淺談碼頭構(gòu)件修復(fù)加固技術(shù)

李東浩 沈燕斌

（煙臺國際集裝箱碼頭有限公司，山東 煙臺 264000）

近年來，我國沿海各港口建造了大量碼頭，先期建造的碼頭經(jīng)過多年使用，均已產(chǎn)生不同程度損壞，直接影響了碼頭結(jié)構(gòu)的安全和使用，因此對已破壞碼頭構(gòu)件進行修復(fù)、加固是迫在眉睫。

1 各類缺陷修補方法

根據(jù)鋼筋砼構(gòu)件腐蝕破壞的程度以及破壞形式，可以將腐蝕破損類型分為：裂縫、鋼筋銹蝕、構(gòu)件破損脫落及隱患區(qū)域。裂縫修補方法如下：

采用電動工具將裂縫附近表面砼（裂縫兩側(cè)各5cm 左右） 打磨干凈后，視具體情況采取以下修復(fù)措施： 1） 對于局部有微小銹蝕，寬度小于0.3mm 的裂縫，如鋼筋未發(fā)生銹蝕，順裂縫鑿開至裂縫閉合處，清理干凈后修補環(huán)氧砂漿；2） 對于銹蝕裂縫較多或呈網(wǎng)狀，樁、梁類構(gòu)件裂縫寬度在0.3mm 至 3.0mm 之間，板類構(gòu)件裂縫寬度在 0.3mm 至1.0mm，順裂縫鑿開至裂縫閉合處；如主筋發(fā)生銹蝕應(yīng)順裂縫鑿開至主筋背面10mm 以上，對鋼筋除銹后修補環(huán)氧砂漿；3） 對外觀出現(xiàn)蜂窩、麻面、脫皮等表面缺陷的構(gòu)件，修補后外粘碳纖維進行加固。

2 維修加固方案

本工程需要修補的構(gòu)件在鑿除及修補時可按如下方法進行：

1） 若是軌道梁側(cè)面及頂部有裂縫或混凝土保護層脫落，則鑿除混凝土保護層到鋼筋。鑿除深度為：深度方向，鑿除至主筋背后1cm 以上；沿鋼筋長度方向，鑿除露出15cm 完好的鋼筋段；沿裂縫寬度方向，鑿除至底邊緣或頂邊緣。

2） 對裂縫、隱患區(qū)域等腐蝕破壞程度一般的構(gòu)件進行局部鑿除修補加全面封閉處理，對少量構(gòu)件混凝土鋼筋已嚴重銹蝕、保護層剝落的部分采取局部鑿除補筋加固后全面封閉處理。

3） 基礎(chǔ)處理：①局部鑿除修補處理和局部鑿除補筋加固處理完畢后，對混凝土表面進行打磨除塵，局部孔洞找補環(huán)氧膩子，去除混凝土表面的浮灰、飛邊和毛刺后，待用；②潮濕和青苔污染表面：采用噴燈，在控制噴燈移動速度、噴燈與混凝土表面間距情況下烘烤，取得除濕和清除苔跡的功效后，進行打磨，去除污漬、油污附著物，局部孔洞找補膩子，去除混凝土表面的浮灰、飛邊和毛刺后，待用。

3 外粘碳纖維加固

3.1 碳纖維布加固的原理

碳纖維增強聚合物是由環(huán)氧樹脂粘高抗拉強度的碳纖維束而成的。使用碳纖維布加固具有以下幾個優(yōu)點：a、強度高、效果好；b、加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性；c、自重輕，基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣；d、施工簡便，易于操作，經(jīng)濟性好；e、施工工期短；因此，碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)方面已產(chǎn)生較大的效應(yīng)。

用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，但是，碳纖維材料制成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉開強度并退出工作狀態(tài)，直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后，各碳纖維能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強度，因此粘結(jié)劑對碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時又確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作，從而達到加固的目的。

3.2 碳纖維加固設(shè)計要求

外粘碳纖維加固的目的是為了提高構(gòu)件的承載能力，本工程擬對檢測評估報告中外觀出現(xiàn)麻面、脫皮的軌道梁采用外粘碳纖維加固。對于在梁底沿梁寬通長粘貼一層碳纖維片材，梁端1/3 梁長范圍內(nèi)設(shè)置碳纖維片材U 型箍錨固，U 型箍寬150mm，間距150mm，U 型箍粘貼高度伸至板底面，U型箍頂寬100mm 的封口壓條。

3.3 碳纖維布加固的施工工藝

1） 用空壓機將加固部位表面浮塵吹干凈，用電動工具除去混凝土表面的油污、附著物等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的砼要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，用丙酮將需粘貼處清洗干凈；2） 涂底膠：將jgn-p 膠按需按3:1 的重量稱好，放在潔凈的容器中調(diào)和均勻，加固部位用空壓機吹干后用刮板將底膠均勻地涂在加固部位，待膠固化后再進行下一工序施工；3） 找平：混凝土表面凹陷部位用修補膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用修補膠填補，盡量減少高度差；4） 粘貼碳纖維布：將jgn-c 膠按3:1 的重量稱好，放在潔凈的容器中調(diào)和均勻，用刮板將膠均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處，隨即把按設(shè)計要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設(shè)計部位，然后用滾子沿碳纖維布的受力方向來回滾壓，擠出汽泡； 5） 梁端1/3 梁長范圍內(nèi)設(shè)置碳纖片材U 型箍錨固，U 型箍寬150mm，間距150mm，U 型箍粘貼高度伸至板底面，U 型箍頂設(shè)寬100mm 的封口壓條。對于二層撐桿，沿長度方向間隔250mm 布置一道全包的碳纖維箍橫向包箍，橫向包箍寬150mm。

4 結(jié)語

本工程所用材料和施工工藝符合規(guī)范要求，軌道梁修復(fù)后，經(jīng)相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門檢測，構(gòu)件強度符合設(shè)計要求。檢測報告顯示不同破損砼構(gòu)件按不同設(shè)計要求進行修補加固，施工方法方便易行，造價低廉，不影響運營等優(yōu)點。經(jīng)幾年的使用表明，修補質(zhì)量穩(wěn)定，延長了碼頭使用壽命。