池体开裂原因分析及抗震加固处理.doc

确保选煤厂顺利投产，降低业主投资成本-池体开裂原因分析及抗震加固处理一、工程概况 601、602浓缩池为福山国际山西柳林寨崖底坑口选煤厂配套设施，本工程为 2个直径24米半地下式浓缩池，地上4.5米、地下5.9米，采用钢筋混凝土结构，网架屋盖。 二、QC小组概况1、小组概况寨崖底坑口选煤厂QC小组成立时间2010.6.4注册号课题：确保顺利投产、降低业主投资成本2010.003课题类型攻关型活动时间.6.128.8活动次数6次小组人数6人人均TQC教育：34学时出勤率93%制图：高凤琴 制图日期：2010.6.52、小组成员情况 表-1序号姓名性别年龄文化程度职务职称组内职务1徐善东男43大专技术负责人工程师组长2徐道杰男34大专施工经理工程师副组长3高凤琴女22大专资料员技术员组员4李秀年男47高中质检员助工组员5李玉安男26高中施工队长技术员组员6田广庆男34中专技术员助工组员制表人：高凤琴 制表日期：2010.6.53、活动计划 表-2 时间内容6.676.896.10116.128.139.34现状调查活动目标要因确认制定对策组织实施效果检查巩固措施下步打算计划 实 施 制表人：高凤琴 制表日期：2010.6.5三、选题理由3.1、公司的质量方针：精心管理、持续改进、创精品工程、保客户满意。3.2、本工程于2010年6月2号对601水池开始注水，6月4日上午经检查，发现了漏水现象，并有一处从地下涌水现象，由于有特殊性属于质量事故,专家还没有定性。我们QC小组必须分析了解事故的产生原因，才能够根据事故产生的原因制定确实可行的施工方案，力争给公司信誉效益带来双赢 3.3、本工程投产试车在即，业主在召开生产会议上提出必须爆破，设计院也倾向于拆除新建。山西分公司提出拿出最佳施工方案，保证开车投产第一的前提下，既保证质量、进度，又要实现业主投资最小化，只有方案选择最佳才能够实现业主的要求。3.4、我们QC小组根据施工现场实际状况，结合其它选煤厂的相关施工经验，决定采用抗震加固技术。抗震加固在山西分公司是第一次遇到，没有相关的施工经验 ，为此我们在查阅相关的资料同时请教山西省的抗震加固的专家及相关的施工单位，结合我们自身的实际施工状况，制定了该工程的施工方案，并编制了抗震加固施工作业指导书。四、活动目标为此我们必须分析出水池开裂的原因，根据事故原因确定可行的施工方案。我们选择确保选煤厂顺利投产，降低业主投资成本这一课题进行公关，确保工程顺利投产，最大化降低业主投资。五、现状调查我们QC小组一行6人对柳林汇丰上白霜洗煤有限责任公司、柳林华泰洗煤焦化有限公司、柳林县金豪煤化有限责任公司三个建设单位进行实际调查，通过资料查询以及与分管技术厂长交谈沟通，确认其项目中出现的质量事故均采用抗震加固施工方法，在工期、效益均取得良好的结果，对比值如下表： 工程名称调查项目柳林汇丰上白霜洗煤有限责任公司柳林华泰洗煤焦化有限公司柳林县金豪煤化有限责任公司拆除施工周期（日历天）18896270抗震加固施工周期（日历天）7240120施工工期对比+116+56+150拆除施工费用（万元）3852781198抗震加固施工费用（万元）160122456经济责任方施工单位建设单位、施工单位施工单位、设计单位直接经济效益（万元）225156742间接经济效益（万元）350010247500根据上表统计数据得出采用抗震加固施工方法，无任在缩短施工工期还是在经济效益来说，都是确实可行的最佳施工方案。六、要因的确认我们QC小组组织有关专家进行了讨论，在对施工过程、工程质量控制、相关施工技术资料数据的了解和分析的基础上，又研究了地质勘察报告，并对设计单位6月6日提供的结构计算书及图纸进行了认真的分析对比，得出发生浓缩池裂缝渗漏的主要原因如下：6.1结构布置不合理，应在网架支承柱下和地基有可靠的传递，通过挑梁及池壁传递使构筑物传力不明确，是产生事故的主要原因。6.2 计算书中把集中荷载（网架支承柱）折算成均布荷载是结构本身不能实现的，而且计算书采用的集中荷载值偏小，计算中未考虑风荷载对构筑物产生的水平作用力。6.3由于钢柱固定在钢筋混凝土挑梁上，计算中可能按简支计算的，但实际受力过程中可能要产生弯矩也是产生事故的原因之一。6.4在池壁与池底交汇处，构造未考虑由于集中荷载作用下的配筋计算，使底板产生了裂缝。6.5根据设计规范的构造要求，浓缩池竖壁竖向钢筋锚入基础底板的锚固长度不够，底部加密钢筋不满足构造要求，同时池底板上部径向钢筋也未完全锚入池壁基础内。6.6关于基础不均匀沉降，引起的底板变形和裂缝，从理论上讲裂缝是不规则和没有规律的。在对池体裂缝的分析中，裂缝是有规律的径向分布裂缝，且分布较均匀，具有规律性，在2009年8月15日浓缩池注水试验后沉降量最大仅为5mm，由此可以排除不均匀沉降造成池体裂缝的可能性。6.7一个重要的事实是我单位曾在2009年8月对2个浓缩池进行注水试验，试验过程中无裂缝出现，注水试验过程符合施工规范，试验获得圆满成功。6.8 施工图要求基础下土层与设计不符处挖去直至达到设计土层3层粉质粘土，超挖部分用三七灰土回填。现场该土层实际分布情况为标高986.8米-标高989米之间。施工时业主要求在3层粉质粘土与基础底板之间采用了素土分层填充处理。形成浓缩池中心柱处直接座落3层粉质粘土上，浓缩池壁下的条形基础座落素填土上，填土厚度3.5-7.9米，沿条形基础下不均匀分布。6.9原设计地基为3层粉质粘土，承载力特征值fak=230KPa，在此情况下底板环向应力极小，原设计结构完全满足使用要求。由于勘察报告与实际情况不符，而现已施工的素填土厚度较大，且不均匀。经山沟雨水渗泡后，造成了池底下的不均匀沉降，从而使上部结构出现了相应的裂缝，裂缝特点：从立壁基础底开始出现裂缝，向上延伸至池壁下部1.0-1.5米高，池壁上部无裂缝。基于此我们QC小组得出的结论是必须对601 602浓缩池地基进行灌浆地基处理，池体必须进行必要的抗震加固，以保证构筑物的正常使用。七、主要施工步骤及施工工艺注浆方案的施工：71抗震加固方案的施工步骤如下：7.1.1对浓缩池钻孔检查: （1）回填土范围；（2）确定原回填土是否均挖至3层粉质粘土；（3）确定回填土的厚度，7.1.2底板下土层注浆（注浆范围：浓缩池所有底板处且伸出基础底板边缘1.5米）。7.1.3对结构裂缝部位进行加固处理。7.1.4注浆完成及结构加固后，应把底板立壁清扫干净。底板裂缝顶部加做聚乙烯丙纶复合防水卷材一层宽500mm；立壁裂缝两侧加做聚乙烯丙纶复合防水卷材一层宽500mm，缝上下各延伸500mm,与立壁接触部位剔出嵌槽，把卷材嵌进凹槽内；卷材型号为国标FS2 400g/,应保证其与底板粘结牢固。池底面调整平整后，上做25mm厚防水砂浆面层，防水砂浆施工按五层做法施工。池壁挂钢筋网（直径6mm 间距150 双向设置），采用膨胀螺栓固定在池壁上，喷射25mm厚防水砂浆面层（详见详图1，2，3）。7.2.注浆施工7.2.1 处理范围：浓缩池所有底板处且伸出基础底板边缘1.5米。7.2.2 注浆方法：注浆孔直经为90毫米,孔距1.5m。注浆压力为0.30.5MPa左右。注浆孔采用梅花形布置。 注浆孔深度应贯穿回填土伸入原状土（3层粉质粘土）1.1m。浆液注入率为15%-20%。7.2.3 注浆材料：采用水泥浆，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比控制在1:11.5:1，施工时掺加3%膨胀剂及3%水玻璃。7.2.4 施工：先在需要注浆的地方做好标记，布好注浆孔位置，然后进行成孔，待所有注浆孔深度达到设计要求后，再进行注浆。注浆前应将注浆孔孔口填实，以保证注浆压力。注浆孔孔口填实深度要保证不小于300mm。注浆时应注意观测，如注浆孔孔口或相邻注浆孔孔口有冒浆发生，则可认为达到设计要求。如底板有拱起或跑浆等异常现象发生，应及时调整注浆压力。注浆可先在局部进行试验，密切观测注浆情况，做好施工记录并及时向设计人员反馈现场情况，待取得成功经验后再大面积展开施工。施工时应设旁站监督,确保每个注浆孔注浆完全密实并做好施工记录。7.3裂缝处理（灌缝胶）7.3.1流程:裂缝处理粘贴注胶底座 封缝 配胶 灌胶 成品保护 . 7.3.2施工工序及工艺: 7.3.2.1 裂缝处理：混凝土底板上的裂缝,用钢丝刷等工具,清除裂缝表面的灰尘,浮渣等污物,然后用压缩空气将裂缝内的灰尘吹出,再用棉丝沾丙酮擦拭裂缝表面. 7.3.2.2 标注灌胶底座的位置 7.3.2.2.1根据裂缝的宽度及深度，确定灌胶底座的位置。并用粉笔在裂缝表面做出标记；7.3.2.2.2裂缝宽度在0.2mm以下时，底座间距为250mm；裂缝宽度在0.2mm以上时，底座间距为300mm 350mm。7.3.2.3 粘接灌胶底座 7.3.2.3.1 调和灌胶底座粘接胶。按主剂与固化剂的配合比进行调和，直至调和均匀为止； 7.3.2.3.2 将调和后的粘接胶涂抹在灌胶底座下底面周圈； 7.3.2.3.3c 将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，并适当用力下压底座使底部粘接胶部分溢出，并包住注胶底座边缘； 7.3.2.4 封闭裂缝 7.3.2.4.1 用缝封胶将灌胶底座之间的裂缝完全封闭； 7.3.2.4.2 涂抹封缝胶至灌胶底座处时，应检查底座是否粘接严密；若存在缝隙，应用缝封胶对其进行周圈封闭； 7.3.2.4.3 粘贴表示灌胶底座橡胶膨胀限度的纸条； 7.3.2.4.4 封缝胶的涂抹宽度应以23cm，厚度2mm为宜；为确保固化，缝封胶应至少养护12小时以上。 7.3.2.5 裂缝灌胶 施工 7.3.2.51 按规定比例称量并根据裂缝状况估算在可使用时间内可以用完的灌缝树脂材料。并按一个人进行灌注时，一次用量为500g1000g进行树脂称量； 7.3.2.52将灌缝树脂材料混合均匀后，装入专用注射器（泵）内； 7.3.2.53给注射泵套上专用的喷嘴 TG，水平裂缝按从一端向另一端顺序,灌胶时从第一个底座开始注入,待第二个注胶底座流出胶后为止,用后将第一个底座进胶嘴堵死,再从第二个注胶底座注入,如此顺序进行.最后一个注胶底座为排气用,可不注胶。 7.3.2.54当弹性橡胶膜内树脂不足时，应进行补充灌注，直至达到预估灌缝树脂用量或橡胶膜内树脂不再减少； 7.3.2.55针对不同的裂缝使用不同类型的树脂，裂缝较宽的地方，先注射粘度低的灌缝树脂，然后再加注粘度高的灌缝材料； 7.3.2.6 成品保护及养护：灌缝完毕后，养护一昼夜，等待树脂固化，并在24小时内不得扰动注胶底座,35天后拆除底座.7.3.2.7结构表面清理 7.3.2.1 灌缝材料固化后，要进行表面清理。先清除掉灌胶底座和封缝胶，然后使表面平滑； 7.3.22 拆除底座后，残存的树脂可以用砂轮等工具进行清除 ；7.4 碳纤维条施工：裂缝灌注胶施工完毕后，在底板顶面结构裂缝范围内沿环向粘贴100mm300的碳纤维条。主要材料: 7.4.1关于碳纤维织物的说明 7.4.1.1特点: 7.4.1.1.1 轻质,高强,厚度小; 7.4.1.1.2 优质的耐久性,突出的抗疲劳能力;7.4.1.1.3 抗碱,抗腐,抗酸及耐腐蚀性;7.4.1.1.4 张力均匀,不扭曲变形; 7.4.1.1.5 强度高,能灵活地用于抗弯,抗剪及轴压加固.7.4.1.1.6 施工便捷.7.4.1.2.材料性能: 名 称 碳纤维织物 单 位 质 量 g/m2 200/300 名 义 厚 度 mm 0.111/0.167 复合材料性能 抗拉强度(Mpa) 大于等于3000 弹性模量(Mpa) 大于等于2.1X105 断裂伸长% 大于等于1.5 7.4.1.3碳纤维配套树脂:7.4.1.4打底胶: 底胶是双组分,低粘度,高渗透性环氧类胶粘剂.对混凝土有优良的封闭性及粘接力,保证混凝土结构与碳纤维复合体系之间的最大应力传递,尤其适合用于标号较低,多毛细孔的混凝土基面.使用方法:将底胶与底胶固化剂按配比混合,充分搅拌均匀,放置5-10min熟化,然后用适当工具将配好的底胶刷于混凝土基面上,涂刷底胶前基面应保证干燥,清洁.底胶适合使用温度为-540,施工温度较低时在配比范围内可略增加固化剂用量.底胶的用量随混凝土的疏松程度而变化.疏松的基面,有时可能需涂刷两遍以上,直至封闭基面.反之,致密的混凝土基面用量较小,高强度,高密度的混凝土基面,甚至可以不用.底胶硬化后方可进行下道工序.7.4.1.5找平胶: 找平胶是双组分,用于涂刷过底层树脂的混凝土表面的孔洞抹平,并将待加固构件(如梁,墙)的转角部位修补成圆弧.使用方法:按产品配比配制结构胶,对混凝土表面缺陷及转角部位进行找平,针对混凝土表面条件的缺陷程度,适当增减胶的用量.7.4.1.6面胶: 面胶是双组分,无溶剂,高强度的环氧类胶粘剂,对碳纤维材料有良好的浸润性,面胶浸润到碳纤维片材中形成的复合材料具有极强的力学性能和优良的耐久性能.面胶在保证良好浸润性能的同时,也具有较好的触变性能,使垂直面施工流淌性较小.施工方法:选用常规胶,使用时两种组分应充分混合均匀,放置5min左右熟化.即配即用,以保证胶的浸润性,最重要的是施工工具与方法应保证胶能浸润到碳纤维片材中,形成的碳纤维复合材料应做到平整,无空鼓,在面胶尚未硬化前应做检查,及时修复。7.5聚乙烯丙纶防水卷材施工聚乙烯丙纶复合防水卷材是以原生聚乙烯合成高分子材料加入抗老化剂、稳定剂、助粘剂等与高强度新型丙纶涤纶长丝无纺布，经过自动化生产线一次复合而成的新型防水卷材。7.5.1材料及主要机具 7.5.1.1 材料要求：聚乙烯丙纶防水卷材应具有出厂合格证,并进行现场有见证抽样送检,合格后方准使用. 7.5.1.2材料介绍:系理聚乙烯丙纶防水卷材，是在充分研究现有防水卷材的基础上，根据现代化防水工程的新要求研制而成的。该产品各项性能指标均符合GB18173.12000 要求，是采用多层高分子合成片材，采用新技术，新工艺复合加工而成的新型防水材料。 聚乙烯丙纶、涤纶防水卷材具备抗拉强度高，抗渗能力强，低温柔性好，线胀系数小，易粘接，磨擦系数大，稳定性好，变型适应能力强，适应范围广，使用寿命长等一优越性能，其突出特点是表面粗糙均匀，可与水泥材料在凝固过程中直接粘合，这是其它防水、防渗 材料所不具备的性能。该产品用于水池，施工简便易行，在基层潮湿的情况下，只要无明水即可施工。该产品可直接设于水泥中，使用性能稳定可行，是一种无毒，无害，无污染的绿色环保产品。表底层为涤纶无防布的产品，各种性能优于表底层为丙纶布的产品。 7.5.2.主要机具：电动搅拌器、高压吹风机. 铁辊、手持压滚、压子、小平铲、铁桶、 剪刀、钢卷尺、笤帚、小线、彩色粉、粉笔。 7.5.3. 作业条件： 7.5.3.1 施工前审核图纸，编制防水施工方案，并进行技术交底。必须由专业施工队持证上岗。 7.5.3.2防水层施工前应将基层表面清除干净，并保持其干燥。 7.5.3.3 基层不得有空鼓、开裂、起砂、脱皮等缺陷；基层含水率应不大于9%。 7.5.3.4 防水层施工按设计要求，准备好卷材及配套材料，存放和*作应远离火源，防止发生事故。 7.5.4 . 施工方法与步骤 聚乙烯丙纶防水卷材工序： 清扫基层 配制胶粘剂(随用随配制)施工防水层防水层检验保护层施工验收。 7.5.4 .1 将铺贴防水卷材的基层面清扫干净，并洒水保基层湿润。(注：，地下防水找平层应符合GB502082002 地下防水工程施工及验收规范规定。) 7.5.4 .2用含水泥量1015的聚乙烯醇胶液制备水泥素浆粘结剂, 搅拌均匀，无沉淀，无凝块，无离析现象即可使用。 7.5.4 .3本工程密封材料采用M110型聚醚型聚氨酯。 7.5.4 .4防水卷材沿裂缝顶部铺贴，一层宽为500mm，卷材型号为国标FS2400g/0。胶粘剂涂刷在基层面上应均匀，不露底，不堆积；胶粘剂涂刷后应随即铺贴卷材，防止时间过长影响粘结质量。 7.5.4 .5铺贴防水卷材不得起皱折，不得用力拉伸卷材，边铺贴边排除卷材下面的空气和多余的胶粘剂，保证卷材与基层面以及各层卷材之间粘结密实。 7.5.4 .6本工程铺贴卷材的搭接宽度按150mm 施工。7.5.4 .7上下两层和相邻两幅卷材接缝应错开三分之一幅宽。 7.5.4 .8 防水层蓄水试验：卷材防水层施工后，经隐蔽工程验收，确认做法符合设计要求，应做蓄水试验，确认不渗漏水，方可施工防水层保护层。7.5.4 . 9 保护层施工：在卷材铺贴完毕，经隐检、蓄水试验，确认无渗漏的情况下，按设计要求上做25mm厚防水砂浆面层。 7.6 主要劳动力序号施工阶段喷锚工气焊工打磨防水工碳纤维瓦工钢筋工1注浆1642裂缝处理123碳纤维加固264防水处理865池壁喷浆12647.7施工组织的协调工程开始施工前，积极组织管理人员、工人进行系统的学习，了解各工序的施工工艺及技术要求，印发施工手册，让所有参加本工程施工的人员掌握施工技术要求、要点，避免因施工工序、技术要求不了解而造成的工期延误、材料的浪费、经济的损失。由徐道杰编制奖罚措施，对施工中工作不认真责任心不强的，材料浪费的、不按节点完成的班组个人进行处罚；工作表现好的、任务完成及时及超额提前完成任务的进行奖励，由田广庆、李玉安现场考核报Q