摘要：随着我国经济的发展，水运行业也得到了突飞猛进的发展，船舶停靠时经常发生船体撞击码头前墙等现象，使码头结构出现不同程度的损伤，给生产带来很大的安全隐患。因此，对码头结构进行加固修复以恢复或提升其承载能力是提升码头能力。本文对码头结构常见的撞击破损情况进行了梳理、分类，提出了混凝土构件各种破损病害的修复措施，为码头结构维护工作提供参考。
关键词：码头；裂缝；破损；修复
引言
港口码头建设是关乎国计民生的基础性工程，其建设与发展直接牵连到我国的经济。在港口码头工程建筑结构中，板桩码头是主要的结构形式之一，船舶停靠时经常发生船体撞击码头前墙等现象，使码头结构出现不同程度的损伤。因此，有必要对板桩码头结构不同程度破损的修复措施进行研究，提稿码头结构的强度，保证港口正常运营。
1码头结构加固修复的重要意义
从目前来看，码头加固是经济发展的必然趋势，如果码头不稳定将直接影响到海港出口，贸易往来，经济发展也会受到牵连。对码头进行加固是对旧码头的二次改良，使其重新焕发活力，工作在港口第一线，实现港口的配置优化。对码头进行加固处理是十分必要和紧迫的。通过加固解决港口总体通过力，实现深水泊位。近年来，随着科技的发展，进行对外贸易的都是大型的船只，原来的小型码头显示不能满足其吞吐量的要求，通过对码头进行加固与改良可以实现大型船只的深水停泊，码头吞吐量更大，码头承载力更强。加快实现码头结构加固是保障港口安全的前提，因为船只的演变经历了小型到大型的转变，而码头却百年未变，码头已经满足不了现在的航船停泊，造成船只任意停泊安全系数低，港口安全得不到彻底保障。此外，我国很多重力式码头因为年代久远，年久失修，破损情况十分严重，在大型船只的停泊压力下，重力式码头接近崩溃的边缘，危险系数大大提高。
2轻微的地下连续墙板桩码头前墙的撞损修复
对于轻微破损结构的修复主要针对露筋及不露筋提出对应的修复措施。
2.1小面积混凝土破损（不露筋）修复措施
①凿除破损部位松散混凝土至露出坚硬部分，用压力不小于20MPa的高压淡水清洗混凝土表面浮灰、松散物和其他不牢附着物；
②准确称量和配制混凝土界面粘结材料，按规定用量施涂于待修补的混凝土表面；
③准确称量和配制聚合物水泥砂浆，在界面粘接材料未固化前一次或分次刮抹于混凝土表面，至恢复缺损处断面或达到规定的保护层厚度，并抹平修整。
2.2大面积缺损（不露筋）修复措施
①凿除破损部位松散混凝土至露出坚硬部分，用压力不小于20MPa的高压淡水清洗混凝土表面浮灰、松散物和其他不牢附着物；
②按《港口水工建筑物修补加固技术规范》第4.2.2条的规定配置混凝土；
③混凝土的称量、搅拌、运输、浇筑和养护按国家现行有关标准的规定执行；
④立模浇筑混凝土在常温下采用淡水潮湿养护15d，气温较高时适当缩短潮湿养护时间，气温较低时适当延长潮湿养护时间。
2.3锈胀或露筋破损（露筋）修复措施
①凿除出现锈胀裂缝处的混凝土保护层，对钢筋已腐蚀处混凝土要求凿至钢筋不锈处5cm止；
②对钢筋表面除锈至St2级；
③用高压淡水清洗钢筋及混凝土表面；
④当钢筋截面损失大于10%时，钢筋即需通过加焊钢筋补强，补强钢筋搭接长度应从钢筋未锈蚀处向外扩展50mm起始再向外延伸10d计。加焊钢筋总面积不少于原设计数量的1.1倍。加焊钢筋后钢筋保护层厚度不小于30cm；
⑤在上述措施之后，采用聚合物水泥砂浆或混凝土立模浇筑。
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3严重的地下连续墙板桩码头前墙的撞损修复
对于结构破损较严重的码头结构需要进行结构加固补强，常用的结构加固补强方法如下：
3.1常规加固修复方法
以往对于码头加固修复的方法通常是将码头上部受损严重或不符合较大承载能力要求的梁板结构拆除，再重新浇筑上部梁板等混凝土结构，采用全现浇结构或者预制梁板后再通过现浇节点和面层结构形成整体。该种方法虽能够很好的修复码头的承载能力，但是对港区的装卸生产有较大的影响，施工期间码头需要长时间停止装卸作业。另外，该方法施工过程中需要水上搭建平台或利用方驳，导致工作面狭窄，无法进行机械化施工，相对其他的方法维修费用较大。因此，此种修复方法在某些条件下难以适应老港区装卸生产任务的需要。
3.2加大截面加固法
加大截面加固法的原理是：根据原结构构造和受力的实际情况，选用在受压或受拉区增设现浇钢筋混凝土外加层，共同承担结构受力的加固方法。具体的施工工艺：
（1）对原有构件混凝土表面存在的缺陷进行清理，清理至密实部位。
（2）将清理好的混凝土构件表面进行凿毛处理或打成沟槽，沟槽深度不宜小于6mm，间距不宜大于箍筋的间距并不能大于200mm。
（3）当采用三面或者四面外包法加固梁或柱时，应将梁、柱的棱角打掉。
（4）对原有受力钢筋进行除锈处理，重新焊接受力钢筋，焊接时应逐根分区分段进行焊接。
（5）安装模板重新浇筑新的高强混凝土。
3.3粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固修复方法最早是应用在建筑结构工程的加固技术，近些年才被应用到码头结构的加固技术。其原理是：采用特制的结构胶黏剂，将钢板粘贴在混凝土结构的表面，使钢板和混凝土构件共同工作，以达到加固及增强原有结构强度和刚度的目的。粘贴钢板加固的施工工艺：
（1）对混凝土表面缺陷进行处理，对于裂缝需要进行灌浆处理；混凝土剥落的需要补平；有钢筋锈蚀的应对钢筋进行除锈处理、并用修补材料进行封堵。
（2）将表面缺陷修补好的混凝土构件表面进行凿毛处理，最后清除表面污垢、尘土并用丙酮擦拭干净。
（3）将钢板粘贴面打磨除锈，并用丙酮擦拭干净。
（4）将结构胶分别均匀涂抹于钢板和混凝土粘贴面表面，然后将钢板粘贴到混凝土构件表面，并通过预留孔，用膨胀螺栓及角铁固定加压。
（5）在钢板表面涂刷防腐漆。
对于接卸任务繁忙的码头泊位，该种方法对装卸生产影响较小。但是，由于粘贴的钢板长期处于水位变动区，后期需要对钢板进行维护以保证其能够正常使用，所以后期维护成本相对较高。
3.4黏贴碳纤维复核材料加固法
碳纤维布加固修补结构技术也是近几年来推广应用的一种新型的结构加固技术。被广泛运用于桥梁加固、维修工程中。该方法是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土构件的表面，利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到加固修复构件承载能力的目的。粘贴碳纤维复核材料施工工艺：
（1）基层处理―混凝土的表面必须用高压水（20MPa以上）或动力工具去除混凝土表面低强度砂浆或其它附着物。
（2）表面修正―对混凝土表面缺陷进行处理，混凝土表面凸出部分（小突起等），以切割机或砂轮机将其铲除并使其平滑。凹陷部分用湿固化环氧树脂胶泥填补。转角处需研磨至凸角R=20毫米（R―曲率半径）以上。
（3）涂刷粘贴胶―将湿固化粘贴胶涂刷在混凝土表面。
（4）碳纤维粘贴―碳纤维预先以剪刀、刀子依所设计的尺寸大小裁好。以毛刷滚轮和橡皮刮刀顺着纤维方向用力推平，使粘贴胶浸透并去除气泡。
（5）多层纤维布粘贴方法――重复碳纤维粘贴。
4.结语
我国水系发达是海上贸易往来的优势条件，改革开放以来，尤其是中国加入世贸组织以来，港务码头事物更加频繁。码头在在使用过程中，避免不了会发生一些因使用不当或自然原因引起的码头构件的破损，如不及时进行修复及补强，将大大缩短其使用寿命或发生不必要的事故。本文在对码头常规结构破损型式分析、梳理的基础上提出了对应的修复措施，将为类似的码头维护、修复工作提供有力的参考。
参考文献：
[1]卢秀荣.天津港高桩码头损坏原因分析及修复方法[J].水道港口.1999（3）：39-42.
[2]祖小勇.老旧重力式码头检测评估内容的探讨[J].科技信息.2011（13）.
论文作者:宋瑞卿
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：码头论文; 混凝土论文; 结构论文; 表面论文; 钢筋论文; 钢板论文; 碳纤维论文; 《基层建设》2018年第8期论文;