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摘要：随着脱硫增容改造工程陆续开展，因设备负荷改变局部楼体结构需加固，化学加固技术因对原有结构改变小、强度高、施工快等优点，得到了广泛应用。
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关键词：脱硫改造 加固应用
Abstract: With capacity improvement project for desulfurization in succession, for equipment load change the local building body structure should be strengthened, strengthening technology for chemical on the original structure change small, the intensity is high, the construction fast etc, and has been widely applied.
Key words: the desulfurization， reinforcement， applications
中图分类号：TU472.5 文献标识码：A 文章编号：
0前言
根据 “十二五”规划及火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011），目前在运行电厂脱硫系统大多需进行增容改造方可达到新的烟气排放标准。如何在改造中兼顾工期、利用现有建筑结构、最大限度降低工程造价，是每个管理技术人员都需认真考虑的问题。碳纤维化学加固技术可以有效解决原有结构的加固补强而不占用过多空间、凝固时间短、可穿插施工也优势突出，对工业结构改造等类似工作有借鉴意义。
1 加固原理
碳纤维布浸胶后有极高的抗拉力，可以比拟钢筋，化学植筋胶凝固后强度是砼的数倍，能保证钢筋在屈服破坏前不被拉出。由于设备增重或改变位置，需在局部增加支撑梁，这就需要化学植筋连接支撑新梁。对承重的楼板进行碳纤维布加固，在原有梁、柱两端、中部包裹碳纤维布，起到增加抗拉力及防止砼裂缝的作用。
2碳纤维布粘贴应用
现以内蒙古国电能源投资有限公司准大发电厂2×300MW机组脱硫增容改造为依托，简绍加固的应用。
准大发电厂在原有工艺楼内对皮带机、真空泵进行了扩容，新皮带机重量增加了约2.3倍，位置侧移了1.5米，导致主承重钢梁偏移了原承重梁，需对结构进行加固补强。应用的工艺有原有梁侧增加钢梁支撑、原有梁碳纤维布加固、楼板碳纤维布加固、楼板开孔加固、化学锚筋技术等。经核算及施工运用，取得了理想的效果。
2.1对楼板的加固
主要针对在楼板上增加条形承重结构，比如真空皮带脱水机支撑梁下部，在新的承重体下面放线，保证每侧楼板的三分之一（且大于1米）范围内得到加固。剔除找平层，对构件的表面，用角磨机对被加固构件的表面间隔100mm进行打磨，打磨宽度比碳布宽20mm左右，除去粉刷层及松动石子，并用压缩空气吹除构件表面的粉粒，清理干净后用结构胶修补孔洞。按设计要求的尺寸裁剪碳布，按配比配制结构胶，在打磨过的强化范围内均匀涂抹。将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置用毛刷或滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使结构胶充分浸透碳纤维布。多层粘贴时应重复上述步骤。并宜在纤维表面的结构胶接近干燥后尽快进行下一层粘贴，在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹结构胶，紧跟粉上干砂（见下图一）。
图一 楼板顶部碳布加固 图二 梁碳布间隔加固
2.2对梁柱的加固
梁受压后根据结构性质，在两端的梁顶部和侧部，在梁中间的底部和侧部都会受力增大容易拉裂，需重点加强。梁顶部加固需将梁顶凿除露出砼基层，打磨清扫后顺梁方向满贴碳布，侧部和底部打磨清扫后纵横方向间隔黏贴碳布，范围不少于梁长度的四分之一。梁中部加固也是梁底顺梁方向满贴，侧面十字间隔黏贴碳布，范围为梁长度的三分之一（见上图二）。
2.3对柱或连接部位的加固
对柱的顶部与根部受压需重点加强部位，采取碳布包裹的形式完成，对有柱梁连接的地方采取同样的缠绕法。
如一次裁剪长度不够或修补时纤维长度方向要有100mm的搭接。
3化学锚栓、植筋应用
化学植筋、锚栓主要使用在锚板与原有砼连接，主要工作步骤及工作方法为：
3.1钻孔
按设计要求在施工面上划定钻孔植筋的位置，放好样，利用电锤钻孔。钻头直径一般比植筋钢筋（螺栓）大2-10mm。钻孔深度一般为15倍钢筋直径。如下图一所示：
3.2孔洞清理（除尘、干燥）
成孔后的孔道利用吹风机和刷子清除孔道内的粉尘，避免由于粉尘产生隔离而影响粘结力。先用吹风机套细管伸入孔道内吹除粉尘，然后用专用试管刷来回清刷孔壁，如此反复2～3遍，直到孔内孔壁无浮尘水渍为止。清孔后如不准备立即进行植筋，应及时堵塞孔口，避免污染。如下图二、三所示：
图一 钻孔图二 吹风清孔图三 毛刷清孔
3.3钢筋处理
检查钢筋是否顺直，对锚固筋端部用钢丝刷去除锈渍，直至表面基本光亮无任何悬浮物为止，除锈的长度大于植入长度，化学锚栓不需要处理锚栓。
3.4配胶和注胶
配胶和注胶一次完成。注胶采用专用粘胶灌注器（胶枪）。首先将植筋胶直接放入胶枪中，将搅拌头（注胶管）旋到胶的头部，扣动胶枪直至胶流出为止。为了防止新胶不能完全混合好，刚开始流出的胶不使用，待胶流出成均匀的稳定颜色方可使用。注胶时，将注胶管插入孔的底部开始注胶，注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后停顿5～6秒钟，再扣动下一次胶枪。注胶时应一边注胶一边缓缓拔出胶枪。如右图所示：
3.5插筋/锚栓
插入处理好的钢筋/锚栓，插筋/锚栓的时候应将锚筋/锚栓旋转并缓速插入孔道内，使胶与钢筋/锚栓全面粘结并防止孔内胶流出。按植筋/锚栓固化时间表进行操作，使得植筋胶均匀附着在钢筋/锚栓的表面及螺纹缝隙中。如右图所示：
3.6养护
插好的钢筋/锚栓不可再扰动，待植筋胶养护期结束后才可进行钢筋焊接、绑扎、紧螺栓及其他各项工作。插筋/锚栓、养护期间应避免震动的影响。养护时间一般在24小时以上。
4新增梁柱加固
当原有柱梁结构经碳纤维加固后也不能满足要求时必须采用增加钢梁支撑，主要有原有梁侧补梁加强、板下部增加支撑梁加强、楼板开孔洞下部支撑加强、主梁不满足承重要求时加固四种形式。前三种形式都是增加钢梁，后一种情况指主梁无法支撑新增钢梁，必须对主梁进行增加柱支撑的做法。
增加钢梁需先核算支撑钢梁的主梁（柱）承受力，如能满足要求，利用碳纤维布对主梁进行加固，然后化学植筋形成锚栓，开孔焊接或螺栓紧固锚板，在锚板上焊接新的支撑钢梁（见下图）。对于主梁不能满足要求的，需增加支撑钢柱或砼柱，来承担新梁的重量。
5结论
越来越多的电厂将进行脱硫系统增容改造，碳纤维化学加固技术因投入适中、强度高、占用空间小、工期短、可以穿插施工等优点必将受到更广泛应用。在抗震加固、桥梁、工业厂房修缮都可推广使用。我们在应用中进一步深入研究，减少钢梁的使用，使这项技术得到推广。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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发表于 2018-7-16 17:01:10