管桩裂缝修补方案

射阳港通用码头PHC管桩裂缝修补加固方案
一、加固方案
综合工程的特点、裂缝部位、性状和对安全的影响，结合国内现有技术水平，提出桩身竖向裂缝的处理加固方案。

（1）裂缝处理
对于裂缝宽度相对较小（δ<0.20mm）的竖向裂缝，采用表面封闭法处理。

（2）桩身外侧粘贴碳纤维布
在出现竖向裂缝的桩身外侧粘贴碳纤维布加强对桩身混凝土的约束，裂缝处环向无间隔粘贴300g/m2碳纤维布3层，沿裂缝外延伸长度≥500mm，搭接长度≥200mm。

（3）增加PHC桩桩芯钢筋混凝土长度
原设计中PHC桩桩芯顶部浇筑钢筋混凝土与横梁相连，在出现裂缝的PHC 桩桩芯中适当增加桩芯钢筋混凝土长度，桩芯混凝土强度等级不小于与原设计，桩芯混凝土底部应超出裂缝下端长度≥1000mm。

3.4 加固材料要求
（1）碳纤维布：高强Ⅰ型，300g/m2；
（2）混凝土裂缝修补胶以及与碳纤维配套使用结构胶：A级胶。

（3）钢筋混凝土桩芯增长段所用的钢筋和混凝土材料（水泥、砂、石、水泥、外加剂）与横梁相同，混凝土强度等级不低于原设计。

（4）考虑到所加固环境处于潮湿环境，有的甚至在水位变动区，混凝土裂缝修补胶以及与碳纤维配套使用结构胶应能适应潮湿环境。

（5）碳纤维及修补胶所有材料均需提供质保书及合格证明，并有湿热条件下的耐老化报告，其性能应满足表2~表5的要求。

表2 混凝土修补胶的安全性能指标
性能项目性能要求
胶体抗拉强度（MPa）≥20
胶体抗弯强度（MPa）≥30，且不得呈脆性（碎裂状）破坏
与混凝土的正拉粘结强度≥2.5，且为混凝土内聚破坏
表3 碳纤维复合材安全性能指标
性能项目碳纤维布
抗拉强度标准值f t,k（MPa）≥3400
受拉弹性模量E f(MPa) ≥2.4×105
伸长率（%）≥1.7
弯曲强度f fb≥700
层间剪切强度（MPa）≥45仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5 MPa，且为混凝土内聚破坏
二、加固施工工艺
1、低压灌缝技术
（1）施工工艺：标示裂缝范围，选择底座安装位置、基层处理、固定底座、配制裂缝注射剂、固定针筒、注射裂缝修复材料、注满并用结构胶修平。

（2）施工步骤
1）裂缝处理：对于PHC桩表面上的裂缝，用钢丝刷等工具，清除裂缝表面的灰尘、浮渣等污物，然后用压缩空气将裂缝内的灰尘吹出，再用棉丝沾丙酮擦拭裂缝表面。

2）粘贴注胶底座：对于有裂穿通缝的混凝土面粘贴注胶底座。

将底座底部周边均匀涂抹一层封缝胶，注意不要将底座的胶孔堵住，将底座出胶孔对准裂缝，粘贴安装，底座安装间距250mm。

3）封缝用小铲刀将封缝胶刮抹到裂缝上，厚度1mm左右，宽度20～30mm，抹胶时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭严密可靠。

4）配胶按灌缝胶说明书提供配比和所需用量提取A料和B料分别搅拌，以消除任何沉淀物，把A料和B料倒进混合容器，混合搅拌至颜色均匀，然后使用。

一次配胶量以40～50分钟用完为宜。

5）灌胶将配制好的灌缝胶装入注射器，竖向裂缝按从下向上顺序，水平裂缝按从一端向另一端顺序，灌胶从第一个底座开始注入，待第二个注胶底座流出胶后为止，用后堵将第一个底座进胶嘴堵死，再从第二个注胶底座注入，如此顺序进行。

最后一个注胶底座为排气用，可不注胶。

6）成品保护灌胶结束后，在8小时内不得扰动注胶底座，1～2天后可拆除底座。

2、碳纤维粘贴
（1）碳纤维施工工艺流程
碳纤维施工工艺流程如下图
图 3 碳纤维施工工艺流程图
（2）粘贴碳纤维加固以环境温度不超过60℃、相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用条件为限，否则施工时应采取有效的防护措施（水下结构胶不受湿度限制）。

（3）粘贴碳纤维加固宜在环境温度为5°以上的条件下进行，并应符合粘结剂或配套树脂的施工使用温度，环境温度低于5°时应使用适用于低温环境的粘结剂或配套树脂，否则应采用升温处理措施。

（4）粘贴前应先清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化砼，露出砼结构层。

（5）对原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后再对粘合面进行打磨，直至完全露出新面，并用无油压缩空气吹除粉粒,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面，并用修复材料将表面修复平整。

（6）粘贴碳纤维之前应在混凝土表面涂刷一层底胶。

（7）碳纤维粘贴时保证碳纤维胶密实无气泡，厚度合适且均匀；碳纤维布胶能充分浸透碳纤维。

碳纤维多层粘贴时要分层进行；最后一层碳纤维面应均匀面涂一层。

保证粘贴平整，应尽量少搭接，无褶皱和扭曲。

（8）碳纤维粘贴好后应在碳纤维表面点粘一层豆石进行拉毛处理或刷一层面胶防护。

并粉刷15mm厚聚合物高强度砂浆防护。

3、加固施工示意图
（1）桩身裂缝处理
（2）桩身外侧粘贴碳纤维布
3-3
3T －环向无间隔粘贴搭接长度≥200mm
3
3
≥500
≥500
裂缝外延伸长度
裂缝外延伸长度
3T-环向无间隔粘贴
D
b
d1b
桩身碳纤维加固示意图
除注明外图中尺寸均以mm为单位碳纤维布：300g m 2
（3） 灌注混凝土桩芯（超出裂缝底端长度≥1000mm ）
示意图1
桩顶标高
桩心混凝土浇筑至淤泥面
强度等级与设计相同
裂缝
浇筑底标高-5m
d1b
b
D
桩心混凝土浇筑示意图2
淤泥面。