码头面层裂缝修复及修复效果检验

李娜

（河北省水运工程质量安全监督局，天津 300132）

0 引言

混凝土裂缝是建筑工程的质量通病。工程调研表明，码头面层裂缝在码头工程中或多或少普遍存在。码头面层裂缝不仅直接影响面层的使用性和耐久性，还会降低码头的使用寿命。随着码头施工工艺和施工技术的不断完善和提高，人们对工程建设的使用功能和外观质量都提出了更高的要求，裂缝治理成为重要且亟需研究和解决的问题。

1 裂缝调查

1.1 工程概况

黄骅港综合港区通用散货码头属于黄骅港综合港区起步工程，共计4个10万吨级泊位，为高桩梁板式结构，码头设计全长1 017 m，宽60 m。现浇混凝土面层设计厚度100 mm，混凝土坍落度80~100 mm，每立方米混凝土材料用量：水泥（P.O42.5）∶砂 ∶石（5~25 mm）∶水 ∶外加剂（unf-5）∶掺合料（纤维素纤维）=380∶810∶1 118∶156∶6.84∶2.0，抗压强度39.0 MPa。施工时掺入一定比例的聚丙烯纤维，掺入量约为1~2 kg/m3。码头于2009年7月12开工建设，至2010年7月15日竣工。

1.2 裂缝形态

检测共发现10条不同程度的面层裂缝，裂缝走向大致平行于面层分条施工缝，8条位于前承台，2条位于后承台。裂缝长度在2~3 m之间，最大深度达200 mm，其中有2条裂缝贯穿面层，见表1。所有面层裂缝处，均未发现面板开裂。

此外，核查施工记录，所测裂缝区域前承台面层厚度均不小于150 mm，后承台面层厚度均不小于100 mm。

2 原因分析

以往经验表明，高桩码头面层裂缝产生的原因主要由于施工控制不足和码头结构特性，是设计、施工、养护、使用及环境多种复杂因素综合作用的结果。依据上述现场裂缝调查结果，核查设计、施工、养护、运营及环境记录，认为码头面层裂缝属于结构性裂缝，可能存在如下两方面的主要问题：

表1 面层裂缝检测结果Table 1 Test resultsof the surface layer cracks

1）施工时混凝土预制面板搁置部位座浆不密实或座浆强度不够，导致面板受荷时发生松动，造成混凝土面层荷载传递不均匀，产生裂缝。

2） 码头自2010年7月15日竣工至今，运营时间还不足4 a，码头结构的不均匀沉降亦是导致面层开裂的主要原因。

3 修复工艺

3.1 修复方案

JTS311—2011《港口水工建筑物修补加固技术规范》中规定，使用性评估为C、D级的混凝土结构应进行修补。JTS151—2011《水运工程混凝土结构设计规范》中规定混凝土面层最大裂缝宽度限值为0.20 mm。表1中所测各条裂缝宽度为此宽度限值的2~4倍。依据JTJ302—2006《港口水工建筑物检测与评估技术规范》中使用性评估分级标准，码头面层使用性评估为D级。

根据混凝土面层裂缝的不同状况，一般采用全厚置换、薄层罩面、灌缝和压浆四种方法对面层进行修复[1]。汇总业主、设计、施工及检测单位意见，考虑面层裂缝较宽的特点，参考JTS 311—2011《港口水工建筑物修补加固技术规范》中相关规定，提出采用扩缝灌浆修补法对码头面层进行修复。

3.2 修复步骤

扩缝灌浆修补法采用低黏度、高抗拉强度灌浆材料，通过压力灌浆0.2~0.8 MPa注入混凝土面层裂缝中，扩散、胶凝、固化，达到粘结、键合、恢复混凝土面层整体性的目的，是理想的原位加固技术。适用于修补混凝土结构所出现的裂缝（温度缝、收缩缝、受力缝、沉降缝），恢复其整体性和使用功能。修复步骤如下：

1） 基层处理

沿裂缝走向骑缝凿深度不小于30 mm和宽度不小于20 mm的U形凹槽，将凹槽部位的油污、水垢、粉尘清理干净，并保持基层干燥，潮湿基层须用水性注浆液。

2） 埋设灌浆嘴

根据裂缝的宽度及分布情况确定灌浆嘴的位置，一般以30~100 cm为间隔粘贴1个注浆嘴。埋设注浆嘴时，用小铁丝插入缝隙中，将注浆嘴中心孔沿铁丝推向裂缝，确保注浆孔对准缝隙。

3） 封缝

注浆嘴埋设好后，用封缝胶封缝，封缝腻子宽度为20~30 mm，厚度为2~3 mm，为确保密封不泄漏，须待其达到足够强度后进行灌浆。

4） 灌浆

灌浆施工时，把浆液倒入灌浆罐中，开动压力泵进行灌浆。水平缝灌浆的次序是从一端向另一端，倾斜缝或垂直缝则应由低向高。相邻的灌浆嘴冒出浆液后，将其封闭并继续进行灌浆操作，依次封闭出浆孔，直到末端（或最高处）出浆，封闭最后一个出浆嘴后，恒压片刻，以便裂缝内充满浆液。

5） 裂缝区表面二次清理

待浆液凝固后，拆除灌浆嘴，同时沿裂缝方向铲除封闭裂缝的结构胶，然后用钢丝刷扫刷表面，吹去灰尘，用丙酮或洗涤液擦洗，恢复混凝土整体外观。

3.3 灌浆材料配置

1） 封缝胶配制

取适量甲、乙组份封缝胶进行混合，配合比为甲组份∶乙组份=100∶2，用腻子刀快速配炼。混合成均匀浅黄色浆体后，迅速用小号腻子刀刮抹于裂缝表面或粘贴注浆嘴，浆体须在7~10 min内用完。

2） 灌浆料配置

将甲、乙灌浆树脂分别搅拌均匀,低温施工时，应置于热水或暖房中加温助溶,但不可过热,以不超过40℃为宜，配制灌浆树脂混合液，其配比为甲树脂∶乙树脂=4∶1，灌浆树脂应随配随用，一次配制不宜太多，混合液须在1 h内用完。否则，混合灌浆液将会自行固化而造成浪费，剩余的混合液只能废弃。

依据现行GB/T 2567—2008《树脂浇铸体性能试验方法》[2]中相关规定，灌浆材料性能应满足表2要求。

表2 封缝和灌浆材料性能Table 2 Sealing and grouting materialsperformance

4 修复结果

经过试验室测试，修复用封缝胶和灌浆料均满足表2所列各项技术指标，可用于修复。为进一步验证现场修复效果，采用超声波法对修复后效果进行检测，判别修复后的混凝土面层内部是否存在裂缝等缺陷。检测结果见表3，裂缝修复后混凝土面层均匀性满足JTJ/T 272—1999《港口工程混凝土非破损检测技术规程》[3]合格判定的两个条件，且与原完整表面混凝土声速基本一致，表明修复后裂缝封闭良好，压力灌浆的裂缝内浆液充满，有效起到粘结混凝土，将裂缝填补密实的作用。

表3 修复后检测结果Table 3 Test results after repair

5 结语

码头面层裂缝难以避免，研究制定工艺简单可行、效果理想、快速开放交通的修复码头面层方案成为重要且亟需研究和解决的问题。该码头面层的修复实践表明，考虑码头面层裂缝破损形态，提出的扩缝灌浆修复方法，施工可行、修复快捷、对码头生产作业影响较小，具有实用价值。

[1]刘小卫.浅谈水泥混凝土路面裂缝的处理及修复方法[J].北方交通，2008（12）:17-18.LIUXiao-wei.Simpletalking about treatmentsand restorations for crack of cement concrete pavement[J].Northern Communications,2008(12):17-18.

[2]GB/T 2567—2008，树脂浇铸体性能试验方法[S].GB/T 2567—2008,Test methods for properties of resin casting body[

[3]JTJ/T 272—1999，港口工程混凝土非破损检测技术规程[S].JTJ/T 272—1999,Technical specifications for non-destructive inspection of concretestructuresin port engineering[S].