浅谈码头构件修复加固技术

2020-11-28李东浩沈燕斌

建材发展导向 2020年3期

关键词：粘贴碳纤维码头

李东浩沈燕斌

（烟台国际集装箱码头有限公司，山东烟台 264000）

近年来，我国沿海各港口建造了大量码头，先期建造的码头经过多年使用，均已产生不同程度损坏，直接影响了码头结构的安全和使用，因此对已破坏码头构件进行修复、加固是迫在眉睫。

1 各类缺陷修补方法

根据钢筋砼构件腐蚀破坏的程度以及破坏形式，可以将腐蚀破损类型分为：裂缝、钢筋锈蚀、构件破损脱落及隐患区域。裂缝修补方法如下：

采用电动工具将裂缝附近表面砼（裂缝两侧各5cm 左右）打磨干净后，视具体情况采取以下修复措施： 1）对于局部有微小锈蚀，宽度小于0.3mm 的裂缝，如钢筋未发生锈蚀，顺裂缝凿开至裂缝闭合处，清理干净后修补环氧砂浆；2）对于锈蚀裂缝较多或呈网状，桩、梁类构件裂缝宽度在0.3mm 至 3.0mm 之间，板类构件裂缝宽度在 0.3mm 至1.0mm，顺裂缝凿开至裂缝闭合处；如主筋发生锈蚀应顺裂缝凿开至主筋背面10mm 以上，对钢筋除锈后修补环氧砂浆；3）对外观出现蜂窝、麻面、脱皮等表面缺陷的构件，修补后外粘碳纤维进行加固。

2 维修加固方案

本工程需要修补的构件在凿除及修补时可按如下方法进行：

1）若是轨道梁侧面及顶部有裂缝或混凝土保护层脱落，则凿除混凝土保护层到钢筋。凿除深度为：深度方向，凿除至主筋背后1cm 以上；沿钢筋长度方向，凿除露出15cm 完好的钢筋段；沿裂缝宽度方向，凿除至底边缘或顶边缘。

2）对裂缝、隐患区域等腐蚀破坏程度一般的构件进行局部凿除修补加全面封闭处理，对少量构件混凝土钢筋已严重锈蚀、保护层剥落的部分采取局部凿除补筋加固后全面封闭处理。

3）基础处理：①局部凿除修补处理和局部凿除补筋加固处理完毕后，对混凝土表面进行打磨除尘，局部孔洞找补环氧腻子，去除混凝土表面的浮灰、飞边和毛刺后，待用；②潮湿和青苔污染表面：采用喷灯，在控制喷灯移动速度、喷灯与混凝土表面间距情况下烘烤，取得除湿和清除苔迹的功效后，进行打磨，去除污渍、油污附着物，局部孔洞找补腻子，去除混凝土表面的浮灰、飞边和毛刺后，待用。

3 外粘碳纤维加固

3.1 碳纤维布加固的原理

碳纤维增强聚合物是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。使用碳纤维布加固具有以下几个优点：a、强度高、效果好；b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；c、自重轻，基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；d、施工简便，易于操作，经济性好；e、施工工期短；因此，碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。

用于结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，但是，碳纤维材料制成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉开强度并退出工作状态，直至整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固的目的。

3.2 碳纤维加固设计要求

外粘碳纤维加固的目的是为了提高构件的承载能力，本工程拟对检测评估报告中外观出现麻面、脱皮的轨道梁采用外粘碳纤维加固。对于在梁底沿梁宽通长粘贴一层碳纤维片材，梁端1/3 梁长范围内设置碳纤维片材U 型箍锚固，U 型箍宽150mm，间距150mm，U 型箍粘贴高度伸至板底面，U型箍顶宽100mm 的封口压条。

3.3 碳纤维布加固的施工工艺

1）用空压机将加固部位表面浮尘吹干净，用电动工具除去混凝土表面的油污、附着物等杂质，构件基面的砼要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，用丙酮将需粘贴处清洗干净；2）涂底胶：将jgn-p 胶按需按3:1 的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，加固部位用空压机吹干后用刮板将底胶均匀地涂在加固部位，待胶固化后再进行下一工序施工；3）找平：混凝土表面凹陷部位用修补胶填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差；4）粘贴碳纤维布：将jgn-c 胶按3:1 的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将胶均匀地涂刮在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把按设计要求已裁剪好的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压，挤出汽泡； 5）梁端1/3 梁长范围内设置碳纤片材U 型箍锚固，U 型箍宽150mm，间距150mm，U 型箍粘贴高度伸至板底面，U 型箍顶设宽100mm 的封口压条。对于二层撑杆，沿长度方向间隔250mm 布置一道全包的碳纤维箍横向包箍，横向包箍宽150mm。