现场检测是结构安全鉴定工作的一个重要内容。根据现状调查及现场检测的结果,水塔梁、柱、板等构件均符合使用要求,而池壁的裂缝严重影响到水塔的使用和安全。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段,相对的裂缝会削弱结构的承载力。渗水会进一步加剧钢筋的锈蚀和膨胀,加剧混凝土的剥落。如此恶性循环,最终会导致结构的破坏。故必须立即针对现状调查及现场检测的情况,对水塔进行有关的复核计算,以便进行彻底而有效的水塔除险加固处理。
水塔加固修补要求不改变结构的外观,保护文物,修旧如旧。通过计算及综合分析,对水塔采取如下的加固措施。
1.阁楼
对部分混凝土剥落、钢筋外露的梁,用聚合物砂浆修补;部分混凝土碳化已超过其保护层厚度的梁,应在表面涂刷防护涂料,以延缓碳化加剧,阻止钢筋锈蚀。
2.池壁
根据以往工程经验,可采用钢筋网片喷射细石混凝土、粘钢板或者粘碳纤维布等方法加固。由于钢筋网片喷射细石混凝土加固施工比较麻烦,且需要较厚的混凝土,影响结构外观;粘钢板加固需要沿纵横2个受力方向粘贴钢板,钢板交接处的处理比较麻烦;而粘碳纤维布属于各向异性材料,其纤维方向的强度与弹模远大于其垂直纤维方向的强度与弹模,加固需要粘贴2层碳纤维布,工程造价较高,施工麻烦。综合考虑之后,决定采用粘碳纤维布和粘钢复合加固。在池壁外侧纵向粘碳纤维布,横向粘钢板。具体的施工方法如下。
(1)排空水塔内的储水,对池壁卸载,充分释放应力,以免出现新的裂缝,同时有利于二次受力。
(2)对池壁裂缝灌浆密实,一者堵漏,二者恢复结构的整体性。
(3)池壁外表面粘碳纤维布和钢板,碳纤维布沿纵向粘贴,钢板横向粘贴。第一阶段为凿除池壁粉刷层,打磨底面、植筋和清洗混凝土表面等准备工作。第二阶段为粘贴碳纤维布:先用丙酮或酒精清洗打磨混凝土表面,再将调好的结构胶和固化剂均匀地涂在混凝土表面上,并沿纤维受力方向赶出气泡,最后在碳纤维布上再刷一层粘结剂,并养护至少24h。最后阶段为粘钢板施工,采取植筋锚固,在钢板外表面涂防护胶粘粗砂,以利粉刷。
(4)调制原粉刷层配方,在加固部位抹砂浆层,恢复结构的外观,保证修旧如旧。
