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鲅魚圈港煤碼頭修復(fù)工程
鲅魚圈港煤碼頭修復(fù)工程 摘要:營口鲅魚圈港煤碼頭在使用過程中發(fā)生了一些構(gòu)件及設(shè)施破損現(xiàn)象,主要包括連接橋后張預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T型梁開裂、T型梁翼緣板破損。應(yīng)業(yè)主要求采用碳纖維布加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)和環(huán)氧水泥砂漿技術(shù)對這些部位進行修復(fù),以達到對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補強的目的。
關(guān)鍵詞:碼頭 修復(fù) 工程
一、前言
營口鲅魚圈港煤碼頭在使用過程中發(fā)生了一些構(gòu)件及設(shè)施破損現(xiàn)象,主要包括連接橋后張預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T型梁開裂、T型梁翼緣板破損。應(yīng)業(yè)主要求采用碳纖維布加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)和環(huán)氧水泥砂漿技術(shù)對這些部位進行修復(fù),以達到對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件加固補強的目的。
二、修復(fù)時采用的各項工藝技術(shù)要求:
(一).勾抹環(huán)氧水泥砂漿的技術(shù)要求
1、環(huán)氧水泥砂漿配方:
名稱
細料
粗料
環(huán)氧樹脂6101或618
100克
100克
乙二胺
8克
8克
鄰苯二甲酸二丁脂
10克
10克
水泥
100克
200克
砂
30克通過0.6mm篩孔
400克通過0.6mm篩孔
操作程序
(1)環(huán)氧樹脂加溫到40℃(不可過高)取100克在其中加入10克鄰苯二甲酸二丁脂攪拌成漿液。
(2)再在漿液中加入乙二胺8克攪勻。
(3)將砂過篩后加溫到40℃再與水泥(500#普通水泥)拌和,將拌好的漿液與灰砂攪拌制成砂漿即可使用。
2、環(huán)氧水泥砂漿的力學指標:不低于C40砼的標準。
3、勾抹程序
①將裂縫鑿成深為1.5-2cm、寬為3cm的U型槽,并用鋼絲刷刷凈槽內(nèi)松動的砼碎渣,用毛刷蘸丙酮將縫槽刷洗干凈。
②在槽內(nèi)均勻地涂一層環(huán)氧素漿。
③用手把環(huán)氧水泥砂漿按壓在槽內(nèi)
④用抹子蘸丙酮將環(huán)氧水泥砂漿抹壓密實,并與原砼表面一樣平,然后表面再整齊地涂一層10cm寬的環(huán)氧素漿。
⑤對剝皮、露筋處,在將表面按技術(shù)要求處理干凈之后,先均勻地涂一層環(huán)氧素漿,然后用手把環(huán)氧水泥砂漿按壓在需修補的砼表面上,用抹子蘸丙酮將環(huán)氧砂漿抹壓密實、平滑,最后再在表面整齊地涂刷一層環(huán)氧素漿,并使之成矩型圖案。
4、注意事項
(1)環(huán)氧水泥砂漿細料較稀適宜先涂在工作表面,然后用粗料填埋牢固。
(2)環(huán)氧水泥砂漿調(diào)制時必須嚴格按照配方用重量比配制,各材料用量誤差應(yīng)小于3%,尤其是環(huán)氧樹脂和乙二胺重量的誤差將直接影響強度,所以稱料和拌料必須由專人負責。
(3)環(huán)氧水泥砂漿在常溫下(20℃)約1-2小時即硬化(攪拌不動),所以每次不能攪拌的太多,要24小時才能固化,所以施工后24小時內(nèi)不能碰撞受力。
(4)配制時不得吸煙、吃東西,并注意通風,工作完應(yīng)將手洗干凈,以防中毒。
(5)該配方不適宜于水下。
(二)、壓灌環(huán)氧漿液的技術(shù)要求
1、配方(各組分重量比)
環(huán)氧樹脂6101# 100
糠醛樹脂 60
乙二胺 20
丙酮 60
間苯二酚 10
2、配制方法
(1)糠醛與乙二胺按1.5:1的比例拌和,先稱取10Kg的乙二胺盛于玻璃或搪瓷容器中用冷水浴散熱,然后稱取15Kg糠醛,慢慢加入乙二胺容器中,不停地攪拌,溫度不得超過40℃,然后冷卻至環(huán)境溫度時密封備用。此混合液稱半醛嚴胺。
(2)環(huán)氧漿液配制方法
先將環(huán)氧樹脂與糠醛(按配方配制,需扣除半醛亞胺中的糠醛量)混合均勻,丙酮與間苯二酚混合溶解后,再把兩混合液混合均勻,最后加入半醛亞胺(加入即反應(yīng)放熱,溫度上升)。為了散熱,可考慮冷卻散熱,不停攪拌,當溫度接近環(huán)境溫度時即可倒入壓力罐內(nèi)。
3、環(huán)氧漿液粘接抗拉強度:8字�？估囼灋榉钦辰用嫫屏�(>6MPa)。
4、壓灌環(huán)氧漿液的技術(shù)
(1)裂縫用環(huán)氧砂漿密封,不得漏氣漏水。灌漿咀應(yīng)埋設(shè)牢固,不得松動并保證暢通無阻。面板裂縫灌漿咀間距30cm,承臺梁裂縫灌漿咀間距50cm。灌漿咀埋設(shè)后可立即試氣,密封不嚴或堵塞不通或有松動應(yīng)剔除重放。
(2)風壓管路、壓漿管路安裝后進行風壓試驗,檢查管路、接頭有無問題,灌漿咀之間是否暢通無阻,密封是否嚴密。
(3)灌漿咀接20—30cm長的透明塑料軟管(外徑?18mm、內(nèi)徑?12mm)。
(4)檢查無誤后進行壓水試驗,確定灌漿量。一次檢查各咀通暢和密封情況,記錄水的體積。壓水后(壓力不得過大,以出氣咀開始流水為止)記錄出氣咀流水量和罐內(nèi)殘存水量及罐出水時間,正確估計灌漿量。
(5)壓漿罐用少量丙酮(100-200cc)洗罐,并壓入砼裂縫中清洗裂縫,再吹氣10分鐘,然后灌漿。根據(jù)具體情況,也可以進行壓水試驗,只用氣吹,壓力最大不超過0.2Mpa。
(6)將環(huán)氧漿液倒入壓力罐內(nèi),蓋好蓋,徐徐開啟風壓閥門,待出氣管冒漿并流出少量漿液時,將軟質(zhì)透明塑料膠管折卷后用鉛絲綁死,恒壓10分鐘后再次灌漿咀管折卷并用鉛絲綁死。灌漿壓力最大不得超過0.2Mpa。
(7)要求一次灌完。每灌完一次后,壓力罐、壓漿管、配制容器應(yīng)清洗干凈。
(三)、碳纖維布粘貼補強施工工藝及技術(shù)要求
采用的粘貼碳纖維布技術(shù)指標:單向纖維布,拉伸強度4900Mpa,彈性模量2.30×105Mpa,拉斷伸長率2.1%,密度1.8g/m2,厚度0.167mm,幅寬300mm。配套粘合劑拉伸強度不小于35Mpa。其特點:高強高效,適用面廣,質(zhì)量易保證;施工便捷,工效高,沒有濕作業(yè),不需現(xiàn)場固定設(shè)施,施工占用場地少;耐腐蝕及耐久性能極佳;加固修補后,基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。加固機理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
1、粘貼碳纖維布工藝流程如下:
構(gòu)件表面處理—涂刷底膠—修補整平—粘貼纖維復(fù)合材料—養(yǎng)護固化—質(zhì)量檢驗—防護處理—完成
(a)基底處理:利用機械打磨清除砼構(gòu)件被粘貼面上的灰漿、油污、松散的沙粒、已被腐蝕的砼組織等,凸出部位要削平。轉(zhuǎn)角部位要倒成R=20mm的轉(zhuǎn)角。大于0.2mm的裂縫,應(yīng)先灌縫處理。
(b)涂刷底膠:用吹風機將混凝土表面清理干凈,并保持干燥,丙酮擦拭處理。將底膠(JGN-P)甲、乙組分按3:1的重量比混合均勻,使用滾刷或毛刷均勻地涂抹至粘貼面。調(diào)好的底膠要在規(guī)定的時間內(nèi)用完,一般根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下2小時內(nèi)用完。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定,以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為2~3d。
(c)修補找平:混凝土表面凹下部位應(yīng)使用修補膠(JGN-C膠摻入2倍重量的白水泥或重質(zhì)碳酸鈣粉)找平,有段差和轉(zhuǎn)角部位要用修補膠抹成平滑的曲面。
(d)粘貼碳纖維布:取JGN-C膠甲、乙組分按3:1的重量比混合均勻,使用滾筒或毛刷、刮板蘸膠均勻地涂抹到混凝土粘貼面上,涂刷量約600-800g/m2;碳纖維布在確定所粘貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙,用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使JGN-C膠充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。
纖維長方向上接頭搭接長度應(yīng)為10-20cm。底層粘浸膠充分滲透后刮涂上層膠,涂刷量約200g/m2,往復(fù)涂刮,使粘合劑滲入到碳纖維布中去。常溫下1-2小時后,再使用硬橡膠輥或塑料刮板往復(fù)碾壓,消除可能出現(xiàn)的浮起和錯動。最后一層碳纖維布表面應(yīng)均勻涂刷一道粘合劑。
(e)碳纖維復(fù)合材料加固層防護處理:使用LB型界面處理劑配合抹面砂漿。
(f)加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取2cm厚抹砂漿進行保護。
三、施工前對修復(fù)部位進行鑿毛
鑿毛要求:
1、鑿毛時注意不要損壞原構(gòu)件中的鋼筋。遇有松動、松散處應(yīng)鑿除,不能全部鑿除時,也應(yīng)適當鑿深。油污和海蠣子一定要清除干凈。
2、對于有外露鋼筋的修復(fù)構(gòu)件,除必須進行鑿毛外,尚應(yīng)對外露鋼筋進行除銹。鋼筋除銹時應(yīng)鑿掉銹蝕鋼筋周圍2cm的砼,在長度方向應(yīng)鑿出銹蝕鋼筋5cm。遇有松動處應(yīng)適當鑿深。
3、對預(yù)應(yīng)力外包砼加固的承臺梁,其外包砼處的鑿毛必須去掉舊的砼表皮。
4、所有鑿毛處在落筑砼前,一定要用淡水沖冼干凈。
&nbs 鲅魚圈港煤碼頭修復(fù)工程p; 四、修復(fù)施工
1.對2#-3#系靠船墩臺間連接橋7#后張預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T型梁上的裂縫采用粘貼碳纖維布的方法進行修復(fù)。
該7#T型梁上的裂縫位于其東端(2#墩臺一端)北面(向岸的側(cè)面)。裂縫斜向為上部朝向2#墩臺、下部遠離2#墩臺而朝向跨中方向。碳纖維布粘貼方法如下:首先在7#T型梁上的裂縫內(nèi)壓灌環(huán)氧漿液,然后在與裂縫垂直的方向上沿著裂縫均勻粘貼2層碳纖維布。高度方向包括7#T型梁岸側(cè)翼緣板底部、岸側(cè)側(cè)面、梁底;長度方向為從2#墩臺至7#T型梁第1個肋板處。然后在該長度范圍內(nèi)再粘貼1層碳纖維布,高度方向的范圍包括7#T型梁,該長度范圍的兩側(cè)面(海側(cè)、岸側(cè))及底部,粘貼方向為梁的橫斷面方向。
2、對3#-4#系靠船墩臺間連接橋7#后張預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T型梁上的裂縫采用粘貼碳纖維布的方法進行修復(fù)。
該7#T型梁上的裂縫位于其西端靠近(4#墩臺一端)北面(向岸的側(cè)面)。裂縫斜向為上部朝向4#墩臺,下部遠離4#墩臺而朝向跨中方向。碳纖維布粘貼方法如下:首先在7#T型梁上的裂縫內(nèi)壓灌環(huán)氧漿液,然后在與裂縫垂直的方向上沿著裂縫均勻貼2層碳纖維布,高度方向包括7#T型梁岸側(cè)翼緣板詢問、岸側(cè)側(cè)面、梁底,長度方向為從4#墩臺至7#T型梁第1個肋板處。然后在該長度范圍內(nèi)再粘貼1層碳纖維布,高度方向的范圍包括7#T型梁該長度范圍的兩側(cè)面(海側(cè)、岸側(cè))及底部,粘貼方向為梁的橫斷面方向。
3、碳纖維布粘貼工序完畢后,在其表面抹壓M30F300水泥砂漿,厚度20mm。
4、粘貼碳纖維布時的注意事項
(1)氣溫在5℃以下、相對濕度RH>85 %、混凝土表面含水率在8%以上、有結(jié)露的可能時,無有效措施不得施工。
(2)由于碳纖維片為電的良導(dǎo)體,應(yīng)使其遠離電源。
(3)施工用各種樹脂遠離明火,并避免陽光直射。
(4)施工及檢查人員應(yīng)穿防護工作服,配戴口罩、手套、防護眼鏡等防護用品。
(5)粘結(jié)劑的配制應(yīng)在室內(nèi)進行,施工現(xiàn)場保證通風狀況良好。
(6)當樹脂粘附在皮膚上時,應(yīng)立即用肥皂水沖洗,濺入眼內(nèi)用清水清洗或及時就醫(yī)。
(7)施工過程中要注意嚴格按照設(shè)計方案中的位置進行粘貼碳纖維,如有偏差應(yīng)根據(jù)實際情況畫圖留底備查,并注意告知后續(xù)施工人員在裝修過程中注意保護,嚴禁鉆孔、打釘?shù)瓤赡軗p壞碳纖維的作業(yè)。
5、對下列裂縫采用勻抹環(huán)氧砂漿的方法修復(fù),裂縫修復(fù)總長計20m。
(1)2#墩臺向岸側(cè)面上引橋支座位置中部的2條裂縫;
(2)4#墩臺東側(cè)面(朝向3#墩臺的側(cè)面)上7#T型梁下方的1條裂縫;
(3)出現(xiàn)在各系船墩臺東西兩側(cè)中部的豎向裂縫。
6、對下列砼破損采用勾抹環(huán)氧砂漿的方法進行修復(fù),總計8m2。
(1)2#~3#墩臺臺間的連接橋7#T型梁預(yù)應(yīng)力梁西端北面翼緣板板破損。
(2)4#~5#墩臺臺間的連接橋7#T型預(yù)應(yīng)力梁東端北面翼緣板板破損。
(3)連接橋各T型梁翼緣板存在的局部砼剝落。
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