（福建省港口工程有限公司，福建 福州 350000）

1 工程概況

福州港松門作業(yè)區(qū)2#泊位位于福州市馬尾區(qū)閩安鎮(zhèn)，建成于1990年，靠泊等級為1 5000噸級。泊位總長度 162 m，總寬度 23.0 m，其中碼頭寬度 12.5 m，平臺寬度 10.47 m。碼頭分為4個(gè)結(jié)構(gòu)段，結(jié)構(gòu)型式皆為高樁梁板式，共有29榀橫向排架，排架間距為 6 m，采用 500 mm×500 mm 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁，碼頭上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆橫梁、預(yù)制縱梁、實(shí)心面板及現(xiàn)澆面層，橫梁下不設(shè)樁帽。

對碼頭縱梁進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)碼頭前縱梁存在豎向裂縫，裂縫數(shù)量30條，裂縫總長 45.0 m，最大縫寬 0.2 mm～0.8 mm。縱梁裂縫垂直走向，雙面對應(yīng)，為貫通裂縫。而在梁上分布比較隨機(jī)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，引起此類裂縫的成因以溫度變化作用與上部荷載共同作用所導(dǎo)致[1]。碼頭上部結(jié)構(gòu)外觀如圖1所示。

圖1 碼頭上部結(jié)構(gòu)外觀圖

2 維修方案介紹

碼頭上部結(jié)構(gòu)外觀如圖1所示。經(jīng)評估后發(fā)現(xiàn)，前軌道梁不滿足承載力要求，需要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。碼頭調(diào)查檢測結(jié)果表明，碼頭個(gè)別構(gòu)件存在混凝土缺陷。碼頭少數(shù)縱梁箍筋銹蝕露筋，是因?yàn)楣拷钇粋?cè)而保護(hù)層太小直接暴露，經(jīng)鑿開檢查，銹跡在鋼筋圓周方向分布范圍已擴(kuò)散，產(chǎn)生截面損失。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)碼頭護(hù)舷等附屬設(shè)施的破損。以上問題需要通過結(jié)構(gòu)維修，以保證碼頭結(jié)構(gòu)安全性符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求[2-4]，具有足夠的承載能力。維修方案介紹如下。

2.1 對門機(jī)前梁加固

為滿足門機(jī)荷載下結(jié)構(gòu)承載能力，對前門機(jī)梁進(jìn)行加固，共計(jì)加固前軌道梁 19根，所在排架跨間號：5～12、13～20、24～29。門機(jī)前梁加固如圖2所示。

門機(jī)梁加固系統(tǒng)維修時(shí)先設(shè)置托梁防墜落支撐，然后對預(yù)力束保護(hù)板、錨具保護(hù)塊進(jìn)行清潔，再去除原鋼絲束、對孔道進(jìn)行清理后再進(jìn)行新鋼絲束穿入。在該項(xiàng)目中使用的是19φ5鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，張拉操作到設(shè)計(jì)值，然后進(jìn)行孔道灌漿、設(shè)置鋼絲束保護(hù)板和錨具保護(hù)塊?？紤]到托梁和門機(jī)梁、橫梁間沒有鋼筋鏈接，所以在進(jìn)行鋼絲束拆除操作前先設(shè)置支撐，避免托梁掉落，在完成鋼絲束張拉之后就可以進(jìn)行拆除。

門機(jī)軌道槽設(shè)置有排水孔，因此落水在鋼絲束保護(hù)板上。考慮到落水對鋼絲束的影響，需要對門機(jī)梁加固體系保護(hù)板進(jìn)行涂丙乳砂漿防護(hù)操作。在操作前需要先對混凝土表面的污物和鑿毛進(jìn)行處理，對混凝土進(jìn)行澆水處理，讓混凝土充分濕潤，然后再人工進(jìn)行第一次丙乳砂漿涂抹，在15 d之后再進(jìn)行第二次涂抹。單次涂抹層厚要達(dá)到10 mm。涂抹操作需要在保護(hù)板拆除后進(jìn)行。另外，丙乳砂漿第二次涂抹結(jié)束，并養(yǎng)護(hù)20 d后，可以進(jìn)行少量灑水操作，使其表面潮濕。不過也不能灑水過多，避免丙乳流失。

2.2 裂縫注膠修補(bǔ)工藝

裂縫標(biāo)注：找出修補(bǔ)構(gòu)件上的所有裂縫，用記號筆標(biāo)記，以便確定修補(bǔ)位置、數(shù)量和范圍等。

裂縫附近的處理：用鋼絲刷清理裂縫周圍，使其表面保持清潔。用丙酮擦凈裂縫處的油污、灰塵或其他雜質(zhì)，再用壓縮空氣吹去裂縫內(nèi)的灰塵，并保持縫內(nèi)充分干燥。

設(shè)置注膠嘴并封縫：按照裂縫走向設(shè)置注膠咀。裂縫表面采用封縫材料封閉，用油灰刀沿裂縫往復(fù)涂刮后，均勻地抹一層膠泥，防止小氣泡及密封不嚴(yán)。且每條裂縫上必須設(shè)置排氣嘴，注漿嘴采用粘貼式，禁止采用鉆孔埋入式注漿咀，注漿咀沿裂縫布置，距離不大于300 mm。

配制膠液：按產(chǎn)品說明的要求配制裂縫修補(bǔ)用注漿液。一次配膠量不宜過多，現(xiàn)配現(xiàn)用。

注膠：采用低壓漫灌，從裂縫一端開始，水平列縫按從一端向另一端順序注膠，待下一注膠咀溢出為止，依次注入，不得遺漏，直至所有注膠咀均注完。最后一個(gè)注膠咀用于出氣孔，可不注膠。

復(fù)注：根據(jù)材料凝固速度，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行一次復(fù)注，以便更好地保證注膠的飽滿。

圖2 門機(jī)前梁加固圖

拆除注膠咀：待鋒內(nèi)的膠液初凝時(shí)，立即拆除注膠咀和排氣咀。

檢驗(yàn)：裂縫在覆蓋前進(jìn)行密實(shí)性檢測，測定的漿體飽滿度不應(yīng)小于90%，檢測的部位應(yīng)由設(shè)計(jì)單位確定。

2.3 橡膠護(hù)舷施工

該工程橡膠護(hù)舷為D300×L1500型號的，數(shù)量為10套，D300×L900型號的，數(shù)量為4套，采用25 t汽車式吊機(jī)配合安裝，豎向D型護(hù)舷安裝順序從下往上逐個(gè)安裝。結(jié)合該工程實(shí)際情況，以已有的D型護(hù)舷軸線延長線為基線。項(xiàng)目中舊螺栓為套筒結(jié)構(gòu)，不銹鋼管使用砂輪切割機(jī)來切割，管內(nèi)螺栓使用氣焊切割模式，螺栓鉆孔使用風(fēng)鉆，孔徑為Φ50×500 mm。預(yù)埋螺栓通過環(huán)氧樹脂砂漿來進(jìn)行固定，在操作前需要先進(jìn)行孔洞清理，方便后期固定操作。在固定時(shí)，要注意螺栓深度、位置與膠凝固時(shí)間的控制，確保螺栓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，考慮到環(huán)氧樹脂和固化劑的化學(xué)反應(yīng)速度較快，所以拌料操作速度要快，并且要保證拌料攪拌均勻。如果發(fā)現(xiàn)砂漿變硬，沒有流動(dòng)性，必須進(jìn)行廢棄處理。盛裝材料的容器要蓋好，避免潮濕與進(jìn)入，做好防火工作。該工程項(xiàng)目橡膠護(hù)舷安裝各參數(shù)與要求見表1。

表1 橡膠護(hù)舷安裝參數(shù)與方法

2.4 局部破損丙乳砂漿修補(bǔ)

2.4.1 軌道梁和橫梁局部破損露筋修補(bǔ)

修補(bǔ)材料采用丙乳聚合物砂漿，丙乳摻量為膠粘材料重量的25%，丙乳固化物含量不小于40%。

2.4.2 局部破損修補(bǔ)

鋼筋明顯銹損時(shí)，補(bǔ)焊Φ20 mm鋼筋，單面焊，單側(cè)焊接長度滿足10 d。

主筋保護(hù)層不小于50 mm。

修補(bǔ)區(qū)域應(yīng)比破損區(qū)域向外延伸100 mm以上，將鋼筋鑿露，鋼筋應(yīng)仔細(xì)除銹，除銹務(wù)凈。

丙乳砂漿施工方法可用手工抹涂，涂抹前須將結(jié)合面多次灑水，直至基層飽水表面顯干，然后刷抹界面劑，緊接著施工丙乳砂漿。

須將鋼筋牢牢固定，以保證丙乳砂漿施工時(shí)鋼筋完全不動(dòng)搖。

現(xiàn)場焊接鋼筋需合格焊工才可以施焊。

丙乳砂漿分兩層施工，第一層表面拉毛，施工時(shí)務(wù)使砂漿壓抹密實(shí)。

修補(bǔ)砂漿需要仔細(xì)養(yǎng)護(hù)20 d，少量灑水至表面潮濕即可，不可過多過猛，以防丙乳砂漿固化前流失。

3 快速施工技術(shù)

全面了解和熟悉各構(gòu)件裂縫位置及數(shù)量，了解該工程的基本概況，管理人員應(yīng)全面掌握有關(guān)該破損維修的設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求、熟悉相關(guān)圖紙；各項(xiàng)內(nèi)業(yè)報(bào)表和臺帳作出范本，指導(dǎo)有關(guān)人員如實(shí)填寫，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)和有效。同時(shí)與碼頭營運(yùn)管理方保持密切聯(lián)系，做好施工與生產(chǎn)的協(xié)調(diào)。施工按照行業(yè)施工規(guī)范組織實(shí)施及控制質(zhì)量[5]。

3.1 提供施工速度的措施

設(shè)計(jì)出一種易拼裝，易拆卸的模板及作業(yè)平臺，節(jié)省了安裝時(shí)間和轉(zhuǎn)跨時(shí)間。

合理安排維修項(xiàng)目的施工組合，從而介紹施工時(shí)間。

3.2 總體施工順序

總體安排：第一步進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備；第二步進(jìn)行施工平臺、橡膠護(hù)舷安裝、裂縫修補(bǔ)施工；第三步進(jìn)行軌道梁、水平撐施工；第四步進(jìn)行交工驗(yàn)收。

3.3 施工順序及施工工藝

該項(xiàng)目施工順序及施工工藝如圖3所示。

圖3 項(xiàng)目施工順序及施工工藝

3.4 加固快速施工方法

軌道梁、水平撐將構(gòu)件混凝土部位有層裂或者剝落、露筋處進(jìn)行鑿除，使鋼筋漏出，將腐蝕的鋼筋進(jìn)行除銹。將構(gòu)件底邊角斷鑿槽，露出原有鋼筋，未鑿槽處需降底邊角倒角50 mm。所有與新澆混凝土接觸面須鑿去表面至露石。

模板設(shè)計(jì)如下：底模設(shè)計(jì)，采用木模。底膜使用的是150 mm×150 mm×4000 mm方鋼，間距為200 mm，側(cè)面設(shè)置有仿木，仿木與膠合板形成底膜。

在進(jìn)行龍骨鋪設(shè)操作時(shí)，先通過水平儀對兩端水平線進(jìn)行確定，在對中間龍骨進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)可以考慮通過兩端龍骨拉線來進(jìn)行，以保障龍骨的整體水平性。需要注意的是，底膜模板的長度和寬度要比設(shè)計(jì)值高，這樣便于后期側(cè)模的支立操作。

在構(gòu)件碼頭面層上兩邊各鉆孔3個(gè)Φ50 mm作為吊孔支撐點(diǎn)，吊筋采用Φ25 mm鋼筋，橫向布設(shè)2條14 b雙拼工字鋼。工字鋼上鋪設(shè)50 cm×100 cm方木，間距300 mm。方木上釘上20 mm膠合板便形成底模。

軌道梁、水平撐底標(biāo)高處于潮水變動(dòng)區(qū)域，為防風(fēng)浪及潮水沖擊，所有龍骨均用14#鐵絲與槽鋼十字花綁牢。同時(shí)將底板與龍骨釘牢并增加底板透氣孔。側(cè)模設(shè)計(jì)，采用木模。

側(cè)?？v向龍骨為50 mm×10 mm×6000 mm方木3根，橫向龍骨為50 mm×100 mm×2000 mm方木，間距500 mm。縱向外龍骨為50 mm×100 mm×6000 mm方木3根；每片模板連接利用Φ14螺栓對鎖。

模板表面應(yīng)整潔，脫模劑應(yīng)涂刷均勻，且不得污染鋼筋，模板上脫模劑采用地板蠟，其特點(diǎn)是光滑，遇水不化，不銹蝕不污染鋼筋。模板拆除后操作方便，加臘易恢復(fù)原狀。

在砼澆筑過程中，加強(qiáng)對模板的沉降和變形觀測，專人看模，一旦出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)采取加固補(bǔ)救措施，以確保軌道梁、軌道梁、水平撐成型質(zhì)量。

砼澆筑達(dá)48 h后進(jìn)行側(cè)模拆除清理，派專人維護(hù)保養(yǎng)，如有損壞及時(shí)調(diào)換整修，便于下次周轉(zhuǎn)使用。

4 碼頭加固方案實(shí)施效果

維修工程于2020年7月開工，同年9月底竣工。在兼顧碼頭生產(chǎn)的情況下，實(shí)際所用工期2個(gè)月。通過維修，恢復(fù)碼頭結(jié)構(gòu)可靠性，施工過程對生產(chǎn)的干擾小，達(dá)到了預(yù)期的維修效果，為同類高樁碼頭提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有一定的借鑒意義。