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山東茂隆新材料科技有限公司 2025-03-25 3137
在邊坡支護與擋土墻工程中,土工格柵與混凝土結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作可以提升結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。作為加筋材料,土工格柵通過界面摩阻力與混凝土形成復(fù)合受力體系,它的連接有效性可以影響工程安全。那么,它與混凝土擋墻怎么連接呢?
一、界面連接機理分析
土工格柵與混凝土的相互作用主要依賴兩種機制:
1、機械咬合作用:格柵肋條與混凝土表面凹凸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嵌固效應(yīng),它的咬合力與格柵粗糙度、混凝土表面紋理正相關(guān)。
2、摩擦粘結(jié)效應(yīng):通過界面處理劑或聚合物砂漿形成的粘結(jié)層,把格柵與混凝土粘結(jié)為整體,粘結(jié)強度可達0.3-0.5MPa。
二、主流連接工藝對比
(一)預(yù)埋嵌入法
(1)工藝特點:在混凝土澆筑前,把格柵按設(shè)計間距固定于模板內(nèi)側(cè)。適用于新建擋墻,格柵定位精度高,但要解決模板穿孔密封問題。
(2)控制要點:
①保護層厚度≥50mm防止格柵損傷
②采用U型釘+塑料卡扣雙重固定
③振搗時避免直接接觸格柵
(二)后錨固法
(1)工藝特點:在硬化混凝土上鉆孔植入錨栓,通過連接件固定格柵。適用于既有結(jié)構(gòu)加固,但要注意對原結(jié)構(gòu)的損傷控制。
(2)創(chuàng)新方案:
①采用自鉆式中空錨栓(φ16-20mm)
②研發(fā)格柵專用錨夾具(抗拔力≥20kN)
③分層鉆孔避免應(yīng)力集中
(三)粘結(jié)劑法
(1)工藝特點:使用環(huán)氧樹脂或聚合物砂漿作為粘結(jié)介質(zhì),適用于復(fù)雜曲面或振動環(huán)境。關(guān)鍵在界面處理劑的選用。
(2)材料突破:
①雙組分環(huán)氧膠黏劑(剪切強度≥8MPa)
②納米改性聚合物砂漿(與混凝土粘結(jié)強度≥2.5MPa)
三、材料匹配設(shè)計原則
1、格柵選型:
(1)拉伸強度≥50kN/m(對應(yīng)混凝土C25以上)
(2)網(wǎng)格尺寸宜為混凝土粗骨料粒徑的2-3倍
(3)優(yōu)先選用經(jīng)向肋條高度≥3mm的三向格柵
2、混凝土要求:
(1)抗壓強度≥20MPa(避免收縮裂縫)
(2)表面粗糙度Ra≥3.2μm(提升機械咬合力)
(3)添加聚丙烯纖維(摻量0.9kg/m3)控制早期開裂
四、施工質(zhì)量管控要點
1、基面處理:
(1)采用高壓水射流清理(壓力≥25MPa)
(2)控制混凝土齡期>28天(完成90%收縮)
2、安裝工藝:
(1)格柵縱向搭接長度≥200mm(縫接強度≥80%)
(2)張拉控制應(yīng)力≤5%極限強度(防止塑性變形)
3、質(zhì)量檢測:
(1)界面拉拔試驗(每200㎡取3組)
(2)雷達掃描檢測粘結(jié)層連續(xù)性
(3)長期監(jiān)測采用光纖光柵傳感器
土工格柵與混凝土擋墻的連接設(shè)計要遵循"材料適配、工藝可控、檢測同步"三原則??梢越Y(jié)合BIM技術(shù)進行三維模擬,對關(guān)鍵節(jié)點進行疲勞荷載試驗,必要時采用非線性有限元分析。對于特殊地質(zhì)條件(如膨脹土、凍土區(qū)),應(yīng)進行差異化設(shè)計。