土木工程中混凝土修補(bǔ)與加固施工分析

申 揚(yáng)

(山西工程科技職業(yè)大學(xué),山西 晉中 030602)

0 引 言

土木工程項目施工過程中應(yīng)重視混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)處理與加固處理，根據(jù)項目特點與具體狀況積極采用先進(jìn)的修補(bǔ)技術(shù)方式和加固技術(shù)方式，增強(qiáng)整體的工藝技術(shù)效果和水平，確?；炷恋馁|(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

1 土木工程中混凝土修補(bǔ)技術(shù)措施

近年來在土木工程領(lǐng)域中經(jīng)常會出現(xiàn)混凝土散裂問題、剝落問題、洞穴問題等等，嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和質(zhì)量水平，因此必須要合理使用修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行處理。主要的技術(shù)措施為以下幾點：

1.1 基層的處理措施

基層的處理工作屬于修補(bǔ)技術(shù)應(yīng)用之前最為重要的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，直接決定基層部分聚合物水泥砂漿材料是否可以和基層表面之間牢固貼合。因此，必須要做好相應(yīng)的技術(shù)工作，其一，嚴(yán)格控制基層部分的強(qiáng)度，如果結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了疏松現(xiàn)象、碳化現(xiàn)象、腐蝕現(xiàn)象等必須要將其鑿除，在表面比較光滑并且平整度較高的混凝土結(jié)構(gòu)或者面磚修補(bǔ)，對表面區(qū)域打磨處理使用清水清潔；其二，使用聚合物水泥砂漿材料在潮濕度較高的基層中快速固化，但是不能出現(xiàn)基層滲透水的問題或是壓力水的問題，也不能在修補(bǔ)完成之后砂漿終凝以前有流水對表面區(qū)域造成沖刷性影響，一旦出現(xiàn)了滲透水或者是壓力水就應(yīng)提前進(jìn)行水源的切斷和堵塞。如果基層部分處于干燥狀態(tài)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?，使得表面不會出現(xiàn)吸水的現(xiàn)象，但是也不可以有積水問題；其三，對于需要修補(bǔ)的表面區(qū)域必須要處于清潔狀態(tài)，清除其中的浮土或是灰塵，如果有油污滲透也必須要將此類部分鑿除，如果不能鑿除就要利用清潔劑洗刷處理，同時，需清除鋼筋混凝土部分的銹蝕，嚴(yán)重銹蝕的狀況下應(yīng)該先加固，以免影響整體的修補(bǔ)質(zhì)量。

1.2 合理配置聚合物水泥砂漿材料

在材料配置的過程中應(yīng)保證整體流程符合標(biāo)準(zhǔn)，如圖1所示屬于材料配置的流程要求，實際工作中應(yīng)注意以下幾點事項：其一，將材料放置在清潔度較高的容器內(nèi)部或者是地面中攪拌處理，先利用清水噴灑攪拌場地使其處于濕潤的狀態(tài)，由于材料初凝時間在三個小時到四個小時左右，有非常充足的施工時間，但是也應(yīng)注意每次攪拌的數(shù)量，應(yīng)控制在合理范圍之內(nèi)，最高數(shù)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，由于在材料生產(chǎn)的過程中已經(jīng)添加了穩(wěn)定劑和消泡劑，因此在應(yīng)用期間可以直接與黃沙材料、水泥材料相互拌合，在設(shè)計配方的過程中應(yīng)將聚合物水泥凈漿與水泥之間的比例控制為100到150之間，配置能夠飲用的清水。

圖1 材料配置流程

1.3 完成材料的涂抹

材料的涂抹過程中應(yīng)該注意，首先需要在等待修補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，在表面區(qū)域均勻涂刷聚合物，水泥凈漿，提升基層底部和聚合物水泥砂漿材料之間的粘結(jié)力。如果之前的混凝土內(nèi)部含水量高處于潮濕的狀態(tài)，則表面區(qū)域材料鋪開的簡易度就會有所提升，在此期間應(yīng)該將凈漿水泥材料與乳液材料的配合比控制為1∶0.5，如果之前的結(jié)構(gòu)內(nèi)部處于干燥狀態(tài)，表面區(qū)域的材料不容易鋪平抹開，那么就應(yīng)將凈漿中的水泥材料和乳液材料的比例控制為1∶1，其他狀況應(yīng)按照現(xiàn)場的實際情況決定；其次，在需要修補(bǔ)面的位置上完成凈漿涂抹工作之后，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漿進(jìn)行現(xiàn)場的修補(bǔ)處理，順著同一方向一邊壓實、一邊進(jìn)行涂抹，不可以反復(fù)性左右涂抹，避免對已經(jīng)形成的修補(bǔ)膜造成破壞。等待修補(bǔ)模成型之后還需再次涂抹凈漿，起到砂漿層面的保護(hù)作用。最后，考慮到材料在早期階段缺乏一定的自黏性，流動度很高，所以，在對豎立面進(jìn)行修補(bǔ)的過程中，應(yīng)該將涂層的厚度控制在五毫米左右，完成涂抹之后，從下到上壓實處理。與此同時應(yīng)該將施工溫度控制在不低于5 ℃，完成操作以后應(yīng)做好防曬和防水，如果有炎熱天氣或是大雨天氣應(yīng)該在外部設(shè)置薄膜覆蓋保護(hù)，并且在終凝4～5 h以后，灑水養(yǎng)護(hù)3 d左右[1]。

2 土木工程中混凝土加固施工技術(shù)

2.1 加大截面面積

加大截面面積來提升加固效果，主要是將混凝土澆筑到建筑物的壓力區(qū)域或者受彎曲區(qū)域，從而通過加大橫截面的面積與高度，這種方式來提升斜截面與構(gòu)件正截面的抗壓能力與抗彎能力，在構(gòu)件加固環(huán)節(jié)具有極為廣泛的應(yīng)用。單就性質(zhì)而言，這種加固方法主要結(jié)合建筑工程的鋼筋面積、鋼筋長度以及鋼筋承受能力來展開施工調(diào)整，主要應(yīng)用于構(gòu)件的正截面部分例如在澆筑受拉區(qū)域或者建筑受拉區(qū)域，同等的混凝土構(gòu)件，新構(gòu)件與舊構(gòu)件共同作用，都可以有效改善建筑工程的使用情況，顯著提升混凝土的承載效果。相較于其他加固技術(shù)與加固方法，增加截面這種方式更為簡單、更為穩(wěn)定，但施工周期相對較長，同時也會對使用者的日常工作與日常生活帶來一定影響[2]。

2.2 外包鋼加固技術(shù)

外包鋼加固技術(shù)主要是應(yīng)用澆筑水泥外部焊接等方式，對包型鋼部件展開加工，這種技術(shù)應(yīng)用可以顯著提升建筑工程抗壓能力與承載能力。在延伸度調(diào)整環(huán)節(jié)發(fā)揮著重大的作用。外包鋼加固技術(shù)不僅可以有效解決構(gòu)件承載能力不足這一問題，而且可以緩解二次受力所帶來的壓力問題，是加固技術(shù)當(dāng)中功能最為全面的技術(shù)類型，為保證加工效果，外包鋼加固技術(shù)所采用的材料需要具備一定的穩(wěn)定性特征，并且具有極強(qiáng)的粘合力，方便澆筑工作順利開展，這也顯著提升了建筑工程的抗老化功能。外包鋼加固技術(shù)主要分為以下方式：濕式外包鋼處理技術(shù)與干式外包鋼處理技術(shù)，兩種技術(shù)類型功能不同，可以應(yīng)用于不同的作業(yè)條件下，需要結(jié)合不同的施工情況來展開科學(xué)選擇、靈活選擇，選用硬度較強(qiáng)的鋼材，可以有效減少各個結(jié)構(gòu)之間的摩擦、增強(qiáng)黏合力，而水泥材料以及混凝土材料可以有效增強(qiáng)基材的伸縮功能，保證構(gòu)件部分的黏合度。結(jié)合以往的施工數(shù)據(jù)表明，采用外包鋼加固法可以顯著提升外部構(gòu)件的承載能力以及應(yīng)用效果，對建筑工程常見的裂縫問題展開有效預(yù)防，并且延遲問題出現(xiàn)時間。需要注意的是，此種方法需要在溫度不超過60 ℃狀態(tài)下施工，且濕度不得高于70%。在無其他化學(xué)藥劑腐蝕的施工條件下方可發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，否則需要配備相應(yīng)的防護(hù)措施。

2.3 混凝土置換

通常而言，混凝土置換這種加固方法與加大橫截面的方式有異曲同工之妙，就是原理簡單、操作簡單，施工周期較長。即便此種方式不會妨礙凈空，但是整個施工環(huán)境會處于濕作業(yè)條件，這種加固方可以有效彌補(bǔ)混凝土強(qiáng)度不足這一問題，增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的承載能力。若是混凝土材料存在蜂窩缺陷、孔洞缺陷、疏松缺陷、夾渣缺陷或者硬度不足這一問題，都可以采用這種方式予以加固處理，確保建筑工程結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)?；炷林脫Q技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于可以在加固結(jié)束后，恢復(fù)原狀，不會改變原有空間；缺點則是混凝土粘合力不足，容易傷害源構(gòu)件，因此需要相關(guān)人員結(jié)合實際情況來展開科學(xué)選擇[3]。

2.4 固定錨固技術(shù)

首先，板材預(yù)應(yīng)力纖維提升復(fù)合板材料釋放后，纖維復(fù)合板與混凝土材料截面會產(chǎn)生高剪切，更加容易出現(xiàn)混凝土剝落現(xiàn)象。結(jié)合以往的數(shù)據(jù)表明，預(yù)應(yīng)力板與測試橋梁有機(jī)融合，若是CFRP沒有鎖定，即便板材的預(yù)應(yīng)力達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，板材也會出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，為有效避免這一現(xiàn)象，需要對復(fù)合板底端采用錨固技術(shù)展開加固處理。具體而言，這項技術(shù)就是將部件作為框架，將錨固件固定與加強(qiáng)，不建立直接拉伸復(fù)合材料，然后對復(fù)合材料展開聯(lián)合處理。但整個材料固定結(jié)束后，將去掉加強(qiáng)部件。這種技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于可以隨意拉長混凝土構(gòu)件，而不受到現(xiàn)場施工條件的制約；而這項技術(shù)的缺點也同樣明顯，在錨具固定時需要在頂端鉆口直接對構(gòu)件造成永久性損傷[4]。

2.5 植筋技術(shù)措施

植筋技術(shù)在混凝土加固施工中的應(yīng)用主要是鋼筋材料和其他建筑材料之間產(chǎn)生互相的作用，使得結(jié)構(gòu)快速被修復(fù)，增強(qiáng)加固工作的有效性，在此過程中主要通過化學(xué)材料形成結(jié)構(gòu)的黏合劑，將鋼筋和混凝土相互之間黏結(jié)，增強(qiáng)粘接力的情況下，形成錨固作用，這樣在一定程度上可以提升加固效果，使得鋼筋和混凝土之間相互強(qiáng)度黏合，達(dá)到良好的結(jié)構(gòu)加固目的。與此同時還可通過試驗分析的方式，明確植筋加固措施是否已經(jīng)滿足要求，合理測試結(jié)構(gòu)的抗張強(qiáng)度損傷狀況，尤其是了解鋼筋結(jié)構(gòu)的損傷情況，以此為基礎(chǔ)確定植筋加固的深度，合理設(shè)計深度保證植筋材料的科學(xué)運(yùn)用，同時還需評價分析基體材料的破壞程度，明確植筋加固的深度和強(qiáng)度，便于準(zhǔn)確使用先進(jìn)的加工技術(shù)措施。

2.6 壓力注膠加固措施

壓力注膠方式在實際應(yīng)用的過程中，主要就是利用結(jié)構(gòu)連接壓力將結(jié)構(gòu)膠注入混凝土裂縫，等待結(jié)構(gòu)膠干燥之后形成混凝土被加固結(jié)構(gòu)的修復(fù)和粘結(jié)作用，使得裂縫部分的強(qiáng)度與混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度相同，在此期間應(yīng)制定完善的結(jié)構(gòu)膠配置方案計劃，使用目前市場中常見的結(jié)構(gòu)膠或是根據(jù)混凝土被加固部分的實際情況和加固處理需求，科學(xué)開展材料的配置工作、處理工作、設(shè)計工作，通過有效的措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的加固效果，預(yù)防出現(xiàn)問題或是不足，提高整體的結(jié)構(gòu)處理效果和水平，發(fā)揮壓力注膠加固技術(shù)的作用價值，達(dá)到預(yù)期的加固目的[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，土木工程混凝土在出現(xiàn)土散裂問題、剝落問題、洞穴問題之后必須要合理進(jìn)行修補(bǔ)，完善修補(bǔ)技術(shù)與操作模式，同時還需積極運(yùn)用先進(jìn)的外包鋼技術(shù)方式、截面面積加大技術(shù)方式等增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，有效避免和預(yù)防出現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題，充分發(fā)揮不同加固技術(shù)和修補(bǔ)技術(shù)的作用價值。