土木工程中混凝土的修補與加固施工的探討

張曉德

（中澤建工集團有限責任公司 山西太原 030032）

土木工程中混凝土的修補與加固施工的探討

張曉德

（中澤建工集團有限責任公司 山西太原 030032）

社會的快速發展，帶動了居民對于土木工程建設要求不斷的提高，土木工程中混凝土建筑物在施工過程中，由于設計圖紙的變更或施工材料質量問題等原因導致混凝土建筑物出現使用功能變化或質量安全等問題。為了提高土木工程中混凝土建筑的使用安全性，本文對混凝土的修補與加固施工方法進行研究。

土木工程；混凝土；修補；加固；施工

引言

近年來，社會經濟快速的發展，帶動我國城市建設工作不斷的增多。在不斷拔地而起的高樓背后，不少的建筑物卻面臨著老齡化的局面。建筑物結構的老齡化不僅存在極大的安全隱患，威脅人員財產的安全，同時也是對社會資源的一種浪費。因此，必須采取行之有效的措施對其進行修復加固。

1 土木工程中混凝土的修補施工技術分析

當前，我國的混凝土建筑物常常有裂縫的產生，主要的原因是混凝土建筑物受到長時間的自然環境與超負荷的使用的雙重影響，致使混凝土的某些材料發生變化，最終導致混凝土建筑物裂縫的產生。裂縫的產生會對建筑物結構安全造成影響，如若放任裂縫不管，長此以往必然會導致混凝土建筑結構破壞程度加深，進而致使建筑物無法安全使用。

就目前而言，我國現存的混凝土建筑工程中，裂縫修補的主要方式主要有兩種，分別是裂縫表層修補法和裂縫內部修補法。①裂縫表層修補法，該方法主要通過采用具有粘合力較強的粘結碳纖維布粘在建筑物裂縫處。這種處理方式成本較低，但由于粘結碳纖維布易于受到長時間風吹日曬，導致其對于建筑物裂縫修補作用不大。②裂縫內部修補法，該方法大多數情況下采取通過結構膠壓力注射的方式，使得低結構膠可以打進到建筑物的裂縫去，等待結構膠干了就可以讓建筑物的裂縫修復好，從而使得建筑物的裂縫在結構膠的粘合力作用下得到修復，同時，由于壓力注膠技術是修補的是建筑物的內部結構，從而有效的杜絕水分以及有害氣體造成建筑物的結構破壞。壓力注膠修補法相比較于以往利用環氧樹脂修補，不僅具有膠體性能更穩定、稀稠度一致等特性，同時壓力注膠可以保證裂縫注膠的均勻，使得建筑物裂縫的修補效果良好。

在土木工程中，混凝土原材料的質量十分重要，做好其質量控制工作，同樣能夠減少工程后期混凝土出現相關結構問題的可能性。要嚴格依照建筑施工的要求對混凝土原材料的粘度、含水量、顆粒大小等把控，確保原材料可以符合工程需求。針對壓力注膠法修補建筑物裂縫所選用的結構膠，我們的選用標準是膠體流動性好，同時化學性能穩定、抗壓強的。得益于這些結構膠的特點，使得結構膠具有極強的粘合力，實現混凝土建筑物裂縫修補質量的提高，從而保證混凝土建筑物的結構安全。當前，在結構膠修補裂縫中，大多選擇專用膠和封縫膠按比例混合。在應用壓力注膠修補混凝土建筑的裂縫時，所使用的工具較為簡便，對于施工十分有利，同時結構膠的價格也不算高，因此該方法修補裂縫成本不大。最后，得益于結構膠極強的粘合力，使得壓力注膠法成為當前修補混凝土建筑物裂縫的最佳選擇。

2 混凝土散裂、剝落和洞穴的修補

2.1 基層處理

基層處理是修補施工前的一項重要準備工作，能否正確處理好基層是保證所用聚合物水泥砂漿能否與基層表面結合牢固的關鍵，必須認真做好這項工作。

（1）首先必須保證基層有一定的強度，對于結構疏松、已碳化或遭腐蝕的老混凝土或砂漿，在許可的情況下應一律予以鑿除；對于在光滑平整的混凝土或磚面上修補，也就將表面打毛，然后用水沖洗干凈。

（2）聚合物水泥砂漿能夠在潮濕的基層上固化，但不允許基層有滲透水或壓力水，也不允許修補后在砂漿終凝前有流水沖刷砂漿表面。遇有滲透水或壓力水時，就事先堵漏或切斷水源。至于干燥的基層，必須灑水潤濕至表面不吸水為止，但不得留有積水。

（3）待修補表面必須潔凈，浮土灰塵等應一律予以清除。遇有油污滲透的部位應予鑿除；如不宜鑿除，也要用清潔劑將表面洗刷干凈。

（4）對于鋼筋混凝土結構，如待修補部位鋼筋有銹蝕，應先除銹；嚴重銹蝕時應采取加固措施。

2.2 聚合物水泥砂漿的配制

（1）聚合物水泥砂漿的配制應按按圖1所示流程圖進行。

圖1 聚合物水泥砂漿的配制流程圖

（2）配制時注意事項

應在潔凈的容器內或地面上進行攪拌，攪拌揚地先用水潤濕。聚合物水泥砂漿的初凝時間較長，約3～4h，有較充分的時間施工。即使如此，一次拌料量也不宜太多，最多一次不宜超過水泥用量50kg。

（3）MA型聚合物水泥砂漿的配方

MA型聚合物乳液生產時已經摻入了穩定劑和消泡劑，使用時可直接與水泥、黃砂拌合。聚合物水泥凈漿和聚合物水泥砂漿的配方如下：

①聚合物水泥凈漿（重量比）：水泥（普硅#425或#525）100，MA型聚合物乳液50～100。②聚合物水泥砂漿（重量比）：水泥（普硅#425或#525）100，黃砂（潔凈）100～150，MA型聚合物乳液25，水（可飲用）6～12。

2.3 涂抹施工

聚合物水泥砂漿的涂抹施工工藝與普通水泥砂漿相似，但應注意：

（1）應在待修補表面先刷一道聚合物水泥凈漿，以增加基底與聚合物水泥砂漿的粘結力。若老混凝土內部潮濕，表面易鋪開，凈漿的配合比可為水泥：乳液=100：50；若老混凝土內部干燥且表面凹凸不平較難鋪開，則凈漿的配合比可為水泥：乳液= 100：100。其余根據情況而定。

（2）在修補面上涂刷一道凈漿以后，待其表面稍干（約10～ 30min）即可用聚合物水泥砂漿進行修補，補時要一次順一個方向邊壓實邊抹平；不宜在表面來回反復抹，以免破壞已結成的膜。

（3）修補成型后，也可再刷一道凈漿，有利于砂漿的養護。

（4）聚合物水泥砂漿的早期自粘性差，流動度大，因此在豎立面修補時每次涂層約5mm厚，自下而上用力壓實。

（5）聚合物水泥砂漿的施工溫度應在5℃以上；施工后應防止烈日曝曬和大雨沖刷，如遇烈日或大雨可加蓋薄膜等遮蓋物；終凝以后（4～5h后），室外修補面最好灑水養護3d。

3 土木工程混凝土加固技術

3.1 加大截面面積加固法

加大截面面積加固法是將混凝土澆注入建筑受彎及受壓區域，從而增加截面的高度和面積，達到提升構件正截面與斜截面的抗彎能力及抗壓力的效果。加大截面面積加固法要根據建筑鋼筋的長度、面積及承受力來進行施工調整，主要是應用于構件的正截面。例如：澆注與建筑受拉區域相同的混凝土截面，或者是新舊構件共同作用，都能改善建筑的使用情況，大大提升建筑混凝土的承載能力。該種加固方法施工方法比較簡單，但是施工時間比較長，會對使用者的生活與工作造成困擾。

3.2 外包鋼加固法

所謂外包鋼加固法，其主要指的是借助外焊接、環氧樹脂灌漿及澆水泥的方法將鋼材梁柱周圍的包型鋼進行加固。對提高建筑物的承載力及構件的抗壓能力，延伸度有著重要的作用。采用外包鋼加固法不僅能解決建筑物受靜力加固所產生二次受力的問題，還能減少對建筑外觀的影響。外包鋼加固的基礎材料必須要有穩定的性能，高強度粘結力，方便灌注，抗老化的優點。外包鋼加固法主要有兩種方式：干式外包鋼及濕式外包鋼方式（具體濕式外包鋼加固形式如圖2，所以在基材的選用上應分兩方面進行考慮：①低強的鋼材，用以降低結構間的摩擦，增強二次組合結構間的粘著力。②水泥及混凝土，增強基材的收縮性能，提高構件部位的粘結性。根據多年實踐經驗及數據結果表明，采用外包鋼加固法對構件部位的承載力有提升作用，對建筑裂縫現象能起到延遲及預防的作用。該方法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。以環境溫度不超過60℃，相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的適用條件為限，否則應采取有效防護措施。其所用膠粘劑是指有充分試驗依據且性能滿足使用要求的，并經過國家有關部門鑒定的結構膠。當構件的混凝土強度低于C15，不宜采用本方法進行加固。

圖2 濕式外包鋼加固的主要形式

3.3 置換混凝土加固法

一般情況下，置換混凝土的加固法和加大截面法十分相似，盡管采用此方法對建筑物進行加固對凈空不造成妨礙，和加大截面法一樣受困于長時間處于濕作業的施工條件；置換混凝土加固法能彌補混凝土在受壓區域強度不足的現象，增強建筑混凝土構件的承重能力。置換混凝土法主要是針對既有混凝土結構或施工中的混凝土結構，由于結構裂損或混凝土存在蜂窩、孔洞、夾渣、疏松等缺陷，或混凝土強度（主要是壓區混凝土強度）偏低，而采用挖補的辦法用優質的混凝土將這部分劣質混凝土置換掉，達到恢復結構基本功能的目的。優點是結構加固后能恢復原貌，不改變使用空間。缺點是新舊混凝土的粘結能力較差，挖鑿易傷及原構件的混凝土及鋼筋，濕作業期長。置換混凝土加固法適用于各種混凝土結構構件的局部加固處理（如圖3為置換加固法示意圖）。

圖3 置換加固法示意圖

4 結束語

綜上所述，在土木工程中，做好混凝土的修補與加固施工，能有效保證建筑的使用安全與質量，對建筑結構有裂縫的地方進行及時修復，有效的延長建筑物的使用壽命。在具體施工過程中，要做到具體情況具體分析，根據建筑施工的具體情況，來選擇最適合的加固施工方法。

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[2]李坤鵬.試論土木工程中混凝土建筑加固技術探析[J].江西建材，2015（18）：122.

[3]王昶卿.基于土木工程中混凝土結構裂縫處理技術的探討[J].建材與裝飾，2013（2）：76～77.

[4]王文超.淺談混凝土結構工程修復加固技術[J].城市建設理論研究：電子版，2011：98～99.

TU746.3

：A

：1673-0038（2015）45-0013-02

2015-10-15

張曉德（1981-），男，中級，本科，主要從事施工技術工作。