码头维修加固新技术

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1、科技开发项目申请立项报告项 目 名 称： 码头维修加固新技术 申 请 单 位：中交武汉港湾设计研究院有限公司项目负责人： 胡国彪 申 请 时 间 ： 2010年 元月18日 项目委托单位： 中交第二航务工程局有限公司 中交第二航务工程局有限公司项目提出单位中交武汉港湾工程设计研究院有限公司项目委托单位项目批准单位及文号中交第二航务工程局有限公司一、项目研究的主要内容及技术方案近年来，国家投入到基础项目建设资金在不断加大，而早期的结构物维修保养问题也越来越突出。尤其早期码头维修问题比较严峻，如果维修保护措施不到位，直接影响到其使用寿命，甚至不得不提前报废。码头结构物因长期受海水侵蚀和靠泊作业中的

2、碰撞、挤压等荷载作用，破损情况非常严峻，而维修保养方面长期缺乏有效系统的维修和防护措施，常常是今年小修明年大修。我国是一个海洋大国和贸易大国。在进出口运输中，海运因其规模性和经济性历来为各国所重视。而作为海运基础设施的港口码头，其结构的完整性和可靠性必须得到保证。因此，系统地制定码头维修保养方案，积极引进国内外先进技术和材料，用于国内海工码头维修保养，保证乃至提高结构的使用寿命显得尤为必要。目前国内码头多见病害主要有混凝土裂缝、混凝土承重构件大面积松散、钢筋锈蚀、混凝土碳化、结构变形等。而通常设计维修方法是：宽度大于0.2的裂缝灌环氧胶，小于0.2的裂缝直接切缝封堵；混凝土破损维修则是直接敲除

3、破损部位，进行重新浇筑；钢筋锈蚀处治方法为重新补焊好钢筋后于表面涂刷阻锈剂；混凝土碳化防治多采用油漆或硅烷材料等。目前国内码头结构维修设计及施工的现状和存在一些问题如下：维修方法没有长远规划，治标不治本，反复重复维修造成浪费；灌缝材料没有系统性选择和研究，多为憎水性环氧材料，渗透性和适应性差，维修方法不规范、效果不稳定；防腐材料市场混乱，设计时间没有有效验证，设计选取材料随意性大，且用料不均衡，个别处又趋同保守，造成浪费；钢筋防腐理论运用认识度不高，材料乱用现象严重；码头修补材料经济性和适应性研究基本处于空白；码头补强加固技术措施和材料选择研究成果较少，处于摸索阶段。为此，本项目拟针对码头混凝

4、土结构特点和技术要求，进行码头混凝土（尤其是海工码头混凝土）实践试验结合研究，以确定大小裂缝治理、混凝土破损维修防护、钢筋有效防锈、结构的耐久性保护的有效技术方案措施，同时研究系统的码头设计维修方案，提出针对性强的材料选配方案，达到系统化的码头维护保养的目的。本项目研究的预期目标是开发一整套码头缺陷维修设计方法，开发出不同结构环境下结构维修的方法选择和选料技术，形成一套可执行性强的码头维修设计施工技术指南。这不仅具有很强的创新性和实用性，而且具有明显的社会经济效益和推广应用前景，对推动我国码头维修保养具有重要的作用。（一） 主要研究内容1） 裂缝处治方法 不同宽度、不同情况裂缝的有效处理方式；

5、 干湿状态裂缝处理的材料各项性能研究及比选； 封闭和灌缝工艺对裂缝处理结果的影响； 裂缝处治辅助加强工艺的研究及经济性评价；2） 混凝土破损维修新技术研究 界面剂选择及各项性能研究； 不同标号混凝土与修补材料性能比对，筛选出最具价值材料； 内掺纤维材料选择与效果研究； 阻锈剂的选择方式及对维修施工效果的影响； 混凝土硅烷浸渍防腐技术施工工艺探索，液体硅烷与固体硅烷施工的规范化操作工艺归纳； 干湿条件硅烷施工用量测定； 护舷选型方法。3） 结构补强技术研究 钢板、碳纤维、玻璃纤维等材料经济性和适应环境研究； 加固后结构物受力能力实测试验；4）码头附属构件（如橡胶护舷）的更换工艺研究（二） 技术方

6、案技术研究工作将基于我院维修加固项目实践开展。材料选择比对方向已有近些年的项目作为研究基础，结合多年来的成功经验做系统化筛选归纳，形成成果。施工工艺和新技术引进将直接于现场运用到工程中，通过试验检测验证。所有试验和结果取得基于国标和行业规范实施。二、项目的先进性、使用性、可行性评估及同类技术的查新报告国内外对于结构混凝土维修一般是基于破坏程度和所需达到的使用目的进行维修设计，少有系统性的实践介绍书籍。因码头维修施工技术涉及课目多，专业性强，国内早有相关规范，如混凝土结构加固设计规范（GB 50367-2006）、港口工程混凝土粘接维修技术规程（JTJ/T 271-99）、海港工程混凝土防腐蚀技

7、术规范（JTJ/T 275-2000）, 但鲜有专业码头维修加固介绍书籍，如港湾结构物的维修与修补指南（【日本】运输省港湾技术研究所编著），此类书籍多为阐述结果控制，对施工过程中的材料选择和工艺控制研究内容较少。相关文献表明：码头维修加固已经受到各方相当的重视，对各种情况下的维修施工技术总体上都有了技术要求和设计施工介绍，但对于具体的维修施工新技术运用效果和工艺优化方面尚无相关资料。本项目研究成果综合考虑到维修加固从设计到施工的各个环节，考虑到整体经济性、持续性、耐久性、可操作性，系统性、科学性，开发归纳出码头维修加固的成套优化技术和新技术，在设计和施工阶段中均具有良好的可操作性，对今后码头维

8、修设计和施工具有指导意义，产生显著的经济社会效益。三、准备工作情况、人才及装备条件、技术引进措施我院技术力量雄厚，多年来一直从事码头、桥梁、房屋等结构的维修加固设计和施工，有一批既懂专业理论知识又有丰富实践经验的技术人员，尤其是在材料、结构研究方面处于国内领先水平。 通过大量的施工项目实践，我院广泛掌握和接触了一些新技术和材料，如硅烷防腐技术、碳纤维布、结构胶、水泥改性剂等。四、成果的具体体现 1）码头常规缺陷处治设计和施工方法 2)码头维修加固材料选择指南 3）码头硅烷防腐施工和试验技术 五、计划工作进度（按季度安排进度，明确每季度内完成的阶段目标）项目经批准下达后18个月内完成研究工作，计

9、划进度如下：2010年一季度：资料调研，2010年二季度：原材料准备及新设备购置，室内试验及委托试验；2010年三、四季度和2011年一季度：项目现场实践试验，分析试验数据，整理资料； 2011年二季度：编制研究报告，进行评审。六、项目负责人及本单位和协作单位主要负责人项目负责人及本单位和协作单位主要研究人员姓 名年龄单 位职 称项目任务分工胡国彪55武港院高级工程师课题负责人李军兵31武港院工程师参加周晓萍49武港院工程师参加高 明31武港院工程师参加周 龙30武港院助 工参加沈 超28武港院助 工参加洪 帆44武港院高级工程师顾问熊 彪45武港院高级工程师顾问七、项目经费情况(1) 项目申

10、请总经费(万元)65.0项 目总经费（万元）其 中自 筹本单位拨经费协作单位拨经费中交集团拨经费局拨经费其 它65.0/65.0/(2) 经费支出明细序号支 出 科 目(内容、规格、型号)年 度金额（万元）1信息调研2010年一季度6.02设备调整费、原材料和半成品试验费2010年二季度20.03未纳入国家计划中间试验费2010年三、四季度2011年一季度16.04研究机构人员工资2010年2011年8.05研究设备的折旧费2010年2011年4.06燃动费2010年2011年3.07资料印制费2011年二季度2.08委托其他单位科研试制费用2010年2011年6.0八、申请立项审批意见(1) 申请单位意见 同意立项 （盖章） 2010年 1 月 20 日（2）审批单位意见 （盖章） 年 月 日