土木工程中混凝土修补与加固施工分析

2021-03-05申扬

工程与建设 2021年6期

关键词：包钢植筋构件

申扬

(山西工程科技职业大学,山西晋中 030602)

0 引言

土木工程项目施工过程中应重视混凝土结构的修补处理与加固处理，根据项目特点与具体状况积极采用先进的修补技术方式和加固技术方式，增强整体的工艺技术效果和水平，确保混凝土的质量符合标准。

1 土木工程中混凝土修补技术措施

近年来在土木工程领域中经常会出现混凝土散裂问题、剥落问题、洞穴问题等等，严重影响整体结构的强度和质量水平，因此必须要合理使用修补技术进行处理。主要的技术措施为以下几点：

1.1 基层的处理措施

基层的处理工作属于修补技术应用之前最为重要的准备环节，直接决定基层部分聚合物水泥砂浆材料是否可以和基层表面之间牢固贴合。因此，必须要做好相应的技术工作，其一，严格控制基层部分的强度，如果结构已经出现了疏松现象、碳化现象、腐蚀现象等必须要将其凿除，在表面比较光滑并且平整度较高的混凝土结构或者面砖修补，对表面区域打磨处理使用清水清洁；其二，使用聚合物水泥砂浆材料在潮湿度较高的基层中快速固化，但是不能出现基层渗透水的问题或是压力水的问题，也不能在修补完成之后砂浆终凝以前有流水对表面区域造成冲刷性影响，一旦出现了渗透水或者是压力水就应提前进行水源的切断和堵塞。如果基层部分处于干燥状态应进行适当的洒水，使得表面不会出现吸水的现象，但是也不可以有积水问题；其三，对于需要修补的表面区域必须要处于清洁状态，清除其中的浮土或是灰尘，如果有油污渗透也必须要将此类部分凿除，如果不能凿除就要利用清洁剂洗刷处理，同时，需清除钢筋混凝土部分的锈蚀，严重锈蚀的状况下应该先加固，以免影响整体的修补质量。

1.2 合理配置聚合物水泥砂浆材料

在材料配置的过程中应保证整体流程符合标准，如图1所示属于材料配置的流程要求，实际工作中应注意以下几点事项：其一，将材料放置在清洁度较高的容器内部或者是地面中搅拌处理，先利用清水喷洒搅拌场地使其处于湿润的状态，由于材料初凝时间在三个小时到四个小时左右，有非常充足的施工时间，但是也应注意每次搅拌的数量，应控制在合理范围之内，最高数量不能超出水泥用量的50 kg；其二，制定完善的材料配方方案，由于在材料生产的过程中已经添加了稳定剂和消泡剂，因此在应用期间可以直接与黄沙材料、水泥材料相互拌合，在设计配方的过程中应将聚合物水泥净浆与水泥之间的比例控制为100到150之间，配置能够饮用的清水。

图1 材料配置流程

1.3 完成材料的涂抹

材料的涂抹过程中应该注意，首先需要在等待修补的结构，在表面区域均匀涂刷聚合物，水泥净浆，提升基层底部和聚合物水泥砂浆材料之间的粘结力。如果之前的混凝土内部含水量高处于潮湿的状态，则表面区域材料铺开的简易度就会有所提升，在此期间应该将净浆水泥材料与乳液材料的配合比控制为1∶0.5，如果之前的结构内部处于干燥状态，表面区域的材料不容易铺平抹开，那么就应将净浆中的水泥材料和乳液材料的比例控制为1∶1，其他状况应按照现场的实际情况决定；其次，在需要修补面的位置上完成净浆涂抹工作之后，等待10 min到30 min表面材料稍微干燥，就可以利用聚合物水泥砂浆进行现场的修补处理，顺着同一方向一边压实、一边进行涂抹，不可以反复性左右涂抹，避免对已经形成的修补膜造成破坏。等待修补模成型之后还需再次涂抹净浆，起到砂浆层面的保护作用。最后，考虑到材料在早期阶段缺乏一定的自黏性，流动度很高，所以，在对竖立面进行修补的过程中，应该将涂层的厚度控制在五毫米左右，完成涂抹之后，从下到上压实处理。与此同时应该将施工温度控制在不低于5 ℃，完成操作以后应做好防晒和防水，如果有炎热天气或是大雨天气应该在外部设置薄膜覆盖保护，并且在终凝4～5 h以后，洒水养护3 d左右[1]。

2 土木工程中混凝土加固施工技术

2.1 加大截面面积

加大截面面积来提升加固效果，主要是将混凝土浇筑到建筑物的压力区域或者受弯曲区域，从而通过加大横截面的面积与高度，这种方式来提升斜截面与构件正截面的抗压能力与抗弯能力，在构件加固环节具有极为广泛的应用。单就性质而言，这种加固方法主要结合建筑工程的钢筋面积、钢筋长度以及钢筋承受能力来展开施工调整，主要应用于构件的正截面部分例如在浇筑受拉区域或者建筑受拉区域，同等的混凝土构件，新构件与旧构件共同作用，都可以有效改善建筑工程的使用情况，显著提升混凝土的承载效果。相较于其他加固技术与加固方法，增加截面这种方式更为简单、更为稳定，但施工周期相对较长，同时也会对使用者的日常工作与日常生活带来一定影响[2]。

2.2 外包钢加固技术

外包钢加固技术主要是应用浇筑水泥外部焊接等方式，对包型钢部件展开加工，这种技术应用可以显著提升建筑工程抗压能力与承载能力。在延伸度调整环节发挥着重大的作用。外包钢加固技术不仅可以有效解决构件承载能力不足这一问题，而且可以缓解二次受力所带来的压力问题，是加固技术当中功能最为全面的技术类型，为保证加工效果，外包钢加固技术所采用的材料需要具备一定的稳定性特征，并且具有极强的粘合力，方便浇筑工作顺利开展，这也显著提升了建筑工程的抗老化功能。外包钢加固技术主要分为以下方式：湿式外包钢处理技术与干式外包钢处理技术，两种技术类型功能不同，可以应用于不同的作业条件下，需要结合不同的施工情况来展开科学选择、灵活选择，选用硬度较强的钢材，可以有效减少各个结构之间的摩擦、增强黏合力，而水泥材料以及混凝土材料可以有效增强基材的伸缩功能，保证构件部分的黏合度。结合以往的施工数据表明，采用外包钢加固法可以显著提升外部构件的承载能力以及应用效果，对建筑工程常见的裂缝问题展开有效预防，并且延迟问题出现时间。需要注意的是，此种方法需要在温度不超过60 ℃状态下施工，且湿度不得高于70%。在无其他化学药剂腐蚀的施工条件下方可发挥技术优势，否则需要配备相应的防护措施。

2.3 混凝土置换

通常而言，混凝土置换这种加固方法与加大横截面的方式有异曲同工之妙，就是原理简单、操作简单，施工周期较长。即便此种方式不会妨碍净空，但是整个施工环境会处于湿作业条件，这种加固方可以有效弥补混凝土强度不足这一问题，增强混凝土构件的承载能力。若是混凝土材料存在蜂窝缺陷、孔洞缺陷、疏松缺陷、夹渣缺陷或者硬度不足这一问题，都可以采用这种方式予以加固处理，确保建筑工程结构达到预期标准。混凝土置换技术的应用优势在于可以在加固结束后，恢复原状，不会改变原有空间；缺点则是混凝土粘合力不足，容易伤害源构件，因此需要相关人员结合实际情况来展开科学选择[3]。

2.4 固定锚固技术

首先，板材预应力纤维提升复合板材料释放后，纤维复合板与混凝土材料截面会产生高剪切，更加容易出现混凝土剥落现象。结合以往的数据表明，预应力板与测试桥梁有机融合，若是CFRP没有锁定，即便板材的预应力达到预期标准强度，板材也会出现剥离现象，为有效避免这一现象，需要对复合板底端采用锚固技术展开加固处理。具体而言，这项技术就是将部件作为框架，将锚固件固定与加强，不建立直接拉伸复合材料，然后对复合材料展开联合处理。但整个材料固定结束后，将去掉加强部件。这种技术的应用优势在于可以随意拉长混凝土构件，而不受到现场施工条件的制约；而这项技术的缺点也同样明显，在锚具固定时需要在顶端钻口直接对构件造成永久性损伤[4]。

2.5 植筋技术措施

植筋技术在混凝土加固施工中的应用主要是钢筋材料和其他建筑材料之间产生互相的作用，使得结构快速被修复，增强加固工作的有效性，在此过程中主要通过化学材料形成结构的黏合剂，将钢筋和混凝土相互之间黏结，增强粘接力的情况下，形成锚固作用，这样在一定程度上可以提升加固效果，使得钢筋和混凝土之间相互强度黏合，达到良好的结构加固目的。与此同时还可通过试验分析的方式，明确植筋加固措施是否已经满足要求，合理测试结构的抗张强度损伤状况，尤其是了解钢筋结构的损伤情况，以此为基础确定植筋加固的深度，合理设计深度保证植筋材料的科学运用，同时还需评价分析基体材料的破坏程度，明确植筋加固的深度和强度，便于准确使用先进的加工技术措施。

2.6 压力注胶加固措施

压力注胶方式在实际应用的过程中，主要就是利用结构连接压力将结构胶注入混凝土裂缝，等待结构胶干燥之后形成混凝土被加固结构的修复和粘结作用，使得裂缝部分的强度与混凝土结构的强度相同，在此期间应制定完善的结构胶配置方案计划，使用目前市场中常见的结构胶或是根据混凝土被加固部分的实际情况和加固处理需求，科学开展材料的配置工作、处理工作、设计工作，通过有效的措施增强结构的加固效果，预防出现问题或是不足，提高整体的结构处理效果和水平，发挥压力注胶加固技术的作用价值，达到预期的加固目的[5]。