摘要：随着社会经济发展需要和海岸资源限制，我国港口码头发展由建设为主向管养为主转变，今后我国将有大量的港口码头结构需要进行维修。港口水工建筑物的维修加固既要考虑其所处特殊环境的适用性，又要考虑其加固后继续耐环境作用。本文对适合水工结构特点的维修加固新技术了研究。
关键词：港工；混凝土结构；维修加固
引言
港口建筑物损害的原因既可能是自然因素，也可能是人为因素。有些因素是设计过程中难以考虑或者使用过程中不可预见的，有些因素是设计过程中需要考虑的，如波浪、潮汐、风、冰、正常的使用荷载等，这些因素对港口的损害也是多方面的。不同结构形式的港口建筑物，具有不同的损坏特点，需要采取不同的港工混凝土结构维修加固技术。
1施工前应该有合理的混凝土结构设计方案
水工建筑中的混凝土结构在设计时，不仅要与国家对混凝土结构质量规定要求相符，同时还要满足建筑行业的相关标准。而且作为水工建筑物的主要结构，混凝土结构还要具有一定的强度和防渗性能。水工建筑混凝土结构需要长时间地处于水下复杂环境下，结构避免会受到各种因素的影响，从而导致混凝土地结构整体质量降低。因此在具体方案设计时，需要与工程实际情况有效结合，还要考虑后期的质量检查、维护和重置等情况，有效地降低客观原因对混凝土结构质量带来不利影响，有效地保证混凝土施工的质量，确保混凝土结构后期的使用性能，延长水工建筑物的使用寿命。
2混凝土原材料的选择以及质量的监管和控制
混凝土结构中主要原材料为混凝土，因此需要选择高质量的原材料，同时还要做好混凝土原材料的有效配置，通过对原材料采购和原材料配置进行有效监管和控制，能够有效地保证混凝土的质量。作为水工建筑物，由于其所处于环境具有特殊性，因此所采用的混凝土原材料也会与其他建筑工程用的原材料存在一定的差导性，同时原材料的配制比例也会存在不同，因此在具体施工过程中，需要根据混凝土结构的施工要求来对选择高质量的水泥、沙砾和细沙等材料，严格控制好原材料的各项指标，使其与施工要求的标准相符。同时还要针对施工的具体要求来对混凝土各种原材料的比例进行合理配置，使其与水工建筑混凝土结构施工要求相符。
2.1在混凝土原材料的选择上要加强控制
对于混凝土结构中的原材料，需要达到相应性能指标要求的同时，还要满足要施工的实际要求。因此需要控制好水泥的质量和强度，检测沙砾的粒径，使其保持在规定的限定范围内，同时还要检查沙粒和细沙的纯度，并严格按照规定的标准进行配置，使其与混凝土结构施工要求相符。
在裂缝修补时，粘结强度较高、密实度较好的新型聚合物砂浆使用，很好的弥补了一般砂浆由于粘结强度不够而不断下漏的缺陷，避免了材料的浪费和对于海水的污染；高性能混凝土的问世及应用，使喷射混凝土增大截面修复时，结构混凝土具有更高的强度和更好的密实性、耐久性。此外，具有轻质高强、化学稳定性好、施工适应性强、良好的粘结性、耐热性和抗腐蚀性等众多优点的碳纤维复合材料的出现，使维修加固材料发展到一个新的高度，对于维修加固技术水平的提高具有里程碑意义。
2.2混凝土搅拌配置过程中应该加强监控
需要对混凝土材料进行相关的检验，以此来对材料相关性能进行确定。并在实验室中对混凝土进行强度实验，根据实验结果来对混凝土原材料调配比例进行配置，并在调配过程中选拔适宜的用水量。但在实验室实验过程中所得到的数据，此种情况下混凝土原材料多处于理想的状态，粒径十分精确，但在施工过程中各种原材料无法都达到实验时的标准，多少会存在一定的误差，因此在参照实验室配合比例时，还要注意实际施工情况下各种因素的影响，从而实现合理的调整。主要是对不同施工环境下原材料含水率、粒径比例、运输时间、搅拌效率等进行有效调整，而且在具体搅拌过程中还需要添加适宜的外加剂量，以此来保证混凝土配置的科学性，使其能够更好地满足施工的具体要求。
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3混凝土结构加固技术
3.1增大截面综合加固技术
我国水工构造物中混凝土结构占很大一部分，目前国内有相当一部分混凝土结构修建年代久远，修建时仅适应当时的建设标准。随着交通事业的发展和人们生活质量提高，水工建筑物工作中出现荷载等级偏低、承载力低及病害威胁的现象已经不能满足现代需要。对这部分危旧结构，突出缺点是原结构钢筋和混凝土截面尺寸偏小，整体刚度不够，在对自重增加、外观变化不敏感的情况下可以采用增大结构截面的方法进行加固。
3.2外粘型钢及钢板加固技术
外部粘钢加固法是用环氧树脂等粘结剂把钢板等高强度材料牢固的粘贴于被加固构件表面，使其与被加固构件共同工作，可对构件的抗拉、抗弯、抗剪等能力进行补强，显著提高其刚度和韧性，恢复承载能力，延长使用寿命。与其他加固方法相比，粘钢加固具有技术先进、工艺简便、施工周期短、材料消耗少、加固性能好、所占空间小以及不影响被加固结构外观和使用空间等诸多优点。深入研究粘钢加固的粘结剂耐久性问题及钢板的防腐问题有助于粘钢加固在我国水工建筑物维修加固中的进一步推广和应用。
3.3预应力加固技术
体外预应力结构的预应力筋布置于主体结构之外，通常由多根钢绞线组合成集中钢索。该方法对码头梁板结构的维修加固补强效果明显。SＲAP工艺使得预应力加固技术水平进一步提高，是一种简明、可靠、经济的混凝土结构加固技术，施工工艺先进、快速，施工费用合理，绿色环保。它是采用镀锌软钢丝束和弹簧组合（SＲ加固材料）对混凝土构件施加预应力，配以多功能复合砂浆（AP砂浆）对混凝土结构进行综合修复加固，有利于延长在役码头使用寿命，节约建设投资。SＲAP工艺的应用使得预应力加固技术水平向更高层次迈进。目前，该技术已在码头、水闸、桥梁等工程中成功推广。
3.4海工混凝土结构碳纤维加固技术
科研人员取得了海工混凝土结构碳纤维加固成套技术及相关的计算理论，解决了海工混凝土潮湿表面粘结和钢筋腐蚀造成基面退化等关键技术问题，并将相关成果纳入《港口水工建筑物修补加固技术规范》的制定，填补了海工混凝土结构碳纤维加固研究的空白。就目前来看，海港混凝土结构碳纤维加固技术虽然仍有不少问题需要解决，但通过对应用中出现的技术问题深入研究，相信在不久的将来，海工混凝土结构碳纤维加固技术定会不断成熟和完善，为改善我国老旧码头急需维修加固的现状，起到重大的推动作用。
结束语
近20年，我国已建成的港口水工建筑物很大一部分已经投入运营数十年，其中混凝土结构所占比重居多。以海港码头为例，其处于十分恶劣的海洋环境之中，很多海工混凝土结构受到严重侵蚀，加上建设施工年代久远，施工质量、材料性能不能保证，以及码头运营期内使用不当等原因，使得这些码头迫切需要进行维修与加固。越来越多码头亟须维修加固的现象，使得人们对于码头维修加固的关注度空前提高，涌现出许多针对港口码头维修加固技术的研究，我国港口水工建筑物的修补加固技术得到了很大的发展，一些新的加固方法、新材料、新工艺不断涌现出来，维修加固技术水平也向着更高层次迈进。
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论文作者:高进磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/2
标签：混凝土结构论文; 混凝土论文; 水工论文; 原材料论文; 码头论文; 建筑物论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第29期论文;