码头结构加固改造工程的技术要求和方法

赵鹏举

太重(天津)滨海重型机械有限公司

码头结构加固改造工程的技术要求和方法

赵鹏举

太重(天津)滨海重型机械有限公司

近年来，随着我国水路运输的快速发展，老旧码头设施越来越不适应船舶新的发展需要，如靠泊等级偏低、不能适应货种的变化、岸线资源的利用率偏低、码头通过能力不足等。为进一步完善港口功能，适应新的发展需要，需对既有码头结构进行相应的加固改造。但由于国内尚无针对码头结构加固改造方法进行的全面、系统的研究，因此，需要完善码头结构加固改造技术

码头结构加固改造；技术；方法

基于对国内外大量工程案例的调研，尤其是对近年来我国现有码头结构加固改造工程实例的调研，进行了全面、系统的研究和总结，形成码头加固改造成套技术，为码头结构加固改造的设计和施工提供安全、适用和示范性的技术方法。同时，为构建起一整套更加系统完备、科学规范、运行有效的技术体系提供借鉴。

1 码头结构加固改造有关原则及内容要求

1.1 有关原则

(1)以改造后确保安全、地基基础稳定为原则。加固改造项目不涉及到泊位安全等级以及码头使用功能的变化。

(2)加固改造项目不允许新增岸线。码头加固改造是在原有码头的基础上进行少量的结构改造工程，需要新增岸线的项目将不认为是加固改造项目。

(3)码头结构加固改造方案中，应以拟靠泊的最大设计代表船型满载靠泊作为码头结构计算标准。

(4)符合报送码头结构加固改造工程的泊位，在加固改造方案报送前必须完成竣工验收。

(5)码头结构加固改造项目宜大不宜小、宜普不宜危，3000t以下码头建议走发改委项目审批程序或技改程序。

(6)申报加固改造项目的企业应有迫切的需求性和充分的必要性。

1.2 改造工程方案的技术要求

(1)总平面布置。加固改造的码头工程不得增加使用新的港口岸线，如需增加港口岸线需办理相关审批手续，码头前沿线位置原则上不得改变。

(2)装卸工艺。码头结构加固改造不涉及装卸货种、运能的变化，但需核算现有装卸设备是否满足最大设计船型装卸的要求。

(3)水工建筑物。码头结构加固改造方案中，应以拟靠泊的最大设计代表船型满载靠泊作为码头结构计算标准。码头结构计算时，码头前沿设计泥面高程取值标准，原则上应按设计低水位下最大设计船型满载吃水考虑。结合航道、岸坡情况，码头前沿水深可不强制要求达到设计水深。

加固改造方案应列出原码头设计荷载及参数取值，关于工艺荷载标准，如不涉及装卸设备的改变，则工艺荷载取值可以参考原设计，但不得低于原设计标准；船舶荷载计算应按规范要求取值，且不得包含限定条件。按照加固改造设计泥面高程，补充复核码头岸坡整体稳定。

2 码头的加固技术

2.1 灌注桩在高桩码头变形加固中的应用

由于高桩码头的上下岸坡为浅基础土体结构，因而在受到外界作用力或者荷载的时候，上下岸坡就会发生侧移，与此同时，土体会对桩基础形成推动力，致使码头结构中的基桩、桩梁、横梁等主要结构受到不同程度的损害，进而导致整个码头结构位移或者变形问题的发生。经过对问题的仔细研究，得出岸坡土体沉降程度会随着荷载的增加而减小，然而此时承台桩基础受力情况就会明显增大，当承台桩基础受力超过自身负载时，就会导致变形现象的发生。为了使高桩码头结构发生位移和变形事件得到有效控制，需要考虑控制后方承台结构位移和变形问题的发生，切断或者减小土体侧移的趋势，避免桩基础受力过大等相关问题，为了让问题得到更好的解决，提出了对建成码头坡顶实施灌注桩加固的处理方案，在保持桩间距与码头横向排间距相同以及后承台直桩与桩长相同的条件下，采用在后承台最后排直桩7m和12m处的位置，加入2排灌注桩进行加固，利用这两排灌注桩可以对坡顶土体侧移进行阻挡，进而降低桩基础的受力程度，减小变形的危险，另外，利用后加的这些桩基础可以间接的对力进行转移，减小堆载对岸坡桩基础造成的影响。经过仿真模型的分析，总结出了加固前后不同断面上的桩基变形和受力的变化情况。

2.2 碳纤维加固技术

2.1.1 混凝土基层处理。对蜂窝、疏松、剥落、腐蚀等劣化的砼表面，凿除至结构密实层，并对外露锈蚀的钢筋除锈，清理干净后用修补胶泥进行修补和复原处理。②裂缝的修补也可采取相同方法。③由于渗水等原因造成的混凝土构件污垢，采用高压清水冲洗，不宜用化学试剂清洗。④对粘贴构件的棱角部位，用磨光机打磨成圆角，半径不小于20mm。

2.2.2 涂刷底胶。①按生产厂提供的产品使用说明书的规定配制底胶。②控制好一次调和用量，并在规定时间内用完。③采用滚筒刷将底胶均匀涂抹在砼表面，在底胶表面指触干燥后，宜尽快施工下一道工序。

2.2.3 找平处理。①按生产厂提供的产品使用说明书的规定配制找平材料。②使用找平材料填补平整混凝土表面的凹陷部位，保证棱角部位的平整度。③在找平材料表面指触干燥后，尽快进入下一工序的施工。

2.2.4 粘贴碳纤维布。①按设计要求，裁剪碳纤维布，控制好设计尺寸，严禁弯折材料，裁剪数量应以一个班次的用量为准。根据每条碳纤维布的位置量出其长度按实际长度裁剪，并编号按序放置。②按生产厂提供的产品使用说明书的规定配制胶粘剂，配置时保证胶液搅拌均匀，一次调和量以在规定的时间内用完为准，并均匀涂抹于粘贴部位。③在粘贴的位置用手轻压贴上碳纤维布，并沿纤维方向采用滚筒多次滚压，挤除碳纤维布中的气泡，确保胶粘剂充分浸透，直到碳纤维丝间有浸渍胶液渗出为止，特别注意滚压时不得损伤碳纤维布。④进行空鼓检查。将有空鼓的位置可采用注入胶粘剂法、割刀切入填充胶粘剂法或补丁修补法进行处理。

码头加固改造是国家建立资源节约型社会，适应社会发展需要，节约岸线资源的重要手段之一。大连市某石化公司码头结构加固改造工程方案是我们对结构码头改造工程的初次试水，工程设计过程中我们力求达到结构安全稳定与造价最低的结合统一。希望本文对码头结构加固改造及类似的减载靠泊设计带来一定的参考价值。

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[2]边树涛，宓宝勇.重力式码头结构加固改造设计探讨[J].中国港湾建设，2014(8)：24-27.