码头修复加固施工技术解析

技术解析　滕忠来摘韩书芝　吕修　要：码头经过多年使用，由于构件处于恶劣的氯离子侵蚀环境中，所以容易发生一些构件破损现象。本文针对　福建一港区码头加固施工工程实例进行分析　对于因为腐蚀环境对构件的破坏，还有长期疲劳使用使得超　负荷运用而导致构件出现破损问题，提出了相适应的加固修复方法，并对其方法及流程做了介绍。　关键词：混凝土构件修复加固　从２Ｏ世纪７０年代以来，在我国沿海各港口大量建造　码头，经过多年使用，码头均已产生不同程度损坏，给结　刷界面处理剂，聚合物砂浆修补；ｃ级损坏程度采取修复　方法为清除表面附着物和松散砼，冲洗，用聚合物砂浆修　补；Ｄ级损坏采取修复方法为凿除锈蚀钢筋周围砼，除锈　冲洗补焊钢筋．涂刷阻锈剂、界面处理剂，支模浇筑砼；Ｅ　级损坏程度采取修复方法为凿除至主筋背后ｌｃｍ以上，凿　除１０ｄ（ｄ钢筋直径）完好的钢筋段，换筋后再浇筑砼。可　构安全和使用都带来了影响，因此码头修复加固迫在眉睫。　本文笔者结合福建一港区码头施工，简单介绍码头修复加　固施工方法。　该码头始建于１９８９年，历经ｌ８年运营，已出现明显　的腐蚀破坏，严重处构件箍筋锈断，主筋截面损失率３０％　以上，任其发展必将影响码头安伞运行。该码头系高桩梁　板结构。由栈桥与平台两部分组成，其平台部分｝∈１７２ｍ，　以看出以Ｅ修复方法主要运用聚合物砂浆修补和浇筑新砼。　１　修复方法一　Ａ级、Ｂ级、Ｃ级属局部凿除用聚合物砂浆修补，操　宽９ｍ；栈桥部分宽５ｍ。码头设计泊靠５００ｔ沿海货轮，平　台设计平均荷载为２０ＫＮ／ｎｆ（集中汽一ｌＯＴ），栈桥设计平均　作流程Ａ级、Ｂ级为锯缝一凿除砼一钢筋除锈、冲洗一刷　界面处理剂一聚合物砂浆修补；Ｃ级为清除表面附着物一　冲洗一聚合物砂浆修补。　施工方法：　荷载为５ＫＮ／￣。设计高水位为＋５．０３ｍ，设计低水位为一　２．８７ｍ，码头前沿地面标高为一４．２ｍ。　构件损坏程度如下：Ａ级，用钢筋腐蚀仪检测出无裂　缝有锈蚀钢筋的；Ｂ级，裂缝宽度小于１ｍｍ，无裂缝，但　用锯缝机沿裂缝两侧砼锯缝，切割宽度不小于２０ｍｍ，　深度不小于５０ｍｍ；然后凿除砼直至锈蚀钢筋露出１０ｒａｍ　有锈斑、锈迹；Ｃ级，露砂、露石、蜂窝、麻面、脱皮等　表面缺陷；Ｄ级，砼部分剥落露筋，裂缝宽度大于１ｍｍ；　以上或找出锈源，无钢筋区域凿除砼深度不小于５０ｒａｍ。　Ｃ级修补是对有露砂、露石、蜂窝、麻面、脱皮等砼　表面缺陷的部位，用高压淡水冲洗，清除缺陷部位松散砼、　附着物及粉尘，再用聚合物砂浆找平压光，其厚度不大于　１５ｒａｍ。　Ｅ级：梁板主筋严重锈蚀或钢筋锈蚀面积损失率达２０％以　Ｅ　修复加固方案　根据钢筋混凝土构件腐蚀破坏的程度不同，采取不同　的修复方法。Ａ级损坏采取修复方法为沿锈蚀钢筋锯缝、　凿除砼，除锈冲洗，刷界面处理剂，聚合物砂浆修补；Ｂ　凿除砼：采用风镐、高压水射流设备和钢钎等工具，　按设计要求的深度和长度凿除砼和新旧砼接触面凿毛。风　镐凿除方法比较灵活，成本相对较低，适用于凿除面积较　小、操作空间狭窄处的砼。高压水射流设备凿除方法是将　设备放在码头面上，操作人员手持无极调速喷头操作柄，　级损坏采取修复方法为锯缝，凿除钢筋周围砼，除锈冲洗，　６４　Ｃ　中国水运２００９・１２　利用高压水流凿除砼，其特点是功效较高，适片Ｊ于凿除面　积较大、操作空间宽裕、强度较高的砼。　钢筋除锈、冲洗。锈蚀钢筋表面有一层黑色氧化皮，　采用多种方法均无法清除掉。经设计、建设等单位有关人　员专题研究后决定采用手锤敲打加喷砂的方法除锈。除锈　标准按照现场确定的样本执行。钢筋除锈后，用２０ＭＰａ高　压淡水将砼和钢筋表面的盐分、灰尘和浮渣冲洗干净。　刷界面处理剂。界面处理剂，其固化时间要求达到　３ｈ。界面处理剂必须按照产品说明书要求的配比配置，并　搅拌均匀，采用刷子蘸取界面处理剂均匀涂刷于新旧砼接　触面，待涂层指触干燥（不粘手），再进行下一道工序施工。　兀型板梁底部钢筋较密，涂刷施工可操作性较差，经设计　人员同意在砼浇筑前只在兀型板梁底部两侧面涂刷界面处　理剂。　聚合物砂浆修补。聚合物砂浆按设计配合施工配合比，　满足设计抗压强度，粘结强度大于或等于混凝土本体的抗　拉强度。分层压抹聚合物砂浆修复至构件原断面，保护层　不足处增加压抹次数，确保修复的保护层厚度大于等于　６ｅｒａ。　２．修复方法二　Ｄ级Ｅ级属需浇筑新混凝土来修补，操作流程为搭设　施工平台一凿除钢筋周围砼一钢筋除锈、冲洗一补焊钢　筋一刷阻锈剂、界面处理剂一支立模板一浇筑砼。　施工方法：　搭设施工平台。选用粗竹杆和竹排等轻型材料搭设施　工平台。为保证施工平台的整体刚度，以基桩夹桩木为搁　置点，同时利用码头面板的排气孔在跨中处增设反吊钢筋。　平台标高经分析选定＋１．２ｍ，使之既能保证施工方便，又能　尽量增加每天作业时问。　凿除砼、钢筋除锈、冲洗同Ａ级、Ｂ级施工相同。　混凝土表面已出现各种腐蚀破坏的区域，人工凿除混　凝土保护层至钢筋。深度方向凿至主筋，若主筋已严重锈　蚀，则需凿除至主筋背后１　ｃｍ以上；沿钢筋长度方向，凿　除露出１０ｄ（ｄ为钢筋直径）完好的钢筋段。　对达到凿除要求区域，清基、去灰、去除松动碎屑。　控制施工间隙时间不能过长，减轻氯离子的二次污染。　钢筋除锈需彻底，杜绝钢筋腐蚀坑内存有明显的氯离　子腐蚀产物。清基后表面立即　昆凝土专用界面剂净液一道，　半小时内再涂抹上述界面剂水泥净浆一道。　补焊钢筋。对钢筋锈蚀程度非常严重，严重，一般，　轻微的四种钢筋取样，检测其极限抗拉强度值，换算剩余　有效直径，确定补焊钢筋直径。若梁底主筋均已严重锈蚀，　需换筋补强时，考虑到构件的承载要求，应按照交替置换　的方式进行换筋。换筋时，钢筋背后的凿除深度应适量加　深，去除氯离子污染严重的混凝土。如果原钢筋已大部分　锈蚀，无法焊接，则采用湿固化环氧植筋结构胶植筋后，　再补焊钢筋。补焊钢筋选用Ａ３钢筋、Ｊ４２２焊条，采用电　弧焊接，焊缝长度两端不小于１０ｄ（ｄ为原钢筋直径），中间　每隔５０ｅｍ焊接５ｄ，焊缝宽度要求高出钢筋表面５ｍｍ。所　有补焊钢筋强度均按０．９利用系数计算，其最小直径为　栏目编辑：邹翔　１２ｍｍ。　对截面积损失率达２０％以上的钢筋，须换筋补强。　涂刷阻锈剂、界面处理剂。为增加新旧砼接触面的粘　结强度和减缓钢筋锈蚀，在新旧砼接触面涂刷界面处理剂，　钢筋表面涂刷阻锈剂。界面处理剂必须按照产品说明书要　求的配比配置，并搅拌均匀，采用刷子蘸取界面处理剂均　匀涂刷于新旧砼接触面，待涂层指触干燥（不粘手），再进　行下一道工序施工。对横梁底面出现较大范围混凝土保护　层脱落露筋的区域，必要时可采取底部补筋后局部加厚措　施修复。　支立模板。模板采用木结构，用螺栓反吊在码头面板　上，采用钢管做肋，通过螺栓反吊在码头面板上，在钢管　肋上铺通长钢管，其上铺方木楞和２ｅｒａ厚木板做底模。　浇注砼。施工采用人工浇筑。本项目采用Ｃ４５高性能　砼，用枪喷浇注砼易发生堵塞现象，且从下向上喷射砼操　作难度大和材料损失较大。每处浇筑砼量不大，且浇筑点　分散，须频繁调整输送管道，所以砼泵的效率发挥不出来　也没有选用泵送浇筑砼。　基础处理　局部凿除修补处理和局部凿除补筋加固处理完毕后，　对所有混凝土表面电动钢丝打磨除尘，局部孑Ｌ洞找补腻子，　去除混凝土表面的浮灰、飞边和毛刺后，待用。　潮湿和青苔污染表面：采用煤气喷灯，在控制喷灯移　动速度、喷灯与混凝土表面间距情况下烘烤，以取得除湿　和清除苔迹的功效后，立即进行电动钢丝轮打磨，去除污　渍、油污附着物，局部孔洞找补腻子，去除混凝土表面的　浮灰、飞边和毛刺后，待用。　基础处理完毕后，根据混凝土结构防腐蚀技术规范对　混凝土表面进行防腐处理。　构件防腐　有机涂层防腐：涂层由底漆、中间漆、面漆组成，其　厚度分别为２０１ｘｍ，２００１ｘｍ和８０１ｘｍ。３道漆均采用ＨＷＣ一　１１型涂料。　施工流程：砼表面处理一冲洗一斗腻子修平一喷涂底　漆一喷涂中间漆一喷涂面漆。　施工方法：砼表面喷砂清除表面灰浆、碎屑、海生物、　苔藓、油污等，面积较小处用砂轮机、砂纸打磨粗糙；用　淡水冲洗干净，再用压缩空气吹干（砼表面处于饱和面干　状态）；砼表面缺陷采用聚合物砂浆进行Ｃ级修补，个别小　坑洞，则用改性环氧腻子修补找平。　结束语　本工程所用材料和施工工艺符合规范要求，码头修复　后，经相关质量监督部门检测，构件强度符合设计要求。　码头检测报告显示不同破损砼构件按不同设计要求进行修　补加固，施工方法方便易行，造价低廉，不影响运营等优　点。经一年多使用表明，修补质量稳定，延长了码头使用　寿命。由此可见这是实用的修复方法，值得推广。　Ｃ、＾，１．中国水运２００９・１２　６５