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1工程概況及原因
設計認為造成該狀況的原因碼頭面流動機械荷載反復沖擊效應;港內車流流向較為固定,碼頭較寬,車速亦難于控制,形成長期、單向、較大的車輛行駛拖拽力,也易造成擱置支座拉裂;現場簡支跨結構縫柔性材料破損,以碎石填充,沒有進行定期維護;破損的部分構件局部砼振搗不均勻而造成局部強度不足,使構件出現砼毛面和剝離現象。簡支板所在排架的橫梁模板和鋼筋骨架制作有偏差,負偏差較大位置簡支板的有效擱置寬度減少,增大了支座的局部壓應力,造成縱橫梁砼開裂;部分樁帽偏位較大,造成橫梁有效擱置寬度減少,增大了支座的局部壓應力,造成樁帽砼開裂;簡支板為原位澆注形成,易與支座砼間形成連結咬合,施工亦欠有效處理,結構脹縮或在水平力作用下均形成力的直接傳遞,易產生拉裂作用;本工程地點在順德,水工建筑物為2000DWT級碼頭1座。共4個泊位,碼頭總長度320m。按II級建筑物設計。碼頭前沿設計高程為4.50m(珠江基面)。碼頭采用樁基梁板式。基礎為Φ700mm預應力鋼筋砼管樁,上部為鋼筋砼結構。碼頭結構段之間用3.15m的簡支跨連接。本工程于2013年初被發現結構段之間的所有簡支跨構件出現不同程度的砼剝落剝離現象,局部位置鋼筋外露,陸側簡支板支座已基本不能形成有效的擱置面。
2工程維修工藝修補原則
針對本工程實際情況,考慮上述分析結果,設計提出以下修補加固方案:橫梁支座加寬:拆除現有簡支板。對簡支板支座進行加寬處理,在原擱置寬度的基礎上,擬再加寬200mm,形成懸臂板結構,外伸臂長200mm。結構受力鋼筋植入原橫梁中,主筋選用Ф20mmⅡ級鋼筋,“U”型,植入深度400mm,外伸長度150mm,彎折長度290mm,植筋成孔直徑25mm;上部主筋沿梁均勻分布,間距200mm,布置于原梁擱置面面層主筋之下;下部主筋沿梁分布于原梁中層主筋之上;采用Ф16mmⅡ級鋼筋作為縱向分布鋼筋,布設于鋼筋骨架四周,以改善懸臂板受力分布。樁帽支座加寬:在原擱置寬度的基礎上加寬200mm,截面高度與原設計等高800mm。結構受力鋼筋植入原橫梁中,除彎折長度590mm外參數同橫梁;縱向分布鋼筋參數亦同前。碼頭砼表面缺陷修補方法:砼表面缺陷修補按交通部《港口水工建筑物修補加固技術規范》(JTS311-2011)第4.3節的規定進行。采用丙乳砂漿作為修補材料,在砼表面缺陷處鑿毛,露出密實部分,沖洗干凈,在缺陷處進行機械噴涂丙乳砂漿。學術ACADEME84構件砼脫落的維修方法:簡支跨大部分構件有一塊砼已剝落剝離或即將脫落,修補時將該砼塊鑿除,然后在砼表面進行鑿毛,沖洗干凈,鋼筋除銹后架設模板,用丙乳砂漿修補。修復后其外形尺寸應與原設計一致。砼脫落露筋維修方案:因砼剝離出現銹蝕鋼筋、砼空腔或發生砼脫落的區域,需要鑿除砼對鋼筋進行除銹。
3修補步驟
鑿除砼表面缺陷層。并露出密實部分。用手工或動力工具除銹至St2.0級。由于腐蝕造成的截面損失超過原有鋼筋截面積10%時,需補焊鋼筋。新焊的補筋乘于強度利用系數0.9。用高壓淡水沖洗鋼筋及砼表面。對被除銹的鋼筋以及鑿除砼的鋼筋未銹蝕處末端砼約200mm范圍,噴灑鋼筋阻銹劑。對修補斷面涂覆界面粘結材料。界面粘結材料符合相關規范技術指標要求。刷涂界面粘結材料后,應盡快進行填充修補,一般在2小時內完成。在修補后的砼表面涂覆養護劑,并使其在涂覆有養劑的狀態下至少養護7天,或采用灑水養護。
作者:袁昀亮肖芳玉江文鉑單位:廣東省航運規劃設計院