現場檢測是結構安全鑒定工作的一個重要內容。根據現狀調查及現場檢測的結果,水塔梁、柱、板等構件均符合使用要求,而池壁的裂縫嚴重影響到水塔的使用和安全。裂縫的擴展是結構物破壞的初始階段,相對的裂縫會削弱結構的承載力。滲水會進一步加劇鋼筋的銹蝕和膨脹,加劇混凝土的剝落。如此惡性循環,最終會導致結構的破壞。故必須立即針對現狀調查及現場檢測的情況,對水塔進行有關的復核計算,以便進行徹底而有效的水塔除險加固處理。
水塔加固修補要求不改變結構的外觀,保護文物,修舊如舊。通過計算及綜合分析,對水塔采取如下的加固措施。
1.閣樓
對部分混凝土剝落、鋼筋外露的梁,用聚合物砂漿修補;部分混凝土碳化已超過其保護層厚度的梁,應在表面涂刷防護涂料,以延緩碳化加劇,阻止鋼筋銹蝕。
2.池壁
根據以往工程經驗,可采用鋼筋網片噴射細石混凝土、粘鋼板或者粘碳纖維布等方法加固。由于鋼筋網片噴射細石混凝土加固施工比較麻煩,且需要較厚的混凝土,影響結構外觀;粘鋼板加固需要沿縱橫2個受力方向粘貼鋼板,鋼板交接處的處理比較麻煩;而粘碳纖維布屬于各向異性材料,其纖維方向的強度與彈模遠大于其垂直纖維方向的強度與彈模,加固需要粘貼2層碳纖維布,工程造價較高,施工麻煩。綜合考慮之后,決定采用粘碳纖維布和粘鋼復合加固。在池壁外側縱向粘碳纖維布,橫向粘鋼板。具體的施工方法如下。
(1)排空水塔內的儲水,對池壁卸載,充分釋放應力,以免出現新的裂縫,同時有利于二次受力。
(2)對池壁裂縫灌漿密實,一者堵漏,二者恢復結構的整體性。
(3)池壁外表面粘碳纖維布和鋼板,碳纖維布沿縱向粘貼,鋼板橫向粘貼。第一階段為鑿除池壁粉刷層,打磨底面、植筋和清洗混凝土表面等準備工作。第二階段為粘貼碳纖維布:先用丙酮或酒精清洗打磨混凝土表面,再將調好的結構膠和固化劑均勻地涂在混凝土表面上,并沿纖維受力方向趕出氣泡,最后在碳纖維布上再刷一層粘結劑,并養護至少24h。最后階段為粘鋼板施工,采取植筋錨固,在鋼板外表面涂防護膠粘粗砂,以利粉刷。
(4)調制原粉刷層配方,在加固部位抹砂漿層,恢復結構的外觀,保證修舊如舊。
