1 基本情況
某水塔始建于20 世紀80 年代，當時由于施工技術、施工設備等各種條件的限制，在施工中對混凝土的粗細骨料、模板的架設認識不足，在鋼筋安裝時，鋼筋骨架綁扎不牢固發生位移和偏差，使混凝土保護層薄厚不均勻。在混凝土澆筑震搗過程中，模板的不穩定等因素，導致構件在未正式使用前已經存在安全隱患，為了消除安全隱患，保證結構的正常使用，必須采取正確的修復加固措施和施工方法，使構件滿足設計要求，發揮更大的工程效益。
2 存在的問題
檢查內容包括：水塔的基礎檢測、塔身裂縫與表面的破損修復，以及水塔儲水池裂縫漏水處理。經檢測發現水塔塔身紅磚砌體表面嚴重剝落，裂縫寬4～10 mm 之間。儲水池低有細微裂紋，縫寬在0.5～1.0 mm 之間。池壁有水滲出。
3 塔身及儲水池開裂的成因分析儲水池混凝土開裂形成的原因是多種不利因素綜合作用的結果。施工不規范造成的混凝土開裂占了很大一部分，材料質量差和配合比不合理等造成開裂和設計不當引起的開裂僅占一小部分。主要形成的原因包括以下幾個方面。
（1） 設計局部與實際地質不符，處理不當。設計單位在勘察設計時未深入開展地質勘察工作，基礎結構設計缺乏必要準確的依據，且實際地質情況與設計截面不相適應，造成結構受力與設計嚴重不符。施工方法和現場操作不規范，管理不到位。
（2） 基礎開挖尺寸控制不嚴格，機械開挖時一次到位，接近開挖尺寸未留30 cm 的人工開挖層，造成底部土基松動，而且監控測量檢查嚴重不足，現場管理不嚴格，個別部位混凝土襯砌厚度薄厚不均勻，造成局部應力集中而產生混凝土開裂。
（3） 未嚴格執行有關規定要求，盲目追求施工進度，過早拆除模板，而且拆模后灑水養護不及時，造成混凝土內部水化熱不能有效散發，混凝土自身承載力不足，局部混凝土不能有效抵抗外力的情況下，產生局部變形開裂。
（4） 基底清理不徹底，在施工中偷工減料。施工作業水平、監理水平的參差不齊，對設計缺陷或不足，難以提出合理的建議和意見，多種因素的綜合作用造成混凝土開裂。
（5） 混凝土中的粗、細骨料含污量超過設計標準。外加劑不能嚴格控制，各種骨料的含沙率過大，含水率過高等與設計不相符。
（6） 沒有嚴格控制水灰比，造成混凝土離析。
（7） 塔高在20 m 左右，澆筑儲水池吊裝設備不到位、使用的混凝土用人工多層運轉，造成混凝土澆筑前后時間過長，第1 次澆筑的混凝土在初凝后有振動，使混凝土的強度下降。
（8） 模板架設支撐不牢固，部分模板造成局部受壓變形，使澆筑的混凝土薄厚不一致，局部變形引起的混凝土在初凝時產生開裂。
（9） 震搗不密實，有露骨露筋的現象，不能確保澆注質量，也是造成混凝土開裂和滲漏的主要原因之一。水塔加固修復設計與施工技術
4 水塔加固維修處理設計
4.1 基礎
經檢測，在20 多年的使用中，原基礎在長期荷載的作用下，功能已經達到了穩定，現已無明顯的沉陷和開裂。綜合以上有利因素確定對原有混凝土墊層和混凝土基礎不再進行加固修復處理。
4.2 池底
鑿除池底上下原有的砂漿保護層，鑿毛并用高壓清水沖洗干凈，池底下面用M15 水泥砂漿30 mm 厚分2 次鋪墊并壓實抹光，上部先植入φ6@250 mm×250 mm“L”形錨固筋再綁扎φ12@150 mm×150 mm 雙向鋼筋網，并且把端部植入原池底混凝土內15 cm，然后增改性混凝土疊合板（圖1）。
4.3 池壁
鑿除池壁內、外兩側的表面水泥砂漿層，深度≧6 mm，并用高壓水槍沖洗。其中池壁外側先涂刷一層界面劑，用M15 水泥砂漿30 mm 分2 次涂刷并壓實抹光。池壁內植入φ6@500 mm×500 mm“L”形錨固筋，并綁扎φ6@500 mm×500 mm 鋼筋網，外抹M15 水泥防水砂漿30 mm 厚（圖2）。防水砂漿配合比為：水泥∶砂子∶水∶氯化鐵防水劑=1:2∶0.5∶0.03。
4.4 塔身
塔身裂縫先用鐵鑿鑿開30 mm 縫寬，并設置φ6@500mm×500 mm 梅花狀“S”形穿墻拉結筋，墻體雙面布置φ6@250 mm×250 mm 鋼筋網，外抹35 mm 厚M15 水泥砂漿分2 次涂刷并壓實抹光
5 施工流程
（1） 植筋施工流程：定位→鉆孔→清洗→鋼筋除繡→膠結劑配置→植筋→固化→養護→試驗。
（2） 水塔塔身施工流程：搭支架→鑿除原磚表面→ 高壓沖洗→植入錨固筋→綁扎鋼筋網→抹水泥砂漿→養護。
（3） 儲水池池壁施工流程：搭好支架→鑿除池壁內、外兩側表面砂漿≧6 mm→高壓清水沖洗→壁外抹水泥砂漿→池壁內植“L”形錨固筋→綁扎鋼筋網→綁扎鋼絲網→內抹水泥防水砂漿→壓實抹光→養護。
（4） 儲水池池底施工流程：搭支架→鑿除池底上下層水泥砂漿層→高壓清水沖洗→池底上部植入錨固筋→綁扎鋼筋網→現澆改性混凝土疊合板→壓實抹光→池底下部抹水泥砂漿→養護。
6 施工要點
（1） 鉆孔采用電錘成孔，成孔后應“二刷二吹”，并需要插筋試孔，鋼筋插入的部分要甘燥、清潔、無油污、無銹蝕。為試驗潮濕孔壁對植入筋粘結強度的影響，對其中一組的4 個孔采用水鉆成孔。水鉆成孔時，需要加強清孔措施，注膠時孔壁可以潮濕，但必須保證孔內無明水。將植筋膠配套的氣動式注射槍的混合管插入到孔底，在孔底向外均勻的注入膠體，注至孔身的2/3 即可。注膠結束后，立即把鋼筋緩慢地邊旋轉邊插至洞底，目視表面有少量的膠體外溢為好。同時植筋施工中應嚴格遵守安裝時間與固化時間的規定。植筋后只有膠體完全固化后方可承受荷載，因此在固化期間嚴禁擾動。
（2） 墻體和儲水池表面處理是影響新舊兩部分之間結合強度以及加固效果的重要因素。在設置支撐后將酥松剝離，氧化、碳化的磚砌體和混凝土剔除，完全露出堅實致密基層，對裂縫密集的部位也應鑿開剔除，在此基礎上將表面打毛，深度≧6 mm 并用壓力水將其表面沖洗干凈，然后布置錨固筋和鋼筋網。
（3） 放線標出拉結筋的位置，加固時用電錘在灰縫中生成穿墻“S”筋的孔洞，先固定豎向鋼筋，再固定橫向鋼筋，從而形成鋼筋網。
（4） 改性混凝土中摻入占水泥重16％的免震搗、自流動、無收縮、微膨脹的混凝土外加劑，由于自流動、無收縮改性混凝土的流動性很強，且具有微膨脹性，因此，對改性混凝土在澆筑時應保證不離析。
（5） 水泥防水砂漿面層分2 層粉刷，要求第1 層將鋼筋網全部覆蓋，初凝后在抹第2 層至設計厚度并壓實抹光。2層水泥防水砂漿的接茬部位必須錯開，要求壓實抹光粘牢，鋼筋網的保護層厚度應在≥15 mm 以上，鋼筋網與原構件面的空隙應≥5 mm 以上。
（6） 養護21 d，濕度必須保持在96%以上。
（7） 必須做混凝土和砂漿試塊進行強度測試。7 結論
（1） 由于施工修復工作的隨意性較大，不易控制，所以應重視對保護層的認識，加強施工控制和檢測工作，避免混凝土保護層出現與設計有了偏差出現質量問題。
（2） 嚴格控制粗、細骨料的含污量和水灰比。
（3） 按照修復設計要求精心組織施工，確保工程質量，取得良好的加固效果和一定的經濟效益。本工程采用的加固修復方案，遵循了安全、經濟、快捷、施工方便、就地取材的原則，收到了良好的經濟效益和社會效益。
