港口检测、维修新技术(第二部分)PPT课件.ppt

第二部分港口码头维修新技术实践与研究 1 主要内容 主要破损及原因重力式码头维修加固技术高桩码头维修加固技术冻融破损修复钢筋锈蚀破损修复裂缝修补 2 主要破损及原因 东北地区采用最多的重力式码头破损较严重的高桩码头海港码头破损的三大主因冻融钢筋锈蚀开裂 3 典型破坏 4 典型破坏 宁波北仑港码头混凝土梁建成后11年 5 维修加固技术 重力式码头 浚深引起结构安全问题 整体和局部的抗倾 抗滑稳定性 地基承载力基床仍有相当的孔隙 其密实度相差甚大 从而容易造成上部结构的倾斜 利用部分抛石基床 通过水下高压灌浆或者灌注水下不分散混凝土胶结抛石基床新工艺 使原抛石基床形成一个整体 成为岸墙结构体的一部分 6 维修加固技术 重力式码头 1992年青岛港八号码头空心方块沉箱严重开裂水下不分散水泥浆垂直高压注浆胶结空心方块空腔中块石10余年后经弹性波CT 地探雷达和钻芯取样检测证明成功 7 维修加固技术 重力式码头 12 50m 14 0m3 5万t 5万t暗基床 明基床基床上加护栅栏板胸墙钻孔预埋锚栓 以固定钢结构箱体 秦皇岛港甲码头重力式沉箱泊位的加深改造 8 重力式码头水下修复 青岛港八号码头 早在1992年 南京水科院就第一次在国内将水下不分散混凝土用于重力式码头加固 9 重力式码头水下修复 1993年 南科院自行研制NNDC 2型水下不分散外加剂在新安江大桥中墩加固及马迹塘水电站浅孔护坦补强等工程应用 新安江大桥中墩加固 10 维修加固技术 高桩码头 截止2002年底 我国内河及沿海港口深水泊位835个 高桩码头占580个 70 据国外资料 87 的高桩码头需加固改造 11 维修加固技术 高桩码头淤积问题 淤积 天津港连云港宁波北仑港镇海港台州港泉州后渚港 12 维修加固技术 高桩码头 新码头结构法 国内为主 费用高 费时CDM法前板桩结构法 东莞海腾5000吨级集装箱码头和蛇口港集装箱码头二期工程3号泊位与2号泊位过渡段 前板桩仅仅起到确保了边坡稳定的作用大型浮式护舷法和固定式钢箱体护舷法 13 维修加固技术 高桩码头 岸坡加固处理后直接浚深 岸坡加固处理措施 地基灌浆 钻孔灌浆整体固化或设置钻孔灌注桩支护等塞浦路斯Larnace港 美国罗德岛州Providence港的码头前沿水深由11 17m 10 10m 9 19m分别增加到14 17m 12 0m 12 0m国内尚无这种工程实例 14 维修加固技术 高桩码头 板桩 高桩码头混合结构新体系 在高桩码头前沿打入板桩 和高桩码头上部结构连成整体 15 维修加固技术 高桩码头 美国纽约和新泽西港务局的Elizabeth集装箱码头前沿水深从12 19m升级到15 24mHowlandHook集装箱中转码头从10 67m疏浚到15 85m 16 维修加固技术 高桩码头 充分利用高桩码头和板桩码头的受力特性挖掘原有高桩码头结构的承载能力减少码头疏浚工程量大大降低工程运行和升级改造成本减少附加荷载对码头桩基的影响 17 冻融破坏 南京水科院1950 1960年代调查 塘沽新港北防波堤某一钢筋混凝土圈背风面与迎风面对比情况 背风面基本完好 迎风面受到冰凌作用破坏严重 18 冻融破坏 南京水科院1950 1960年代调查 塘沽新港防波堤上混凝土方块由于受到冻融作用崩解成碎块 19 冻融破坏维修加固技术 经验教训 加拿大在1960年代采用射钉锚固钢丝网支护干喷混凝土 蒙特利尔港和圣约翰港 20年后这层混凝土由于周围和基层的老混凝土继续冻胀而大部分脱落 加拿大蒙特利尔港和圣约翰港剥落的射钉锚固钢丝网支护干喷混凝土 20 冻融破坏修复 AS砂浆 AS砂浆在大连港多个码头采用我院自行开发的AS砂浆进行抢修施工已经受了最长15年的考验 大连港大窑湾码头 21 冻融破坏修复 干混砂浆 施工质量控制不严是修补砂浆失效的一个重要原因可借鉴最近五年来大城市房屋建筑业推广使用干混砂浆的做法 将砂浆生产工厂化 在工厂将胶凝材料和砂烘干并混合均匀 包装成袋 外加剂封装在另外一个包装袋中 现场只需将两者混合 按要求加入一定比例的水 拌和均匀即可施工 22 冻融破坏修复 干混砂浆 美国珍珠港码头面板的修补中 已经使用了这种技术在国内的港工修复工程中还未应用 23 冻融破坏维修加固技术 加拿大的经验 自1980年代以来 加拿大先后尝试 24 冻融破坏维修加固技术 加拿大的经验 锚杆锚固无钢丝网支护的湿喷引气硅粉钢纤维增韧结构混凝土 在圣约翰港成功地经受了9年 2000多次冻融循环考验在蒙特利尔港的修复中基本套用了该技术 蒙特利尔港 25 冻融破坏维修加固技术 加拿大的经验 在蒙特利尔港的修复中 对比了钢纤维与聚烯烃粗纤维的效果聚烯烃粗纤维增韧自密实混凝土已经从2001年起用于以色列Ashdod港的钢桩裙板和护套 吊车梁护角修复 钢纤维混凝土 聚烯烃粗纤维混凝土 26 以色列Ashdod港修补用聚烯烃粗纤维 27 以色列Ashdod港聚烯烃粗纤维混凝土修补效果 28 钢筋锈蚀维修加固技术 局部修补的问题 局部修补的 环阳极腐蚀 无法彻底去除已渗入混凝土内的Cl 局部修补区边缘5 50cm范围内 数年内再次出现顺筋胀裂 并带裂局部修补区的混凝土保护层 a 局部修补前的局部腐蚀b 局部修补后的局部腐蚀 29 钢筋锈蚀维修加固技术 主要方法 牺牲阳极 外加电流阴极保护 30 钢筋锈蚀维修加固技术 牺牲阳极 英国FOSROC公司开发的GalvashieldXP GalvashieldCC等牺牲阳极系统 有效解决修补区环阳极腐蚀问题加拿大PortMann桥在2000年安装了4500个GalvashieldXP 预计保护年限约为15年 31 GalvashieldXP牺牲阳极 牺牲阳极埋置在砂浆中 牺牲阳极断面图 牺牲阳极的保护效果 钢筋浇筑在氯离子浓度为4 的混凝土中 1无牺牲阳极 2 三周后开始进行保护3 混凝土浇筑时即进行保护 1 2 3 32 钢不锈XP 宁波北仑港矿石码头维修 33 国内外概况国外已成功应用 国内尚缺少工程应用成功实例系统组成阴极与阳极系统 直流电源 参比电极 检测设备和电缆技术参数0 1 50mA m2 相对于表层钢筋等效面积 效果及使用范围设计施工得当可达到良好效果大气区 浪溅区与潮差区均可采用 钢筋锈蚀维修加固技术 外加电流阴极保护 34 国内外概况国内外均已成功应用系统组成阴极与阳极系统 电源设备 参比电极和电缆技术参数1 2A m2 相对于表层钢筋等效面积 效果及使用范围在设计保护年限内效果良好已遭氯离子侵蚀 钢筋已开始活化腐蚀 但保护层相对完好 钢筋锈蚀维修加固技术 电化学脱盐防腐蚀保护技术 35 钢筋锈蚀维修加固 电化学脱盐 宁波北仑港矿石码头4号和5号泊位3 85万m2福州马尾港1号泊位1000m2深圳海洋世界娱乐馆500m2积累了最长10年的效果对比观测数据 36 钢筋锈蚀维修加固技术 阻锈剂 缺乏表面修补用阻锈剂 新材料 迁移性阻锈剂 MCI MCI难于渗入混凝土 迁移性阻锈剂 37 电迁移阻锈离子迁移示意图 R M 阳极 钢筋 阻锈剂 阻锈基团 混凝土 电介质 电源 钢筋锈蚀维修加固技术 电迁移阻锈剂 38 维修加固技术 裂缝修补 混凝土置换法 表面封闭 化学灌浆 嵌缝堵漏法难于处理水下裂缝 微小裂缝环境污