陈 俊 王学明

(中交二航局， 湖北 武汉)

1 工程概况

沙特达曼港位于沙特东海岸达曼市，其为沙特东部地区最大港口，同时也是沙特的第二大港口。近年来随着经济增长，其港内集装箱货运吞吐量不断增长，初期规划的集装箱泊位已不能满足现状要求。本改造项目位于沙特达曼港 29#泊位，该泊位为重力式沉箱结构，全长240m。其原为散货泊位，由于胸墙面层损坏严重，因此无法在现有的胸墙上直接安装轨道、系船柱等附属设施，同时后方陆域堆场原为沥青路面，受车辆重载影响破损严重，并产生较多车辙。鉴于以上种种情况，业主决定对现有泊位进行升级改造。

主要工作内容包括：码头胸墙改造、后方陆域堆场改造及附属设施安装等。

其中码头改造主要工作内容包括：1）凿除原有胸墙面层（凿除深度不小于30cm）；2）植入环氧钢筋（植入深度不小于20cm）；3）新建绕线坑；4）系船柱、橡胶护舷安装新建5）电缆槽及轨道槽；6）胸墙混凝土面层浇筑；7）后方轨道梁施工；

后方陆域堆场改造包括：1）旧有堆场面层凿除；2）新建电缆、通讯管网；3）新建混凝土堆场面层。由于后方陆域堆场施工基本上为常规施工，本文仅对胸墙改造的施工要点及质量控制进行阐述。

图1 胸墙改造断面图

2 施工工艺流程

本项目主要施工工艺流程如下图所示

图2 施工工艺流程图

3 胸墙改造施工要点

对于海港码头的胸墙改造，其对新建结构的耐久性要求较高，因此如何保护钢筋涂层是工作重点之一。同时，码头胸墙经常受车辆荷载冲切，植入钢筋的施工质量控制也极其重要。因此本文重点从耐久性控制及钢筋植入的施工控制来进行阐述。

3.1 耐久性控制-环氧钢筋涂层检测、保护及修复

本项目对结构耐久性要求较高，因此所有的钢筋均采用环氧涂层钢筋，因此控制要点在于对于涂层的保护。

1）涂层可弯性检测：根据本项目施工技术规格书要求，每一批次环氧钢筋进场之后应对其涂层可弯性进行检测。根据项目技术规格书规定，其检测方法如下：

■ 对于直径小于等于20mm的钢筋，取三组钢筋样品，绕芯轴弯曲180度，芯轴直径等于4倍钢筋直径；

■ 对于直径大于20mm且小于等于36mm的钢筋，取三组钢筋样品，绕芯轴弯曲180度，芯轴直径等于6倍钢筋直径；

■ 对于直径大于36mm的钢筋，取三组钢筋样品，绕芯轴弯曲90度，芯轴直径等于6倍钢筋直径。

如果品未见明显的涂层裂缝、涂层剥落的现象，则该批次满足标准要求。

2）吊运及存放：本项目对于环氧钢筋的吊运及存放均作出了严格的要求。吊运过程采用柔性吊带，严禁使用钢丝绳作为吊索具。同时用于垫钢筋的枕木上均包裹了海绵垫，防止局部区域的涂层受到损坏。

3）钢筋切断：根据规范要求，环氧钢筋的切断可采用钢筋切断机或者轮砂机，但不得采用气割方式进行切断。

4）涂层恢复：根据技术规格书要求，在出现下情况应对涂层进行恢复：

■ 每米环氧钢筋的涂层破坏超过其表面积的0.5%；（涂层表面积损坏超过1%的钢筋不得使用）

■ 环氧钢筋的切断口处。

修复涂层的材料应保持一致，因此强制要求厂家提供了相应的修复材料，根据其使用手册规定，修复涂层厚度不应该大于240μm且不小于180μm，且修补后2小时内不得浇筑混凝土。

3.2 胸墙植筋施工要点及质量控制

新旧混凝土的结合是否良好，很大程度取决于植入钢筋的稳固性。特别是对于码头胸墙部位，因其经常受车辆重载影响，如植筋质量未能保障，很可能出现新旧混凝土剥离现象。因此植筋的施工工艺及质量控制方法尤为重要。其主要施工控制要点如下：

5）钻孔：钻孔之前要根据设计的钢筋植入间距在胸墙上作出标记。根据破坏性试验数据得出，钻孔的孔径比植入钢筋的直径大6mm左右时，其抗拔效果最好（后文将对抗拔实验作详细阐述）。由于本项目的植入钢筋直径为20mm，植筋钻头选26mm的锥柄麻花钻。钻孔的控制要点在于选用合适的钻头尺寸。

6）钢筋抗拔实验：

本项目钢筋采用英标BS4449的相关要求，抗拉强度设计值为435mpa。植入钢筋直径为20mm，设计要求植入钢筋深度不得小于20cm，同时其单根受拉承载力设计值为135KN。

根据GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》中第15.2.2规定：单根植筋锚固承载力设计值应该符合下列公式：

其反推单根植筋锚固承载力设计值=435×3.14*10*10=136.59KN，国标中所规规定的抗拔设计强度基本上与欧标一致。由于欧标及国标当中关于单根植筋锚固承载力设计值基本上一致，经过现场沟通，咨询工程师同意采用国标试验方法。

实验检测方法：

■ 实验依据：本实验方法按照JGJ 145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》附录B所规定进行测试；

■ 实验时间：植筋完成之后72小时后进行；

■ 实验仪器：压力传感器、千斤顶、位移传感器、支撑钢材等。

■ 实验方法：为选取最合适孔径，在实验阶段分别选取了 3种孔径作为对比实验，三种孔径分别为 22mm，26mm，30mm。实验前预估破坏荷载Nu=500*3.14*10*10=157KN（钢筋极限强度 500MPA），按照分级加荷速度划分为12个等级，其中前8级按照每级增加15.7KN并持荷1.5分钟，从第9至第12级按照每级增加7.85KN并持荷30秒直至破坏。同时加荷过程应保持匀速速率。

图3：抗拔实验装置示意

根据最终试验数据显示：

图4 26mm孔径抗拉拔荷载曲线图

图5 22mm孔径抗拉拔荷载曲线图

通过以上实验数据，印证了国标检测方法与欧标设计值相互匹配，也进一步印证了设计植入深度满足设计抗拉承载力要求，同时明确了最适宜的孔径。

1）清孔：钻孔完成之后，采用空压机配合吹气管将孔内的粉尘清除，同时用毛刷子对孔口周围进行清理。清孔完成之后用土工布及胶布对孔口进行覆盖。控制要点在于清孔完成之后对孔内二次落灰的防护。

2）植筋胶灌注：本项目采用喜得利 HILTI-RE500植筋胶，注胶胶枪采用MD2500。为确保植筋胶的注入质量，对于新用胶枪的前三管胶必须先打出弃用。注胶时应将枪口插入孔底，从底部开始注胶，当注胶量达到孔深的2/3时停止注胶。控制要点在于胶枪枪口应插入孔底并开始注胶，严禁直接从孔口注入，防止气泡产生。

图6 30mm孔径抗拉拔荷载曲线图

3）钢筋植入：将加工好的钢筋，沿顺时针缓慢地旋入孔底，严禁快速插入。钢筋植入过程之中也要注意对垂直度的控制，根据项目技术规格书要求，其垂直度偏差不超过2%，植入过程要用水平尺对其垂直度进行实时校核并纠正。

4）胶水固化：按照产品规格说明书，在外界温度为30℃时，该植筋胶的固化时间为8小时候；当外界温度达到40℃时，其固化时间为4小时。结合项目所在地的实际情况，最终采用8小时候的固化时间，即8小时内不得进行下一道工序施工，防止胶体固化之前对其产生扰动。

4 结论

对于海港码头的改造，耐久性控制及后锚固工程的施工质量控制尤为重要。本改造项目完成后，胸墙面层混凝土受车辆荷载反复冲切，但新旧混凝土结合良好并未出现剥离现象，这也证明了本项目通过相关的过程控制，取得了较好的施工成果。

[1]JGJ 145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》

[2]GB50550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》