碼頭修復(fù)加固施工

　　[摘要]碼頭經(jīng)過(guò)多年使用，由于構(gòu)件處于惡劣的氯離子侵蝕環(huán)境中，所以容易發(fā)生一些構(gòu)件破損現(xiàn)象。本文針對(duì)福建一港區(qū)碼頭加固施工工程實(shí)例進(jìn)行分析。對(duì)于因?yàn)楦�蝕環(huán)境對(duì)構(gòu)件的破壞，還有長(zhǎng)期疲勞使用使得結(jié)構(gòu)超負(fù)荷運(yùn)用，而導(dǎo)致構(gòu)件出現(xiàn)破損問(wèn)題，提出了相適應(yīng)的加固修復(fù)方法。并對(duì)其施工方法及工藝流程做了介紹。

　　[關(guān)鍵詞]碼頭；混凝土構(gòu)件；修復(fù)加固；　

　　一、前言

　　從20世紀(jì)70年代以來(lái)，在我國(guó)沿海各港口大量建造碼頭，經(jīng)過(guò)多年使用，碼頭均已產(chǎn)生不同程度損壞，給結(jié)構(gòu)安全和使用都帶來(lái)了影響，因此碼頭修復(fù)加固迫在眉睫。本文筆者結(jié)合福建一港區(qū)碼頭施工，簡(jiǎn)單介紹碼頭修復(fù)加固施工方法。

　　該碼頭始建于1989年，歷經(jīng)18年運(yùn)營(yíng)，已出現(xiàn)明顯的腐蝕破壞，嚴(yán)重處構(gòu)件箍筋銹斷，主筋截面損失率30%以上，任其發(fā)展必將影響碼頭安全運(yùn)行。該碼頭系高樁梁板結(jié)構(gòu)。由棧橋與平臺(tái)兩部分組成，其平臺(tái)部分長(zhǎng)172m，寬9m；棧橋部分寬5m。碼頭設(shè)計(jì)泊靠500t沿海貨輪，平臺(tái)設(shè)計(jì)平均荷載為20KN/㎡（集中汽-10T），棧橋設(shè)計(jì)平均荷載為5KN/㎡。設(shè)計(jì)高水位為+5.03m，設(shè)計(jì)低水位為-2.87m，碼頭前沿地面標(biāo)高為-4.2m。

　　構(gòu)件損壞程度如下：（1）A級(jí)：用鋼筋腐蝕儀檢測(cè)出無(wú)裂縫有銹蝕鋼筋的；（2）B級(jí)：裂縫寬度小于1mm，無(wú)裂縫，但有銹斑、銹跡；（3）C級(jí)：露砂、露石、蜂窩、麻面、脫皮等表面缺陷；（4）D級(jí)：砼部分剝落露筋，裂縫寬度大于1mm；（5）E級(jí)：梁板主筋嚴(yán)重銹蝕或鋼筋銹蝕面積損失率達(dá)20%以上。

　　二、修復(fù)加固方案

　　根據(jù)鋼筋混凝土構(gòu)件腐蝕破壞的程度不同，采取不同的修復(fù)方法。A級(jí)損壞采取修復(fù)方法為沿銹蝕鋼筋鋸縫、鑿除砼，除銹沖洗，刷界面處理劑，聚合物砂漿修補(bǔ)；B級(jí)損壞采取修復(fù)方法為鋸縫，鑿除鋼筋周?chē)�砼，除銹沖洗，刷界面處理劑，聚合物砂漿修補(bǔ)；C級(jí)損壞程度采取修復(fù)方法為清除表面附著物和松散砼，沖洗，用聚合物砂漿修補(bǔ)；D級(jí)損壞采取修復(fù)方法為鑿除銹蝕鋼筋周?chē)�砼，除銹沖洗補(bǔ)焊鋼筋．涂刷阻銹劑、界面處理劑，支模澆筑砼；E級(jí)損壞程度采取修復(fù)方法為鑿除至主筋背后1cm以上，鑿除10d（d鋼筋直徑）完好的鋼筋段，換筋后再澆筑砼�？梢钥闯鲆陨闲迯�(fù)方法主要運(yùn)用聚合物砂漿修補(bǔ)和澆筑新砼。

　　2.1修復(fù)方法一

　　A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)屬局部鑿除用聚合物砂漿修補(bǔ)，操作流程A級(jí)、B級(jí)為鋸縫→鑿除砼→鋼筋除銹、沖洗→刷界面處理劑→聚合物砂漿修補(bǔ)；C級(jí)為清除表面附著物→沖洗→聚合物砂漿修補(bǔ)。

　　2．1．1施工方法

　　(1)用鋸縫機(jī)沿裂縫兩側(cè)砼鋸縫，切割寬度不小于20mm，深度不小于50mm；然后鑿除砼直至銹蝕鋼筋露出10mm以上或找出銹源，無(wú)鋼筋區(qū)域鑿除砼深度不小于50mm。

　　(2)C級(jí)修補(bǔ)是對(duì)有露砂、露石、蜂窩、麻面、脫皮等砼表面缺陷的部位，用高壓淡水沖洗，清除缺陷部位松散砼、附著物及粉塵，再用聚合物砂漿找平壓光，其厚度不大于15mm。

　�。�3）鑿除砼：采用風(fēng)鎬、高壓水射流設(shè)備和鋼釬等工具，按設(shè)計(jì)要求的深度和長(zhǎng)度鑿除砼和新舊砼接觸面鑿毛。風(fēng)鎬鑿除方法比較靈活，成本相對(duì)較低，適用于鑿除面積較小、操作空間狹窄處的砼。高壓水射流設(shè)備鑿除方法是將設(shè)備放在碼頭面上，操作人員手持無(wú)極調(diào)速?lài)婎^操作柄，利用高壓水流鑿除砼，其特點(diǎn)是功效較高，適用于鑿除面積較大、操作空間寬裕、強(qiáng)度較高的砼。

　　(4)鋼筋除銹、沖洗

　　銹蝕鋼筋表面有一層黑色氧化皮，采用多種方法均無(wú)法清除掉。經(jīng)設(shè)計(jì)、建設(shè)等單位有關(guān)人員專(zhuān)題研究后決定采用手錘敲打加噴砂的方法除銹。除銹標(biāo)準(zhǔn)按照現(xiàn)場(chǎng)確定的樣本執(zhí)行。鋼筋除銹后，用20MPa高壓淡水將砼和鋼筋表面的鹽分、灰塵和浮渣沖洗干凈。

　�。�5）刷界面處理劑

　　界面處理劑，其固化時(shí)間要求達(dá)到3h。界面處理劑必須按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求的配比配置，并攪拌均勻，采用刷子蘸取界面處理劑均勻涂刷于新舊砼接觸面，待涂層指觸干燥(不粘手)，再進(jìn)行下一道工序施工。∏型板梁底部鋼筋較密，涂刷施工可操作性較差，經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意在砼澆筑前只在∏型板梁底部?jī)蓚?cè)面涂刷界面處理劑。

　�。�6）聚合物砂漿修補(bǔ)

　　聚合物砂漿按設(shè)計(jì)配合施工配合比，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，粘結(jié)強(qiáng)度大于或等于混凝土本體的抗拉強(qiáng)度。分層壓抹聚合物砂漿修復(fù)至構(gòu)件原斷面，保護(hù)層不足處增加壓抹次數(shù)，確保修復(fù)的保護(hù)層厚度大于等于6cm。

　　2．2修復(fù)方法二

　　D級(jí)E級(jí)屬需澆筑新混凝土來(lái)修補(bǔ)，操作流程為搭設(shè)施工平臺(tái)→鑿除鋼筋周?chē)��?rarr;鋼筋除銹、沖洗→補(bǔ)焊鋼筋→刷阻銹劑、界面處理劑→支立模板→澆筑砼。

　　2．2．1施工方法

　　(1)搭設(shè)施工平臺(tái)

　　選用粗竹桿和竹排等輕型材料搭設(shè)施工平臺(tái)。為保證施工平臺(tái)的整體剛度，以基樁夾樁木為擱置點(diǎn)，同時(shí)利用碼頭面板的排氣孔在跨中處增設(shè)反吊鋼筋。平臺(tái)標(biāo)高經(jīng)分析選定+1.2m，使之既能保證施工方便，又能盡量增加每天作業(yè)時(shí)間。

　　(2)鑿除砼、鋼筋除銹、沖洗同A級(jí)、B級(jí)施工相同。

　　混凝土表面已出現(xiàn)各種腐蝕破壞的區(qū)域，人工鑿除混凝土保護(hù)層至鋼筋。深度方向鑿至主筋，若主筋已嚴(yán)重銹蝕，則需鑿除至主筋背后1㎝以上；沿鋼筋長(zhǎng)度方向，鑿除露出10d（d為鋼筋直徑）完好的鋼筋段。

　　對(duì)達(dá)到鑿除要求區(qū)域，清基、去灰、去除松動(dòng)碎屑�？刂剖┕らg隙時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，減輕氯離子的二次污染。

　　鋼筋除銹需徹底，杜絕鋼筋腐蝕坑內(nèi)存有明顯的氯離子腐蝕產(chǎn)物。清基后表面立即混凝土專(zhuān)用界面劑凈液一道，半小時(shí)內(nèi)再涂抹上述界面劑水泥凈漿一道。

　　(3)補(bǔ)焊鋼筋

　　對(duì)鋼筋銹蝕程度非常嚴(yán)重，嚴(yán)重，一般，輕微的四種鋼筋取樣，檢測(cè)其極限抗拉強(qiáng)度值，換算剩余有效直徑，確定補(bǔ)焊鋼筋直徑。若梁底主筋均已嚴(yán)重銹蝕，需換筋補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，考慮到構(gòu)件的承載要求，應(yīng)按照交替置換的方式進(jìn)行換筋。換筋時(shí)，鋼筋背后的鑿除深度應(yīng)適量加深，去除氯離子污染嚴(yán)重的混凝土。如果原鋼筋已大部分銹蝕，無(wú)法焊接，則采用濕固化環(huán)氧植筋結(jié)構(gòu)膠植筋后，再補(bǔ)焊鋼筋。補(bǔ)焊鋼筋選用A3鋼筋、J422焊條，采用電弧焊接，焊縫長(zhǎng)度兩端不小于10d(d為原鋼筋直徑)，中間每隔50cm焊接5d，焊縫寬度要求高出鋼筋表面5mm。所有補(bǔ)焊鋼筋強(qiáng)度均按0.9利用系數(shù)計(jì)算，其最小直徑為12mm。