码头修复加固施工
[摘要]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结构超负荷运用，而导致构件出现破损问题，提出了相适应的加固修复方法。并对其施工方法及工艺流程做了介绍。
[关键词]码头；混凝土构件；修复加固；
一、前言
从20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18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全运行。该码头系高桩梁板结构。由栈桥与平台两部分组成，其平台部分长172m，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/㎡（集中汽-10T），栈桥设计平均荷载为5KN/㎡。设计高水位为+5.03m，设计低水位为-2.87m，码头前沿地面标高为-4.2m。
构件损坏程度如下：（1）A级：用钢筋腐蚀仪检测出无裂缝有锈蚀钢筋的；（2）B级：裂缝宽度小于1mm，无裂缝，但有锈斑、锈迹；（3）C级：露砂、露石、蜂窝、麻面、脱皮等表面缺陷；（4）D级：砼部分剥落露筋，裂缝宽度大于1mm；（5）E级：梁板主筋严重锈蚀或钢筋锈蚀面积损失率达20%以上。
二、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级损坏采取修复方法为锯缝，凿除钢筋周围砼，除锈冲洗，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1cm以上，凿除10d（d钢筋直径）完好的钢筋段，换筋后再浇筑砼。可以看出以上修复方法主要运用聚合物砂浆修补和浇筑新砼。
2.1修复方法一
A级、B级、C级属局部凿除用聚合物砂浆修补，操作流程A级、B级为锯缝→凿除砼→钢筋除锈、冲洗→刷界面处理剂→聚合物砂浆修补；C级为清除表面附着物→冲洗→聚合物砂浆修补。
2．1．1施工方法
(1)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10mm以上或找出锈源，无钢筋区域凿除砼深度不小于50mm。
(2)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15mm。
（3）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，利用高压水流凿除砼，其特点是功效较高，适用于凿除面积较大、操作空间宽裕、强度较高的砼。
(4)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。
（5）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。∏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∏型板梁底部两侧面涂刷界面处理剂。
（6）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6cm。
2．2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→凿除钢筋周围砼→钢筋除锈、冲洗→补焊钢筋→刷阻锈剂、界面处理剂→支立模板→浇筑砼。
2．2．1施工方法
(1)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间。
(2)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㎝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。清基后表面立即混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。
(3)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50cm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12mm。