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摘要
以某礦業公司倉體結構加固補強工程為實例，介紹如何對磨損嚴重工業漏斗及筒倉容器的補救、在不影響安全生產的前提下如何消除構筑物局部構件的安全隱患、延長構筑物的使用壽命，進而降低生產建設費用，提高系統的使用綜合利用和經濟效益。
關鍵詞
加固補強；使用壽命；經濟效益
一、前言
隨著歷史的推移，礦業公司生產系統的建（構）筑物經歷風吹雨打、各種倉體及漏斗被源源不斷自井下提升上來的原煤或矸石沖擊以及各種礦石持續沖擊、磨損而部分喪失或全部喪失齊應有的安全和使用功能。為了滿足正常的安全生產、延長構筑物的使用壽命、提高建筑物和土地的綜合利用率，同時響應國家節支降耗的號召，我們對上述存在安全隱患和影響正常生產需要的部位采用高強灌漿料與鋼板、型鋼相結合的方法進行加固補強，以提高其使用性能、消除安全隱患、確保安全生產，是企業持續發展和有著非常積極的意義，下面以其中某礦業公司的其中幾個矸石倉的修復加固為例進行闡述。
二、工程概況
該礦業公司于上世紀六十年代建成投產，最初年設計能力150萬噸，歷經多次技術改造目前產量為240萬噸/年。其中的洗選倉和白矸石倉投入使用年限已超過30年、其結構形式為鋼筋混凝土倉體結構、在倉體豎壁的下部及斜漏斗內壁安裝30Kg/m的鋼軌作為內襯來減少矸石對鋼筋混凝土漏斗的直接沖擊和摩擦。其中：白矸石倉為5個連體結構、用于臨時存放井下提升上來的煤矸石的方形倉體結構，其漏斗口距地高度22m、直徑8m、倉壁和漏斗壁均為300mm鋼筋混凝土現澆結構。因常年被矸石等塊料撞擊和水分、微生物的侵蝕，倉體豎壁和漏斗斜壁均出現：（1）倉壁和漏斗外側因局部結構鋼筋被腐蝕而造成表層混凝土剝落、結構鋼筋外露；（2）倉壁內側鋼軌內襯被嚴重磨損、矸石直接沖擊原有混凝土倉體結構，并造成內層混凝土脫落、部分受力鋼筋折斷；（3）漏斗口由于固定卸料箕斗的預埋螺栓因遭遇水分和微生物等有害物質的侵蝕而脫落、箕斗純在脫落的危險；（4）部分倉壁和漏斗混凝土結構壁被砸透，造成倉內矸石外露，存在墜落傷人和傷物等極大安全隱患。礦方既要完成上級對其下達生產指標任務和安全任務、同時由于市場因素和國際大氣候的影響也無法籌集資金新建替代建筑物，為此要求施工企業在不能影響其日常生產還要保證施工安全。為此我單位積極組織相關專業的技術人員對現場進行實地勘察后，采用頭腦風暴法對處理方法進行反復論證。（1）先恢復原有作為內襯的鋼軌、修復或補強原混凝土結構破損部位的鋼筋，剔除破損部位周邊松散的混凝土、支設模板用高強度灌漿料或細石混凝土修補破損的漏斗或倉體混凝土壁；（2）考慮到工期較為緊張、可用于修復和加固的時間及混凝土養護時間非常短、混凝土澆筑時結構截面尺寸極不規則不易支設模板、而且修復部位是整個倉體結構中受到沖擊力最大的地方，為延長其使用時間、經多次論證，須在此部位內襯鋼軌上再焊接20mm厚的耐磨鋼板以增強漏斗的耐磨性和使用期限；（3）為了防止在矸石等不斷沖擊襯板時因襯板背面存在空隙而發生顫動、造成襯板與內襯鋼軌之間的焊縫因疲勞破壞而開裂脫落、最終喪失其應有的功能，將襯板與鋼軌之間用流動較好、強度高的混凝土壁填實從而減輕焊縫的疲勞破壞。（4）φ32水鉆在混凝土壁上用開孔，用氣割在襯板上開φ35的孔，通過φ25對拉螺栓將內襯鋼板和倉壁外側上附加的10鋼板（作為底模用）進行固定，螺栓一端與內襯鋼板塞焊、磨平，混凝土外側的鋼板用螺栓母擰緊，并將螺栓母與螺栓桿點焊，防止螺母脫落。同時將倉壁上的φ32mm水鉆眼與φ25mm螺栓桿之間的縫隙灌注結構膠（防止螺桿松動和矸石內的水分從水轉孔內流出，造成漏斗口處的電氣設備短路等缺陷）。內襯鋼板的大小覆蓋現有被砸壞的內襯鋼軌的范圍、內襯板與鋼軌之間的四周的空隙根據現場實際用鋼板進行密封以保證后續灌漿時不溢流。（5）完成上工作后在上述兩鋼板之間用高強度灌漿料進行填充后，約72h即可投入正常生產。為了保證灌注質量，在每兩個內襯鋼軌間上部留置φ40mm的孔洞作為灌注口和排氣口，以保證灌注質量，并視情況進行振搗。
三、主要施工過程
1、用鋼筋網片封堵即將進行加固施工的倉上口原有的四個下料口，防止墜物傷人；
2、在倉的內部和外壁搭設施工腳手架。倉漏斗外腳手搭設三排腳手架；漏斗內腳手搭設采用方形（類似倉體內腔形式）滿堂腳手架，自漏斗內下口開始搭設。
3、拆除已被損壞的鋼軌內襯和松散的混凝土：用氣割拆除漏斗內壁砸變形的鋼軌，用電鎬剔除鋼軌道間破損處浮散砼。
4、按照原結構的配筋更換和補全鋼筋：鋼筋采用φ20雙向鋼筋@150mm，用電焊焊接好，單面搭接焊不小于10d，焊接鋼筋用的焊條為E422焊條。
5、恢復并加固漏斗內壁I30內襯鋼軌：將原有的單已經嚴重變形或磨損的鋼軌切割拆除后按照原有間距進行焊接恢復。
6、安裝對拉螺栓：用φ32水鉆在原倉體結構上按照縱橫方向400mm成孔，成孔完畢后用吹風機和毛刷將孔內的粉塵灰渣清理干凈穿入M25對拉螺栓、并用專用結構膠將灌實對拉螺栓與水鉆孔之間的空隙（即將對拉螺栓植于混凝土壁上）。
7、安裝耐磨鋼板：漏斗內側將內襯鋼軌補全、焊牢后，漏斗的內襯鋼軌的軌頂面焊接20mm厚耐磨鋼板。耐磨鋼板與鋼軌之間和耐磨板之間采用焊接，并將其與（6）埋植的M25對拉螺栓塞焊焊接。
8、用10mm鋼板、水不漏、海綿條、膠泥及膠帶紙等材料封堵耐磨鋼板與原倉體混凝土之間的空隙，同時在每兩根鋼軌之間上部的封堵鋼板上開孔φ40mm作為灌注口和排氣口，以保證混凝土的灌注質量。
9、漏斗外側附加10mm鋼板借助鋼板墊用螺母將其與M25對拉螺栓加固（作為高強灌漿料時的底模）。
10、澆筑灌漿料
10.1、仔細檢查鋼板周邊是否存在空隙，必要時重新進行封堵；
10.2、按產品使用說明書的要求和現場的灌注用量加水攪拌灌漿料，直到將灌漿料攪拌均勻為止。
10.3、從倉內漏斗上口預留的孔洞灌注灌漿料。灌注到300mm高左右，為將縫隙灌注嚴密，用手錘敲打斜面的鋼板。注意澆筑時，要安排好看護人員，如有漏漿部位要及時封堵。
10.4、對施工部位進行養護，防止過早受到沖擊，影響灌漿料的強度。
11、施工應注意的事項：
11.1、必須對倉體上部的下（進）料口進行封堵，確保在倉內施工時無任何雜物吊入，造成人員和設備的傷害；
11.2、施工腳手架的搭設必須與原有結構之間進行可靠連接、確保架體的穩定；
11.3、倉內照明必須使用安全電壓、同時做好通風管理，確保施工人員的職業健康；
11.4、必須與礦方協調生產搶修時間，施工期間禁止一切與之相關的設施移動。
11.5、必須嚴格點火票制度，施焊前做好現場安全確認，確保安全后才可進行施焊作業，并加強通風、防止煙塵傷害和粉塵爆炸等危險。
11.6、倉體內施工受空間限制，必須提前做好統籌安排，制定合理地施工順序和材料的運輸方案確保運輸安全。
四、效果檢查
在施工過程中不僅沒有影響礦方的正常生產、無任何安全事，而且通過對上述倉體結構的加強和修復，其功能恢復到原來的狀態并為礦方的各項任務指標的完成提供了保障，通節約了大量資金，經過一年的跟蹤檢查和與礦方反饋，被修補的倉體和漏斗結構均能正常使用且完好無損。目前這種危舊倉體和破損漏斗修復得到了集團煤業公司下屬的各礦業業公司的認可、提供了借鑒效果，目前相關礦業公司參照此法對破舊倉體和漏斗進行了修復和加強加固、節約大量資金和土地。我單位對類似的處理方案做了不斷優化和提高，對此類施工方法進行了系統歸納總結、并編制了作業指導書，在當前行業競爭非常激烈的環境下，工礦企業規模不斷壓縮、國家宏觀調控政策的影響新建礦井建設大幅萎縮，作為以礦山建設為主的施工企業，要想生存、就必須在施工工程中，不斷優化和提升此類工程的施工方案和水平，提高企業的生存能力，只有這樣才能有效的企業的可持續發展。
作者：史貴生 單位：唐山開灤建設（集團）有限責任公司
