自密實混凝土擴大截面加固施工工法:形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》是湖南建築工程集團總公司、中南大學土木建築學院、湖南中大建科土木科技有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是陳火炎、余志武、熊君放、劉贊群、余鋒；適用範圍是房屋、橋樑、隧道等各種鋼筋混凝土結構中各種構件的加固。

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》主要的工法特點是無需振搗，施工簡單，操作性能好，施工成本低；適用於各種複雜構件的加固；採用的自密實混凝土流動性能好，滲透性能好；綜合了擴大截面加固和自密實混凝土兩種技術。

2008年1月31日，《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

中文名：自密實混凝土擴大截面加固施工工法
工法編號： YJGF208-2006
完成單位：湖南建築工程集團總公司、中南大學土木建築學院、湖南中大建科土木科技有限公司
主要完成人：陳火炎、余志武、熊君放、劉贊群、余鋒
審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的形成原因是：

普通混凝土擴大截面法加固方法中，由於加固厚度較薄（0.040~0.100米），安裝模板後，模板和原有構件之間的距離較小，而且其間還分布有鋼筋，很難實現密實填充，混凝土質量得不到保證，成為了制約擴大截面加固方法推廣套用的一個瓶頸。

採用自密實混凝土能地解決了這個瓶頸，自密實混凝土粗骨料較細（一般都小於0.200米），並且具有自流密實的特點，一方面能解決了施工困難，同時又能保證混凝土質量，使擴大截面加固方法能在普通的梁、柱構件加固中得到廣泛使用，同時還拓展到組合結構加固中的使用。創造了社會和經濟效益。

工法特點

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》具有以下特點：

1.利用自密實混凝土自流密實的特點，無需振搗，施工簡單，操作性能好，施工成本低。

2.適用於各種複雜構件的加固。自密實混凝土水灰比較低，添加了礦物摻合料和其他化學外加劑，具有優良的耐久性，不僅能套用於一般環境條件下的構件施工，還適用於凍融地區、鹽鹼地和沿海地區等惡劣環境下的構件，使用範圍廣。

3.採用的自密實混凝土流動性能好，滲透性能好，和老混凝土之間粘結緊密，加固效果好。

4.施工過程中節約能耗，降低噪聲污染，利用了工業廢物，環保性能好。

5.綜合了擴大截面加固和自密實混凝土兩種技術，並將鋼自密室混凝土組合結構套用於加固，擴充了擴大截面加固方法的內容，具有技術創新性。

操作原理

適用範圍

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》適用於房屋、橋樑、隧道等各種鋼筋混凝土結構中各種構件的加固。

工藝原理

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的工藝原理敘述如下：

自密實混凝土擴大截面加固方法主要通過對原劣化結構構件進行表面處理、增置加固鋼材，安裝模板、配製和澆築自密實混凝土等施工過程，使新增加的混凝土結構構件和原劣化混凝土結構構件形成一個整體，擴大了原劣化結構構件的受力面積，修復了原劣化結構構件，使整個結構重新滿足安全運營要求。

施工工藝

工藝流程

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的施工工藝流程是：

施工準備→加固構件表面處理→增置加固鋼材（鋼筋、鋼板和型鋼）→製作、安裝模板→配製自密實混凝土→運輸自密實混凝土→澆築自密實混凝土→拆模和養護。

操作要點

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的操作要點如下：

一、加固構件表面處理

1.首先用膩刀和打磨機對原構件混凝土表面進行原有粉刷層和裝飾層清除，直至露出老混凝土表面。

2.將原構件上劣化老混凝土清除至密實部位。

3.採用人工鑿毛法、氣錘鑿毛法等方法對原構件混凝土表面進行鑿毛或打成溝槽。鑿毛時清除掉表面砂漿層，暴露出粗骨料表面層；打成溝槽其方向應垂直與構件軸向，溝槽之間的距離小於0.010米，槽溝深度不小於0.005米。

4.用具有一定壓力的自來水沖洗鑿毛後留在原老混凝土表面的浮碴、塵灰。

5.當加固構件的配筋有鏽蝕現象時，套用鋼刷或鋼絲球對鋼筋表面進行除銹。如鏽蝕鋼筋截面面積只有到原截面的1/2時，應該補配鋼筋。

6.加固構件位於面板（如樓板）下時，在進行老混凝土構件表面處理同時，需把面板（如樓板）挫穿，製作自密實混凝土澆築孔。澆築孔製作要點：

1）梁加固時，澆築孔應位於梁兩側，孔寬和加固厚度一致，孔長為0.200~0.400米，澆築孔之間的距離不超過1.000米，兩邊澆築孔應該錯位製作。也可沿梁兩側將面板全部打通成澆築孔。

2）柱加固時，如柱為稜柱體，需在棱邊拐角處應製作直角澆築孔，兩直角邊各為0.2000.400米，如柱寬超過了1.000米，還需要在兩直角澆築孔之間增置澆築孔；如柱為圓柱體，澆築孔為弧形澆築孔，孔寬和加固厚度一致，孔弧長為0.200~0.400米，澆築孔之間的弧長不超過1.000米。也可沿柱周圍將面板全部打通成澆築孔。

3）牆面加固時，澆築孔應位於牆兩側，孔寬和加固厚度一致，孔長為0.200~0.400米，澆築孔之間的距離不超過1.000米，兩邊澆築孔應該錯位製作。也可沿牆兩側將面板全部打通成澆築孔。

4）組合結構加固時，孔長一般為0.200~0.400米，澆築孔製作的位置、距離和寬度根據加固構件的形狀和尺寸大少而定。

二、增置加固鋼材

1.安裝錨固鋼筋或錨栓一般規定

1）採用焊劑連線、對拉鋼筋、植筋錨固、錨栓錨固等形式在原構件上安裝用來連線加固新構件和原老構件的錨固鋼筋或錨栓。

2）如原加固構件的混凝土強度不滿足錨栓錨固、植筋錨固對混凝土強度的要求，應通過焊接把連線鋼筋固定在原構件中的受力鋼筋上。

3）如加固原老構件厚度小於植筋和錨栓深度要求，採用打通構件，對拉鋼筋的方法。

2.植筋錨固和錨栓錨固的操作要點：

1）鑽孔：鑽孔的方向分為兩種：直孔斜孔：直孔的方向與受力方向一致；斜孔的方向為受力方向成45°角。植筋錨固鑽孔孔深一般為植筋直徑（d）的15倍，鑽孔直徑（D）按表1中規定。

表1 植筋直徑與對應的鑽孔直徑設計值

鋼筋直徑d（毫米）	12	14	16	18	20	22	25	28	32
鑽孔直徑設計值D（毫米）	15	18	20	22	25	28	31	35	40

採用錨栓錨固時，其產品說明書都表明有鑽孔直徑和鑽孔深度；但對於承受拉力的錨栓，不得小於8.0d₀（d₀為錨栓公稱直徑）；對承受剪力的錨栓，不得小於6.5d₀。

2）鑽孔完畢，檢查孔深、孔徑，合格後將孔內粉塵用壓縮空氣吹出，然後用毛刷、棉布將孔壁刷淨，再次壓縮空氣吹孔，應反覆進行3~5次直至孔內無灰塵，並用丙酮清洗乾淨，將孔口臨時封閉。

3）固定錨固鋼筋或錨栓

錨固鋼筋應採用帶肋鋼筋。首先把鋼筋錨固長度範圍內的鐵鏽清除乾淨；然後將植筋膠注入鑽孔中，植筋膠填充量應保證插入鋼筋後周邊有少許膠料溢出；採用旋轉或手錘擊打方式把鋼筋推入鑽孔中；植筋錨固後，在1~3天內不得擾動鋼筋若有較大擾動宜重新植。把各種錨栓按其操作說明的要求固定在鑽孔中。

4）錨固承重力檢驗：現場檢驗方法按照《混凝土結構加固設計規範》（GB 50367）中的附錄N進行。

3.焊接和綑紮加固鋼筋

通過焊接或綑紮的方法把加固鋼筋連線在錨固鋼筋或錨栓上。在施工過程中採用鋼筋定位墊塊嚴格控制好加固鋼筋的安裝位置，保證加固鋼筋與原老混凝土表面之間的距離。

4.增置加固型鋼

增置加固型鋼主要用於組合結構加固。主要採用錨栓錨固固定和化學植筋、焊劑固定。安裝鋼板和其他型鋼操作要點：

1）按設計要求製作鋼板和其他型鋼，選用錨栓和製作植筋鋼筋；

2）安裝錨栓或化學植筋；

3）通過螺錨或採用焊接把型鋼和錨栓後鋼筋連線起來，使之固定在原構件上。

三、製作、安裝模板

1.自密實混凝土是一種流態混凝土，自密室混凝土澆築後會對模板會產生巨大的壓力，須採用強度高的模板和木方；

2.自密實混凝土是一種流態混凝土，要注意模板的密封，避免澆築自密實混凝土時發生漏漿現象；

3.梁、柱、牆、組合結構模板安裝操作要點：

1）梁加固時，由於梁的高度不會很高，梁底面模板採用鋼管承重固定，當梁高（H）<1.000米時，側面模板可採用鋼管柵箍固定，如梁高（H）≥1.000米時採用對拉鋼管固定。

2）柱加固時，如採用鋼管柵箍固定模板，應從柱底部往上部由密到稀安裝鋼管柵箍，鋼管柵箍的平均間距（L）=0.200~0.500米，柱越高，平均間距越小，柱底部鋼管柵箍安裝越密集；如採用對拉鋼管固定模板，也應注意從柱底部往上部由密到稀安裝對拉鋼管，平均間距（L）=0.400~0.700米，柱越高，平均間距越小，柱底部對拉鋼管安裝越密集。

3）牆面加固時，採用對拉鋼管固定模板，應注意從柱底部往上部由密到稀安裝對拉鋼管，平均間距（L）=0.400~0.700米，柱越高，平均間距越小，牆底部對拉鋼管安裝越密集。

4）組合結構中，可以採用鋼管柵箍、對拉鋼管和其他固定模板方法，但具體固定方案應根據組合結構的形狀來確定，可以參考梁、柱和牆面安裝模板方法和注意點。

4.在安裝模板施工過程中採用模板定位墊塊嚴格控制好加固鋼筋的安裝位置，保證加固鋼筋與模板表面之間的距離，保證鋼筋保護層厚度。

5.根據實際情況需要，在模板上可預留自密實混凝土澆築孔和觀測孔，澆築孔和觀測孔的數量、位置、形狀大小等由實際情況決定。

四、配製自密實混凝土

1.確定自密實混凝土配合比設計

1）設定1立方米混凝土中粗骨料用量的鬆散體積V_g0（0.5~0.6立方米），根據粗骨料的堆積密度ρ_g0計算出1立方米混凝土中粗骨料的用量m_g。

2）根據粗骨料的表觀密度ρ_g計算1立方米混凝土粗骨料的密實體積V_g，由1立方米拌合物總體積減去粗骨料的密實體積V_g計算出砂漿密實體積V_m。

3）設定砂漿中砂的體積含量（0.42~0.44），根據砂漿密實體積V_m和砂的體積含量，計算出砂的密實體積V_s和漿體密實體積V_p。

4）根據砂的密實體積V_s和砂的表觀密度ρ_s計算出1立方米混凝土中砂子的用量m。

5）根據混凝土的設計強度等級，確定水膠比。

6）根據混凝土的耐久性、溫升控制等要求設定膠凝材料中礦物摻合料的體積，根據礦物摻合料和水泥的體積比及各自的表觀密度計算出膠凝材料的表觀密度ρ_b。

7）由膠凝材料的表觀密度、水膠比計算出水和膠凝材料的體積比，再根據漿體體積V_p、體積比及各自表觀密度求出膠凝材料和水的體積，並計算出膠凝材料總用量m_b和單位用水量m_w。

8）根據膠凝材料體積和礦物摻合料體積及各自的表觀密度，分別計算出每1立方米混凝土中水泥用量和礦物摻合料的用量。

9）根據試驗選擇外加劑的品種和摻量。

10）針對具有特殊要求的地區試驗設計出具有不同性能要求的自密實混凝土：如抗凍融自密實、抗鹽侵蝕性能自密實混凝土、抗氯鹽侵蝕自密實混凝土等。

2.配製自密實混凝土要點

1）依據砂石含水率，調整自密實混凝土配合比中的材料用量，換算每盤的材料用量，寫配合比。

2）當一個配合比第一次使用時，應由施工技術負責人主持，做自密實混凝土開盤鑑定。如果自密實混凝土工作性能不能滿足要求，應及時適當調整配合比，至工作性能滿足要求。

3）材料用量、投放：水、水泥、外加劑、摻合料的計量誤差為±1%，砂石料的計量誤差為±2%。投料順序為：石子→水泥→外加劑粉劑→摻合料→砂子→外加劑→水。

4）攪拌時間：自密實混凝土攪拌宜採用強制式攪拌機：攪拌時間不少於120秒；不宜採用自落式攪拌機，禁止人工攪拌。

5）根據現場砂、石中含水率的不同，應注意隨時調整用水量和砂、石含量，使配製的混凝土流動性能好，不離析、不泌水。

3.自密實混凝土工作性能檢測

用坍落度筒測試混凝土拌合物的塌落擴展度作為評價流動性中與屈服應力τ₀的有關指標，用倒塌落度筒流出的時間和L型流動儀流動速度作為評價流動性中與黏性係數η有關的指標，用U形槽料筒和填充筒自由表面的高差（Δh）的大小來評價其拌合物的填充性能，並結合環試驗測試評價。

自密實混凝土工作性能的檢測參照《自密實混凝土設計與施工指南》（CCES 02）中的附錄，要求坍落擴展度試驗擴展度（SF）≥0.600米，U形儀試驗高度差（Δh）≤0.030毫米，不離析，不泌水。

五、運輸自密實混凝土

自密實混凝土自攪拌機卸出後，應及時運輸到澆築地點。在運輸過程中要保證自密實混凝土不離析、不泌水。如採用商品自密實混凝土，運到澆築地點時必須做開盤鑑定，如工作性能不能滿足要求，可添加適量原攪拌用外加劑，做二次攪拌，使自密實混凝土工作性能滿足要求。

混凝土從攪拌機中卸出後到澆築完畢的延續時間，不宜超過表2的規定。

表2 自密實混凝土延續時間（分鐘）

混凝土強度等級	氣溫（℃）
混凝土強度等級	≤25	>25
≤C30	120	90
>C30	90	60

六、澆築自密實混凝土

1.澆築自密實混凝土前0.5~1小時，用水充分濕潤原結構構件混凝土和模板。

2.自密實混凝土澆築方法可以分為人工澆築和機械泵送澆築，人工澆築時，一次澆築量不能少於15升。

3.所有澆築採用連續澆築：

1）如單位澆築工程量小，澆築工作面集中，可以採用人工連續澆築；如單位澆築量大，澆築工作面分散，應採用機械連續澆築。

2）垂直澆築自密實混凝土時，可採用人工澆築傾斜澆築自密實混凝土時，應採用機械泵送澆築。

3）採用泵送自密實混凝土時，必須保證混凝土泵連續工作，如果發生故障，停歇時間超過45分鐘或混凝土出現離析現象，應立即用壓力水或其他方法沖洗管內殘留的混凝土。用水衝出的自密實混凝土嚴禁用在永久建築結構上。

4）澆築自密實混凝土同時，應在模板外進行適當的敲擊。

4.澆築自密實混凝土構件操作要點：

1）加固梁頂部沒有面板時，採用直接澆築可以採用趕漿法澆築和多點澆築；加固梁頂部鋪有面板時，可以在多個澆築孔同時澆築；可以採用人工澆築或機械泵送澆築；

2）加固柱頂部沒有面板時，採用直接澆築，澆築點之間的距離<1.000米；加固柱頂部鋪有面板時，可以在頂部澆築孔同時澆築；由於加固截面狹小，相當於導管的作用，無需採用導管澆築，自密室混凝土不會發生砂，石與漿體分離現象；

3）牆面加固沒有達到頂部時，可以直接澆築，澆築點之間的距離<1.000米；加固牆達到頂板時，可以在頂部澆築孔同時澆築；同理，由於加固截面狹小，相當於導管的作用，自密室混凝土不會發生砂，石與漿體分離現象；

4）複雜組合結構加固時，宜採用軟導管機械泵送澆築，澆築點之間的距離<1.000米；

5）澆築自密實混凝土時，要注意及時對模板進行加固和保護，防止跑模。

七、拆模和養護

1.拆模時間不小於24小時。

2.拆模後，馬上對自密實混凝土進行養護，養護時間不應少於14天，能保證混凝土始終處於濕潤狀態。

3.採用塑膠布覆蓋養護時，其敞露的全部表面應覆蓋嚴密，並保證塑膠布內表面有凝結水。

4.在組合結構中，如模板使用量少，拆模後，混凝土外露面積少，可以採用帶模養護到14天；如組合結構中採用鋼板形成了鋼管混凝土，需對澆築孔處的混凝土進行養護。

5.當日平均氣溫低於5℃時，不得進行澆水養護。

材料設備

一、材料

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》所用的材料明細如下：

1.主要材料有：水泥、河砂、石（碎石，河卵石）、礦物摻合料、鋼筋、鋼板、鋼管、型鋼、鋼絲、鋼管扣件、模板、木方、螺桿、螺帽、墊片、外加劑和水等。

2.使用的水泥包括矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、中熱水泥、低熱水泥等矽酸鹽類水泥，硫鋁酸鹽類水泥和鋁酸鹽類水泥，鹼激發水泥和磷酸鹽水泥等。

3.當加固截面厚度為0.040~0.060米時，自密實混凝土使用粗骨料粒徑為0.005~0.015米，加固截面厚度大於0.060米時，粗骨料粒徑可以為0.005~0.020米，粒徑連續級配，針片狀骨料含量少於10%，使用細骨料的細度模數μ_f大於2.3。

4.外加劑包括各種高效減水劑、增稠劑、引氣劑、減縮劑、阻銹劑等。

5.礦物摻合料包括粉煤灰、礦渣粉、矽灰、沸石粉、偏高領土粉、煅燒粘土粉、鋼渣粉等。

6.商品自密實混凝土供應方提供以下資料：

1）配合比通知單；

2）預拌混凝土運輸單；

3）預拌混凝土出廠合格證。

二、設備

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》使用的主要設備有：混凝土攪拌機、混凝土輸送泵、電子秤、電錘、打磨機、空壓機、斗車、風鎬和斧頭等。

質量控制

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的質量控制要求如下：

一、遵守下列質量標準及其技術規範

1.《自密實混凝土設計與施工指南》CCES 02；

2.《混凝土結構加固設計規範》GB 50367；

3.《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204；

4.《建築工程施工質量驗收統一標準》GB 50300；

5.《混凝土膨脹型、擴展型建築錨栓》JG 160；

6.《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ 18；

7.《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ 145；

8.《鋼結構工程質量驗收規範》GB 50205。

二、施工操作質量控制和驗收一般規定

1.施工前，技術負責人與作業班組長作業班組長與操作人員要認真做好書面技術交底。

2.施工過程中，施工員、質檢員要堅守現場、監督管理。

3.施工過程中，施工單位和業主、監理共同作好隱蔽工程驗收記錄。

三、施工操作質量控制和驗收內容

1.界面處理質量滿足該工法中“加固構件表面處理”中的規定。

2.植筋錨固和錨栓錨固承重力檢驗：現場檢驗方法按照《混凝土結構加固設計規範》（GB 50367）中的附錄N進行。

3.配製自密實混凝土的粗、細骨料要求除滿足行業標準《普通混凝土用碎石和卵石標準及檢驗方法》JGJ 53和《普通混凝土用砂質量及檢驗標準》JGJ 52外，還需滿足該工法中“材料”第3點中的規定。

4.配製自密實混凝土採用的外加劑除滿足《混凝土外加劑套用技術規》GB 50119中的規定外，其採用的高效減水劑的減水率不小於25%。

5.增置加固鋼材應滿足該工法中“增置加固鋼材”中的規定；鋼筋焊接時，單面焊縫位10天，雙面焊縫為5天，滿足《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ 18中的規定。

6.模板安裝應滿足該工法中“製作、安裝模板”中的要求。

7.新增自密實混凝土的外觀不應有嚴重缺陷。

8.自密實混凝土強度採用隨機取樣和現場檢測方法：在自密實混凝土澆築地點隨機留置自密實混凝土試件，其中至少留置一組標準養護試件，同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定如對新增自密實混凝土強度試驗報告有懷疑，可以採用回彈法或超聲一回彈綜合法，必要時，還可以採用取芯法修正。

9.新增自密實混凝土拆模後，應對構件的尺寸偏差進行檢查。檢查的數量和檢驗的方法應按《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204執行。

10.自密實混凝土養護應滿足該工法中“拆模和養護”中的規定。

安全措施

採用《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.在整個施工過程中，認真貫徹執行安全施工的各項規章制度和安全操作規程。

2.加強安全生產領導，現場項目部施工領導小組成員中應有專人分管安全工作，現場設定專門安全員。

3.在製作澆築孔時，注意上層面板的散落混凝土不要跌落傷人。

4.植筋膠對皮膚有刺激性，人體直接接觸後套用清水沖洗乾淨；如不慎濺到眼睛裡，大量清水沖洗後立刻就醫。施工人員應注意適當的勞動保護，如配備安全帽、工作服、手套等。

5.自密實混凝土澆筑前由安全人員對模板製作、安裝、混凝土澆築平台、輸送跑道、電氣設備、機械車輛進行周密檢查，採取措施防止隱患；在澆築過程中，也應由安全員經常檢查。

6.腳手架及高支模體系搭設，必須有結構計算，具有足夠的安全度。

7.起吊設備及混凝土時，由專職起重工指揮，確保吊裝安全。

8.施工人員必須佩戴安全防護用品，設備必須有安全警示標誌。

環保措施

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的環保措施如下：

一、建築垃圾及粉塵控制的技術措施

1.原構件混凝土表面進行處理時，應經常灑水和澆水，以減少粉塵污染。

2.原構件混凝土表面進行處理時，工人應該佩戴口罩，降低粉塵對人體的危害。

3.原構件混凝土表面處理的垃圾應由垃圾裝袋運出。現場主出入口外設有洗車台位，運輸車輛必須沖洗乾淨後方能離場上路行駛。

二、噪聲控制的技術措施

1.施工中採用低噪聲的工藝和施工方法。

2.原構件混凝土表面處理的噪聲可能超過建築施工現場的噪聲限值時，應在開工前向建設行政主管部門和環保部門申報，核准後再施工。

3.原構件混凝土表面處理宜在白天進行。

4.由於採用自密實混凝土，無需振搗，降低了噪聲污染，如施工工期緊張，可以在晚上進行澆築自密實混凝土施工。

效益分析

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的效益分析如下：

1.經濟效益

利用自密實混凝土擴大截面加固截面，和普通混凝土擴大截面加固截面方法比較，在原材料成本之間不存在很大的差價。但自密實混凝土由於具有自流密實和無需振搗的工作性能特點，在施工過程中能節省機械和電力消耗、節約勞動力、縮短工期。

自密實混凝土擴大截面加固截面與其他加固方法比較，存在以下的優勢：（1）施工要求低，適用範圍廣，像火災、腐蝕造成的受損結構的加固，若採用碳纖維加固和粘鋼加固等方法，要求老混凝土表面平整，使得無法套用該材料進行加固；（2）材料造價相對較低，如碳纖維材料中每平方材料費用一般為250元~350元，而自密實混凝土材料中每平方材料費用一般為50~80元，節約了原材料資金。

2.社會效益

該施工工法中，自密實混凝土在澆築過程無需振搗，避免了因為振搗引起的噪聲污染；同時節約能耗，自密實混凝土中大量礦物摻合料的使用，有利於節約資源、保護環境；另一方面，擴大截面加固方法施工簡單，加固後新老結構整體相容一致，加固效果好，耐久性高，維修成本等施工成本低，具有社會效益。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《自密實混凝土擴大截面加固施工工法》的套用實例如下：

實例1：長沙市八一橋加固套用工程

一、工程概況簡介

八一路跨線橋位於長沙市清水塘地段，始建於1972年，橫跨芙蓉中路，為三跨等截面懸鏈線無鉸雙曲拱橋。近年車流量成倍遞增，該橋處於超負荷營運狀態，部分大梁的主拱圈出現不同程度的安全隱患，為確保全全，擬對該橋主拱圈進行加固。

二、加固方案的確定

八一路跨線橋的拱肋加固設計了以下三種加固方案，見圖1。對3種方案下結構基頻的變化情況見表3。從表3可以看出，在結構自重增加較少的情況下，方案（b）對提高結構剛度最為有效。

圖1 3種加固拱肋截面方案示意圖

表3 八一路跨線拱橋加固前後基頻變化對比表

╱	原結構	（a）	（b）	（c）
基頻（赫茲）	5.108	6.559	6.923	5.192
基頻增長率（與原結構比）	╱	28.4%	39.1%	1.6%

經過對比選定方案（b）作為最終加固方案。從圖3中可見，由於原混凝土拱肋和新增鋼板之間只有150毫米的空隙，採用普通混凝土根本無法進行施工，決定採用自密實混凝土。

三、加固施工過程

1.自密實混凝土配比設計

由於從拱頂到拱腳的高度只有3米高，但拱跨長30，為了達到密實，對自密實混凝土的流動性能提出了很高的要求，要求在保持不泌水、不離析的條件下坍落擴展度（SF）達到700毫米以上。混凝土的設計強度為C40。自密實混凝土的設計配合比見表4。

表4 C40自密實混凝土配合比（千克/立方米）

水泥	粉煤灰	水	細骨料	粗骨料	外加劑
350	150	175	850	870	1.0%

其中：水泥為海螺牌42.5級普通矽酸鹽水泥；粉煤灰為湘潭電廠生產的Ⅱ級粉煤灰；細骨料為粒徑小於5毫米的中粗砂；粗骨料為粒徑小於15毫米，連續級配的碎石；外加劑為高效減水劑。

2.加固施工過程

1）表面處理

清除表麵粉刷層，鑿毛後用自來水沖洗。

2）安裝鋼板

首先將連線鋼筋通過化學植筋固定在橋拱肋上，再通過焊接把製作好的鋼板固定在連線鋼筋上。

3）安裝模板

加固設計是鋼混凝土組合結構加固方案，在安裝模板的過程中，可以利用原拱肋下面的新增鋼板作為低面的模板，然後把鋼板和原拱肋之間的空隙封閉起來。模板安裝圖見圖2。

圖2 模板安裝

為了保證自密實混凝土的澆築密實，在安裝模板時，在拱頂上預留一個澆築孔，並以拱頂為對稱，分別在兩邊等高距預留兩個澆築孔（150毫米×150毫米），見圖3。並在孔3處做一個漏斗，漏斗口的邊緣高度要高於鋼板和拱肋之間空隙的高度，見圖4。

4）自密實混凝土的檢測

混凝土採用了商品混凝土。在每罐混凝土澆筑前，都應該對自密實混凝土的流動性能進行檢測要求坍落擴展度都要不小於700毫米，見圖5。

圖5 澆筑前自密實混凝土坍落擴展度檢測

自密實混凝土擴大截面加固施工工法