淺談碼頭構件修復加固技術

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，先期建造的碼頭經過多年使用，均已產生不同程度損壞，直接影響了碼頭結構的安全和使用，因此對已破壞碼頭構件進行修復、加固是迫在眉睫。

1 各類缺陷修補方法

根據(jù)鋼筋砼構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（裂縫兩側各5cm 左右） 打磨干凈后，視具體情況采取以下修復措施： 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狀，樁、梁類構件裂縫寬度在0.3mm 至 3.0mm 之間，板類構件裂縫寬度在 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件在鑿除及修補時可按如下方法進行：

1） 若是軌道梁側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件進行局部鑿除修補加全面封閉處理，對少量構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構的耐腐蝕性及耐久性；c、自重輕，基本不增加結構自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣；d、施工簡便，易于操作，經濟性好；e、施工工期短；因此，碳纖維結構加固技術在混凝土結構方面已產生較大的效應。

用于結構加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能，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，因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用，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構共同工作，從而達到加固的目的。

3.2 碳纖維加固設計要求

外粘碳纖維加固的目的是為了提高構件的承載能力，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 梁長范圍內設置碳纖維片材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，構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，隨即把按設計要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設計部位，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 梁長范圍內設置碳纖片材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，軌道梁修復后，經相關質量監(jiān)督部門檢測，構件強度符合設計要求。檢測報告顯示不同破損砼構件按不同設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。經幾年的使用表明，修補質量穩(wěn)定，延長了碼頭使用壽命。