碼頭面層裂縫修復及修復效果檢驗

李娜

（河北省水運工程質量安全監(jiān)督局，天津 300132）

0 引言

混凝土裂縫是建筑工程的質量通病。工程調(diào)研表明，碼頭面層裂縫在碼頭工程中或多或少普遍存在。碼頭面層裂縫不僅直接影響面層的使用性和耐久性，還會降低碼頭的使用壽命。隨著碼頭施工工藝和施工技術的不斷完善和提高，人們對工程建設的使用功能和外觀質量都提出了更高的要求，裂縫治理成為重要且亟需研究和解決的問題。

1 裂縫調(diào)查

1.1 工程概況

黃驊港綜合港區(qū)通用散貨碼頭屬于黃驊港綜合港區(qū)起步工程，共計4個10萬噸級泊位，為高樁梁板式結構，碼頭設計全長1 017 m，寬60 m?，F(xiàn)澆混凝土面層設計厚度100 mm，混凝土坍落度80~100 mm，每立方米混凝土材料用量：水泥（P.O42.5）∶砂 ∶石（5~25 mm）∶水 ∶外加劑（unf-5）∶摻合料（纖維素纖維）=380∶810∶1 118∶156∶6.84∶2.0，抗壓強度39.0 MPa。施工時摻入一定比例的聚丙烯纖維，摻入量約為1~2 kg/m3。碼頭于2009年7月12開工建設，至2010年7月15日竣工。

1.2 裂縫形態(tài)

檢測共發(fā)現(xiàn)10條不同程度的面層裂縫，裂縫走向大致平行于面層分條施工縫，8條位于前承臺，2條位于后承臺。裂縫長度在2~3 m之間，最大深度達200 mm，其中有2條裂縫貫穿面層，見表1。所有面層裂縫處，均未發(fā)現(xiàn)面板開裂。

此外，核查施工記錄，所測裂縫區(qū)域前承臺面層厚度均不小于150 mm，后承臺面層厚度均不小于100 mm。

2 原因分析

以往經(jīng)驗表明，高樁碼頭面層裂縫產(chǎn)生的原因主要由于施工控制不足和碼頭結構特性，是設計、施工、養(yǎng)護、使用及環(huán)境多種復雜因素綜合作用的結果。依據(jù)上述現(xiàn)場裂縫調(diào)查結果，核查設計、施工、養(yǎng)護、運營及環(huán)境記錄，認為碼頭面層裂縫屬于結構性裂縫，可能存在如下兩方面的主要問題：

表1 面層裂縫檢測結果Table 1 Test resultsof the surface layer cracks

1）施工時混凝土預制面板擱置部位座漿不密實或座漿強度不夠，導致面板受荷時發(fā)生松動，造成混凝土面層荷載傳遞不均勻，產(chǎn)生裂縫。

2） 碼頭自2010年7月15日竣工至今，運營時間還不足4 a，碼頭結構的不均勻沉降亦是導致面層開裂的主要原因。

3 修復工藝

3.1 修復方案

JTS311—2011《港口水工建筑物修補加固技術規(guī)范》中規(guī)定，使用性評估為C、D級的混凝土結構應進行修補。JTS151—2011《水運工程混凝土結構設計規(guī)范》中規(guī)定混凝土面層最大裂縫寬度限值為0.20 mm。表1中所測各條裂縫寬度為此寬度限值的2~4倍。依據(jù)JTJ302—2006《港口水工建筑物檢測與評估技術規(guī)范》中使用性評估分級標準，碼頭面層使用性評估為D級。

根據(jù)混凝土面層裂縫的不同狀況，一般采用全厚置換、薄層罩面、灌縫和壓漿四種方法對面層進行修復[1]。匯總業(yè)主、設計、施工及檢測單位意見，考慮面層裂縫較寬的特點，參考JTS 311—2011《港口水工建筑物修補加固技術規(guī)范》中相關規(guī)定，提出采用擴縫灌漿修補法對碼頭面層進行修復。

3.2 修復步驟

擴縫灌漿修補法采用低黏度、高抗拉強度灌漿材料，通過壓力灌漿0.2~0.8 MPa注入混凝土面層裂縫中，擴散、膠凝、固化，達到粘結、鍵合、恢復混凝土面層整體性的目的，是理想的原位加固技術。適用于修補混凝土結構所出現(xiàn)的裂縫（溫度縫、收縮縫、受力縫、沉降縫），恢復其整體性和使用功能。修復步驟如下：

1） 基層處理

沿裂縫走向騎縫鑿深度不小于30 mm和寬度不小于20 mm的U形凹槽，將凹槽部位的油污、水垢、粉塵清理干凈，并保持基層干燥，潮濕基層須用水性注漿液。

2） 埋設灌漿嘴

根據(jù)裂縫的寬度及分布情況確定灌漿嘴的位置，一般以30~100 cm為間隔粘貼1個注漿嘴。埋設注漿嘴時，用小鐵絲插入縫隙中，將注漿嘴中心孔沿鐵絲推向裂縫，確保注漿孔對準縫隙。

3） 封縫

注漿嘴埋設好后，用封縫膠封縫，封縫膩子寬度為20~30 mm，厚度為2~3 mm，為確保密封不泄漏，須待其達到足夠強度后進行灌漿。

4） 灌漿

灌漿施工時，把漿液倒入灌漿罐中，開動壓力泵進行灌漿。水平縫灌漿的次序是從一端向另一端，傾斜縫或垂直縫則應由低向高。相鄰的灌漿嘴冒出漿液后，將其封閉并繼續(xù)進行灌漿操作，依次封閉出漿孔，直到末端（或最高處）出漿，封閉最后一個出漿嘴后，恒壓片刻，以便裂縫內(nèi)充滿漿液。

5） 裂縫區(qū)表面二次清理

待漿液凝固后，拆除灌漿嘴，同時沿裂縫方向鏟除封閉裂縫的結構膠，然后用鋼絲刷掃刷表面，吹去灰塵，用丙酮或洗滌液擦洗，恢復混凝土整體外觀。

3.3 灌漿材料配置

1） 封縫膠配制

取適量甲、乙組份封縫膠進行混合，配合比為甲組份∶乙組份=100∶2，用膩子刀快速配煉?；旌铣删鶆驕\黃色漿體后，迅速用小號膩子刀刮抹于裂縫表面或粘貼注漿嘴，漿體須在7~10 min內(nèi)用完。

2） 灌漿料配置

將甲、乙灌漿樹脂分別攪拌均勻,低溫施工時，應置于熱水或暖房中加溫助溶,但不可過熱,以不超過40℃為宜，配制灌漿樹脂混合液，其配比為甲樹脂∶乙樹脂=4∶1，灌漿樹脂應隨配隨用，一次配制不宜太多，混合液須在1 h內(nèi)用完。否則，混合灌漿液將會自行固化而造成浪費，剩余的混合液只能廢棄。

依據(jù)現(xiàn)行GB/T 2567—2008《樹脂澆鑄體性能試驗方法》[2]中相關規(guī)定，灌漿材料性能應滿足表2要求。

表2 封縫和灌漿材料性能Table 2 Sealing and grouting materialsperformance

4 修復結果

經(jīng)過試驗室測試，修復用封縫膠和灌漿料均滿足表2所列各項技術指標，可用于修復。為進一步驗證現(xiàn)場修復效果，采用超聲波法對修復后效果進行檢測，判別修復后的混凝土面層內(nèi)部是否存在裂縫等缺陷。檢測結果見表3，裂縫修復后混凝土面層均勻性滿足JTJ/T 272—1999《港口工程混凝土非破損檢測技術規(guī)程》[3]合格判定的兩個條件，且與原完整表面混凝土聲速基本一致，表明修復后裂縫封閉良好，壓力灌漿的裂縫內(nèi)漿液充滿，有效起到粘結混凝土，將裂縫填補密實的作用。

表3 修復后檢測結果Table 3 Test results after repair

5 結語

碼頭面層裂縫難以避免，研究制定工藝簡單可行、效果理想、快速開放交通的修復碼頭面層方案成為重要且亟需研究和解決的問題。該碼頭面層的修復實踐表明，考慮碼頭面層裂縫破損形態(tài)，提出的擴縫灌漿修復方法，施工可行、修復快捷、對碼頭生產(chǎn)作業(yè)影響較小，具有實用價值。

[1]劉小衛(wèi).淺談水泥混凝土路面裂縫的處理及修復方法[J].北方交通，2008（12）:17-18.LIUXiao-wei.Simpletalking about treatmentsand restorations for crack of cement concrete pavement[J].Northern Communications,2008(12):17-18.

[2]GB/T 2567—2008，樹脂澆鑄體性能試驗方法[S].GB/T 2567—2008,Test methods for properties of resin casting body[

[3]JTJ/T 272—1999，港口工程混凝土非破損檢測技術規(guī)程[S].JTJ/T 272—1999,Technical specifications for non-destructive inspection of concretestructuresin port engineering[S].