土木工程中混凝土加固施工技术研究.pdf

3062023年4月江西建材工程技术与应用土木工程中混凝土加固施工技术研究郭新军山东菏建建筑集团有限公司，山东菏泽274000摘要：在现代城市建设中，许多建筑物和基础设施老旧，存在着各种安全隐患和老化问题。为保证建筑结构的安全可靠运行，需要采取相应的加固措施。文中研究了土木工程中混凝土加固施工技术，以某桥梁加固工程为例，详细介绍了加固工程的具体工艺流程，从混凝土黏结面处理、配制JGN-Tp结构胶及剪裁粘贴碳纤维片材等多个环节，探究混凝土加固技术在实际工程中的应用。关键词：土木工程；混凝土施工；加固施工技术中图分类号：S969文献标识码：A文章编号：1 0 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 4-0 3 0 6-0 3Research on the Construction Technology ofConcrete Reinforcement in Civil EngineeringGuo XinjunShandong Heze Construction Construction Group Co.Ltd.,Heze,Shandong 274000Abstract:In modern urbanization construction,many buildings and infrastructure are outdated,with various safety hazards and aging issues.To ensure the safe and reliable operation of building structures,corresponding reinforcement measures need to be taken.The article studiesthe construction technology of concrete reinforcement in civil engineering.Taking a bridge reinforcement project as an example,the specificprocess flow of the reinforcement project is introduced in detail.From multiple aspects such as concrete bonding surface treatment,preparationof JGN-TP structural adhesive,and cutting and pasting of carbon fiber sheets,the application plan of concrete reinforcement technology inpractical engineering is explored.Key words:Civil engineering;Concrete construction;Reinforcement construction technology0引言混凝土是一种常用建筑材料，广泛应用于建筑物加固工程和基础设施建设中 1 。由于自然因素、工程质量等因素的影响，混凝土结构往往会出现龟裂、剥落、疲劳等现象，从而导致结构功能失效 2 。近年来，混凝土结构加固技术在得到了广泛应用，通过加固混凝土结构的强度，可有效地延长其使用寿命，提高整体结构的安全性和稳定性 3 。因此，深人研究混凝土加固施工技术对于确保建筑物和基础设施的安全性至关重要。混凝土加固技术的发展历史已经有数十年，现已形成了一整套比较成熟的理论和实践体系。目前，国内外学者们在混凝土加固技术的研究中取得了很多进展，并提出了许多优化方案。然而，在具体的施工实践中，仍存在着很多问题和挑战，需进一步地研究和探索。本文旨在研究混凝土加固施工技术，并以某桥梁加固工程为例，详细介绍加固工程的具体工艺流程，从混凝土黏结面处理、配制JGN-Tp结构胶及剪裁粘贴碳纤维片材等环节，探究混凝土加固技术在实际工程中的应用。期望通过本文的研究和分析，进一步促进混凝土加固技术的发展和推广，为工程实践提供更加可靠和有效的技术支持。1工程概况此次工程为钢筋混凝土桥梁的加固施工，属于典型的土木工程中混凝土加固工程 4。该桥梁是一座两跨连续箱梁钢筋混作者简介：郭新军（1 9 7 5-），男，山东烟台人，本科，工程师，主要研究方向为土木工程。凝土桥，全长为1 2 0 m，宽度为9 m，主桥墩高度为1 5.2 m，桥面高度为3.3 m，总重量约为2 55t。该桥梁的加固长度为6 0.5m，加固面积约1 0 0 0 m。加固施工前，该桥梁存在一些结构问题，包括混凝土表面龟裂、开裂和鼓包，以及部分钢筋锈蚀和混凝土脱落。为解决这些问题并提高桥梁的承载能力和抗震性能，项目工程师采用了预应力碳纤维布加固技术，对桥梁主墩、桥梁拱肋等部位进行加固，共使用了2 50 0 m的预应力碳纤维布。加固前，桥梁的最大荷载为1 6 0 t，剪力达到2 8 t。通过对加固部位进行表面处理和清洁，以确保加固材料的黏结性。加固后，桥梁的最大荷载可达到3 0 0 t，剪力可达到50 t。2混凝土加固施工流程混凝土加固施工流程的选择因具体的加固对象和加固方式而有所不同，一般包括六个步骤，具体如图1 所示。（1）检查和评估：对加固对象进行全面检查和评估，确定加固的必要性和加固方式，制定加固方案。（2）准备工作：包括清洁加固表面、定位和标记加固位置、准备加固材料和设备等。（3）加固材料的应用：将加固材料按照设计要求应用于加固表面，通常在加固表面涂覆底漆或涂料，以提高加固材料与加固表面的粘结力。（4）预应力施加：对加固后的结构施加预应力，以增加其承载能力和抗震性能。（5）确保黏结和固化：对加固材料进行充分固化和养护，确保加固效果和材料的耐久性。3072023年4月江西建材工程技术与应用对加固对象进行检检查和评查和评估，制定加估固方案清洁加固表面、定位和标记加固位置准备工作、准备加固材料和设备加固材料加固表面涂覆底漆的应用或涂料预应力施增加其承载能力和加抗震性能确保粘结进行充分的固化和和固化养护对加固后的结构进检测和评行检测和评估，进估行必要修复图1混凝土加固施工流程图（6）检测和评估：对加固后的结构进行检测和评估，确认其性能和安全性，对必要的情况进行后续加固或修复。在混凝土加固施工中，应根据具体情况，选择合适的加固材料和施工方式，并严格按照施工流程进行施工，以确保加固效果和结构的安全可靠性 5。3混凝土加固施工技术要点3.1混凝土黏结面处理混凝土黏结面处理是混凝土加固施工中非常重要的一环，其目的是提高加固材料与混凝土表面之间的黏结强度，保证加固效果和结构的安全可靠性。先清洁混凝土表面，通过喷砂清洁去除表面的油污、灰尘和其他杂质，以确保加固材料与混凝土表面之间的充分接触和黏结 6 。表面粗糙化是指通过机械或化学方法对混凝土表面进行处理，使其形成一定的粗糙度和凹凸不平的表面，以增加加固材料与混凝土表面之间的摩擦力和黏结面积。其中，喷砂处理是比较常用的方法，其处理效果可以通过式（1）进行计算。1Ra=一(1)n1式中,R.表示表面粗糙度（m）；n 表示采样点的数量（个）；y表示采样点的表面高度（m）；表示采样点表面高度的平均值(m）。达到表面粗糙度后，便可以在混凝土表面上涂覆底漆或涂料，以提高加固材料与混凝土表面之间的粘结力，并防止水分进人混凝土内部导致加固材料与混凝土分离。该工程加固长度为6 0.5m，加固面积约1 0 0 0 m，假设涂覆底漆的覆盖率为0.2kg/m，底漆用量约1 2 0 kg。损伤修复过程中，应该注意修补材料与加固材料的兼容性和黏附性，兼容性中的表面张力检测如式（2）所示。Ysv=Fv/L(2)式中，sv为表面张力（N/m）；Fv 为涂覆材料表面张力（N/m）；L为涂层表面的长度（m）。通过检测表面张力，利用二元混合物的反应性，判断加固材料与修补材料的黏附性能以保证加固材料能够完全覆盖混凝土表面。3.2配制JGN-Tp结构胶JGN-Tp结构胶是一种常用的混凝土加固材料，主要由环氧树脂和聚氨酯组成，具有较好的黏结性和耐化学腐蚀性能 7 1 。在混凝土加固施工中，正确的配制和使用JGN-Tp结构胶是至关重要的。首先，应去除所有灰尘、油脂、污渍和其他不良物质，保证混凝土表面必须干燥、平整、清洁。其次，根据所需用量和规定比例，在容器中以重量比2：1 的比例加人环氧树脂和聚胺酯，并充分搅拌，直到混合均匀。JGN-Tp结构胶的配比如表1 所示。表1JGN-Tp结构胶配比%材料比例（重量比)JGN-Tp结构胶100润湿剂25毛细管阻滞剂0.51.0固化剂25细砂50100铝酸盐微粉1020纤维素醚0.30.5其中，固化剂的配比需要根据具体情况调整，一般需在室温下静置1 h左右，一旦混合好的胶料被搅拌均匀，必须在规定的时间内完成使用，否则将失去黏性和流动性。在环境温度低于5或高于40、相对湿度大于8 0%时，不宜使用JGN-Tp结构胶。使用刷子或滚筒，将混合好的结构胶均匀涂覆在混凝土表面，确保涂覆面积完全覆盖需要加固的区域。待JGN-Tp结构胶均匀涂覆后，需等待一定时间，直到其形成固化并形成强大的粘合力。静置时间取决于环境温度、湿度和所用材料的性质。为了保证混凝土加固效果，建议在施工前进行试验，并根据试验结果对施工情况进行调整。3.3剪裁粘贴碳纤维片材碳纤维片材是一种常用的混凝土加固材料，其具有加固效果较好，轻质、高强、耐腐蚀等优点 8 。进行碳纤维片材的剪裁粘贴工作时，先将碳纤维片材剪裁成合适的尺寸，以覆盖加固部位。剪裁时，应保证片材的边缘整齐，不得有毛边和翘边，剪裁出的片材应根据实际情况进行编号和标记，以便于后续的拼装。将已经剪裁好的碳纤维片材按照标记进行拼接，采用JGN-Tp结构胶等粘合剂，将片材与混凝土表面黏合，使其形成一个整体，粘合剂的用量根据JGN-Tp结构胶的配比，计算公式如式（3）所示：Y=S,xa(3)式中，Y为粘合剂用量（kg/m）；S,为碳纤维片材面积（m）;a为粘合剂用量系数，粘合剂用量系数为JGN-Tp结构胶的用量比例。实际加固施工中，根据具体工程情况进行调整。粘贴过程中，应保证片材表面平整、无气泡、无皱褶。剪裁好碳纤维片材后开始进行粘贴，进行碳纤维片材粘贴前需要在混凝土表面涂上一层厚度均匀的胶水，然后将碳纤维片材压在胶水上，并在表面再涂一层胶水，使碳纤维片材能够更好地与混凝土粘合。308上接第3 0 5页）上接第3 0 3 页）2023年4月工程技术与应用江西建材进行碳纤维片材粘贴作业时，应计算出所需的材料和面积。碳纤维片材面积S的具体计算如式（4）所示。S=LxW(4)式中，L为碳纤维片材的长度（cm）；W 为碳纤维片材的宽度(cm）。碳纤维片材所需胶水V的计算公式如式（5）所示。V=SxT(5)式中，S为碳纤维片材的面积（m）；T 为胶水涂刷厚度(mm)。粘贴过程中，还需要注意以下几点：（1）剪裁碳纤维片材时，将其剪裁成与被加固结构相同的形状和尺寸，避免出现褶皱和皱纹。粘贴时，需要小心操作，避免碳纤维片材出现折痕或皱纹，影响加固效果。（2）粘贴前，检查混凝土表面是否干燥、清洁，否则需要进行清洁处理。（3）粘贴碳纤维片材时，注意其施工方向，通常须顺着施工方向进行粘贴，以确保其平整度和位置的一致性。同时，保持板材与混凝土表面的平整度和位置，避免出现波浪形或脱离现象，影响加固效果。4结语综上所述，本文以某桥梁加固工程为例，详细介绍加固工程的具体工艺流程，从混凝土黏结面处理、配制JGN-Tp结构胶池位置处理，防止污染或堵塞。混凝土灌注结束后，实际桩顶面标高应比理论设计值大0.5m，确保灌注桩的质量 6-8 1。（4）导管保护。为了防止导管堵塞，混凝土应连续、匀速浇筑，同时振捣，且两车间隔时间不大于混凝土初凝时间。如果发生堵塞现象，需立即更换准备好的新导管。3结语桩基础是建筑工程的重要部分，其质量好坏直接决定建筑质量安全。虽然目前旋挖钻孔灌注桩技术比较成熟，但其工艺繁杂，涉及内容多，施工过程中难免出现各种问题。因此，必须根据工程实际情况，制定科学合理的施工方案，最大限度地规避质量问题，减少施工安全隐患。参考文献【1】覃媛媛，王堂锐，张娜.某岩溶地区旋挖桩基础施工处理方案J。用技术版，2 0 2 1（4）：2 7 9-2 8 8.3赵冠鹏.钢纤维混凝土应用技术研究【J.河北工业大学成人教育学院学报，2 0 2 0（3）：42-45.4阳陈越.纤维混凝土在混凝土面层抗裂施工中的应用：以陈埭民族及剪裁粘贴碳纤维片材等环节，探究混凝土加固技术在实际工程中的应用方案。未来可以在此基础上进行深人探讨，进一步提高混凝土加固施工技术的研究水平，为实际工程提供更加可靠的加固方案和技术支持。参考文献1古胡岩芳.土木工程中混凝土施工技术探析J.甘肃科技，2 0 2 3，39(2):9-11,16.2 郑楠.简谈土木工程建筑中混凝土结构的施工技术【J.大众标准化，2 0 2 3（2）：52-53,56.3杨帆.分析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术【J.建材发展导向，2 0 2 2，2 0（2 4）：9 6-9 8.4张忠成.混凝土防渗墙施工技术在水库防渗加固工程中的应用J.科学技术创新，2 0 2 2（3 0）：1 3 9-1 42.5陕婷婷，姚健.信息技术模型在土木工程混凝土加固施工中的应用J】.江西建材，2 0 2 2（8）：7 3-7 5.6赵嘉雯.土木工程建筑中混凝土结构施工的关键技术探讨【J，工程技术研究，2 0 2 2，7（1 6）：8 0-8 2.7朱琳.浅析建筑工程中的混凝土加固施工技术J】.房地产世界，2022（1 0):9 2-9 4.8阙茂华.基于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析【J】.中国建筑金属结构，2 0 2 2（3）：46-48.江西建材，2 0 2 1（2）：1 6 1-1 6 2.【2 李礼华.地下基础旋挖桩施工技术处理体系的应用【J】.中国新技术新产品，2 0 1 6（1 4）：1 0 3-1 0 4.3刘清泉，王发廷.正循环泥浆护壁在渡槽灌注桩基础施工中的应用J丁.中国农村水利水电，2 0 0 9（6）：1 0 9-1 1 0.4郭军海.旋挖钻机在施工泥浆护壁钻孔桩时桩位偏差的控制J.科技创新与应用，2 0 2 2，1 2（3 1）：1 1 5-1 1 8.5 月房江锋，赵鑫波，郭秋苹，等，超深大直径旋挖桩水下混凝土灌注工艺研究J.山西建筑，2 0 2 2，48（7）：52-55.【6 唐少平.建筑工程中钻孔灌注桩施工技术及质量控制J.大众标准化，2 0 2 2（2 2）：3 1-3 3.7行符燕佳.旋挖钻孔灌注桩施工工艺及质量控制J】.广东土木与建筑，2 0 2 2,2 9（1 1）：8 6-8 9.8罗芳真.旋挖钻孔灌注桩施工过程技术控制要点【J.四川水泥，2022（1 1）:1 7 8-1 8 0.中学体育场看台施工为例J.福建建材，2 0 2 0（7）：48-50.5杨付权，胡秋生.聚乙烯醇纤维细石混凝土在体育场看台面的施工应用J.建筑施工，2 0 0 6（8）：6 3 6-6 3 7.6何华兴.浅谈钢纤维混凝土及其施工应用J.科技信息（科学教研）,2 0 2 1（1 9）：1 3 7.