筒体受力单元的极限环向水平应力，筒体受力单元的水平承载力主要由环向水平钢筋承担，由此可以推定煤仓筒体环向水平钢筋配筋量严重不足。进一步检查筒体上混凝土脱落处和破坏洞口处配筋，发现实际配筋量和设计图纸不符，大概缺少约三分之一的配筋量。由此可以确定本煤仓的破坏是由于水平环向钢筋量达不到设计要求而造成的，筒体的破坏形态完全符合这一状况。
3、 加固方案的对比选择
3.1 针对筒体环向水平筋不足的情况，提出了两种加固处理方案： 方案一：首先对筒体上的裂缝进行压力灌胶处理，新旧结合面凿毛和植拉接筋，然后在筒体外围绑筋支模、浇注高强无收缩灌浆料，采取加厚筒壁150mm的方法进行加固。此方案的优点是只在筒仓外围进行加固施工，不到仓内施工，
加固计算分析简单明了；缺点是结构自重增加较大，需要从筒体底部加固做起，需要搭设超高脚手架和施工电梯，湿作业，工期比较长。
方案二：首先对筒体上的裂缝进行压力灌胶处理，然后在筒仓内外壁间隔一定距离粘贴若干道钢板箍，内外钢板箍标高位置相同，通过对穿螺栓将内外钢板箍拉结在一起，钢板箍之间的外筒壁表面，再环向粘贴高强碳纤维布。此方案的优点是结构自重增加很少，只在筒体开裂的中间部位进行加固，不需搭设脚手架和施工电梯，工期短；缺点是加固受力分析复杂，需要仓内施工，加固材料表面需要抹灰保护。
3.2 两种方案的造价相当，我们在综合分析了两种方案的优缺点后，决定采用方案二进行加固。详细方案如下：
3.2.1 筒仓裂缝处理
先把筒体外周的涂料层打磨干净，根据筒壁上显露出的裂缝宽度分别采用如下两种施工方法进行处理：
1）对于宽度大于0.2mm的裂缝，采用化学压力灌浆方法进行加固处理； 2）对于宽度小于0.2mm的裂缝，沿缝剔10mm深左右的V槽结构胶封闭处理。
3.2.2 筒仓外壁加固
筒仓外壁采用粘贴钢板箍和碳纤维布箍相结合的方法。
外壁上部30m范围内间隔粘贴钢板箍，钢板宽度200 mm，厚度5mm，筒体开裂严重的中间部位，钢板箍间距600mm，其他部位间距800，钢板之间的连接采用对焊连接。钢板用M10@600膨胀螺栓临时固定。钢板间筒体环绕满粘碳纤维布三层，每层布错开粘贴，碳纤维布环向搭接长度不小于1m。加固表面抹20 mm水泥砂浆保护。
3.2.3 筒仓内壁加固（上部30m高范围内）
仓筒内壁采用粘贴钢板箍后抹高强聚合物砂浆法进行加固。
内外壁钢板箍同样规格，粘贴在和外壁钢板箍相对应的位置，在M12穿透螺杆位置，用-50x4x300钢压条抹粘钢胶压钢板箍，拧紧螺母。考虑到筒体内壁
混凝土表面，受物料的冲击摩擦作用更易脱落的因素，在加固范围内的所有内壁，利用外露的对穿螺栓头绑扎满挂钢丝网片，分层抹压50厚高强度聚合物砂浆。
4、 加固施工中的要点
现场施工过程中，筒体内外都未搭设脚手架，而是在筒体内外各安装了10个和11个6 m吊篮进行施工。具体钢板箍粘贴施工时，发现此钢板箍每根长度达到71m，如果将钢板条事先焊接成一个大长条，通过吊篮运至筒体相应加固部位，同时涂胶进行粘贴施工，则很难进行粘贴。因为：一是71 m长的钢板太长太重，11个吊篮的工人很难动作协调一致同时将钢板固定在相同的水平位置上；二是钢板太长，11个吊篮的工人同时进行钢板涂胶作业，再按次序进行固定加压，很难在胶的固化初凝期内准时完成粘贴。针对此种情况，我们采取了7 m长短钢板条不提前焊接、依次粘贴施工、最后统一焊接灌胶的粘灌相结合的方法，很好解决了以上问题，至此，一个完整封闭交圈的钢板箍粘贴施工完成。经过此工序调整，不但降低了施工难度，通过流水作业，提高了工作效率，而且也保证了钢板箍加固质量，节约了工程造价。
5、 结论
此煤仓加固完成后，安全运行到现在，再无新的质量问题出现，说明对于筒仓结构水平环向承载力不足的问题，环向粘贴钢板和碳纤维箍，是一种行之有效的加固方法，同时，也探索了一种筒体钢板箍粘贴加固施工的新工法。
参考文献
1. GB50077-2003.钢筋混凝土筒仓设计规范[S].中国计划出版社.
2. 吴健.无变形缝大直径贮煤筒仓受力分析[J]. 低温建筑技术， 2008， 5：90-92.
例谈筒仓加固施工
