钢混凝土组合结构耐久性维修需综合考虑材料性能、结构安全、环境适应性及长期耐久性，以下是关键注意事项及具体说明：

一、维修前全面评估

1. 损伤类型与程度诊断

• 钢构件：检查腐蚀深度（如局部腐蚀超过板厚10%需处理）、屈曲变形、焊缝裂纹（用磁粉或渗透检测）。

• 混凝土：评估碳化深度（超过保护层厚度需加固）、氯离子含量（超过0.1%需除盐）、裂缝宽度（活动裂缝需封闭）。

• 组合界面：检测栓钉剪断、粘结滑移（用拉拔仪测试粘结强度）。

• 环境作用等级：根据《混凝土结构耐久性设计标准》（GB/T 50476）确定环境类别（如海洋环境为Ⅲ-E级）。

2. 结构安全性复核

• 计算维修后结构承载力是否满足原设计要求（考虑损伤折减系数，如腐蚀钢构件强度折减10%~20%）。

• 验证疲劳性能（对交通荷载作用下的组合梁，需检查钢-混凝土界面疲劳裂纹）。

二、材料选择与匹配

1. 钢材修复材料

• 防腐涂料：选用与原涂料兼容的体系（如环氧富锌底漆+聚氨酯面漆），干膜厚度≥80μm。

• 焊接材料：与母材强度匹配（如Q345钢用E50型焊条），低氢型焊条需烘干（350℃×1小时）。

• 栓钉：采用10.9级高强栓钉，直径≥原设计值（如原Φ16mm可增至Φ19mm）。

2. 混凝土修复材料

• 聚合物砂浆：抗压强度≥60MPa，粘结强度≥3MPa，收缩率≤0.05%。

• 灌浆料：流动性≥300mm（流锥法），3天强度≥40MPa（用于栓钉孔灌浆）。

• 阻锈剂：对氯离子污染混凝土，采用氨基醇类阻锈剂（掺量2%~3%）。

3. 界面处理材料

• 界面剂：选用水泥基渗透结晶型材料（渗透深度≥3mm）或环氧树脂胶泥（厚度0.5~1mm）。

• 碳纤维布：采用Ⅰ级布（抗拉强度≥3400MPa），U型箍用于抗剪加固。

三、施工工艺控制

1. 钢构件修复

• 腐蚀处理：机械除锈至Sa2.5级（动力工具清理至St3级），局部腐蚀坑需补焊（焊缝高度≥4mm）。

• 屈曲矫正：液压矫正时温度控制在150~200℃，避免过热导致材质劣化。

• 防火涂层修复：刮除破损涂层至坚实基层，分层喷涂（每层干膜厚度≤0.5mm）。

2. 混凝土修复

• 表面处理：凿除松动混凝土至坚实界面（深度≥20mm），露出粗骨料，用高压水冲洗（压力≥10MPa）。

• 分层浇筑：聚合物砂浆每层厚度≤15mm，间隔时间≥4小时（避免冷缝）。

• 养护：覆盖塑料膜保湿养护7天，温度低于5℃时采取保温措施。

3. 组合界面加固

• 栓钉增设：钻孔后用丙酮清洗，植入深度≥3d（d为栓钉直径），胶粘剂固化时间≥24小时。

• 碳纤维加固：粘贴前用砂纸打磨混凝土表面（粗糙度Ra≥3.2μm），碳纤维布搭接长度≥200mm。

四、环境与安全防护

1. 温度控制

• 冬季施工：混凝土入模温度≥5℃，钢构件矫正时环境温度≥0℃。

• 夏季施工：避免高温时段作业（混凝土浇筑温度≤30℃），采取遮阳、喷水降温措施。

2. 湿度管理

• 相对湿度＞85%时，暂停涂装作业（防止涂层泛白）。

• 混凝土养护期间保持湿度≥90%，避免干湿交替导致开裂。

3. 安全措施

• 高空作业：设置双道安全绳（直径≥12mm），脚手架承载力≥2kN/m²。

• 防火防爆：焊接作业区3m内清除易燃物，配备灭火器（每50m²配置1具）。

五、维修后验证与监测

1. 短期验证

• 荷载试验：分级加载至设计荷载的1.2倍，持荷2小时，检查变形（钢梁挠度≤L/250）和裂缝（混凝土裂缝宽度≤0.2mm）。

• 粘结强度测试：对碳纤维加固区，用拉拔仪抽检（合格率≥95%）。

2. 长期监测

• 应变监测：在关键部位埋设振弦式应变计（精度±1με），定期读取数据。

• 腐蚀监测：对海洋环境结构，安装电化学探头（监测氯离子浓度和腐蚀速率）。

• 裂缝监测：用裂缝测宽仪（精度0.01mm）定期检查修复区裂缝发展。

六、典型问题预防

1. 钢-混凝土界面脱粘

• 原因：表面处理不当、粘结剂老化。

• 预防：界面凿毛后涂刷界面剂，避免粘结层过厚（≤1mm）。

2. 混凝土二次开裂

• 原因：收缩应力、温度应力。

• 预防：掺入聚丙烯纤维（体积率0.9kg/m³），设置温度收缩缝（间距≤6m）。

3. 钢构件再腐蚀

• 原因：涂层破损、阴极保护失效。

• 预防：定期检查涂层完整性（每2年一次），对海洋环境结构采用牺牲阳极保护。