码头结构加固改造方法和施工技术

码头结构加固改造方法和施工技术

牟骏

中交三航宁波分公司海建公司 浙江宁波 315200

摘要：我国的海岸线绵长，这一特殊的海洋环境下，我国的海洋运输事业发展迅速，特别是北仑港区，北仑港区包括大榭岛，梅山岛，穿山岛，深水岸线达到了120公里以上，中交三航宁波分公司建设了诸多大大小小的码头，但由于码头工程的特殊性，水环境决定了在码头设计施工时有更高的结构标准，为保障码头结构的安全与稳定，对码头结构的加固与改造尤为重要，各个码头都需立足于自身的环境条件，依据结构标准，选择恰当的加固改造技术。基于此，本文重点分析了码头结构加固改造的方法与施工技术，对码头结构优化具有重要的指导价值。

关键词：码头结构；加固改造；施工技术

我国的码头数量众多，部分码头因为结构安全与稳定不足，在投入使用后造成了重大事故，为保障码头的安全运行，各个码头工程建设时，都需要做好结构加固与改造。在长期的码头项目实施中，工程企业关于结构加固与改造方面已经积累了丰富的经验，逐步形成了完善的技术体系，但由于每个码头的结构、环境都有所差异，在结构加固改造时，需考虑这些特殊因素，做好几种加固改造技术的对比，选择最为科学的技术。

1.高桩码头结构加固改造

1.1分离式墩台法

对于高桩码头的加固，包含的技术类型非常多，分离式墩台法较为有效，这一加固技术下，可在保持连片式码头前沿线不变的情况下，开展桩基础施工，扩大梁板构件尺寸并提高整体结构的承载力。该种加固技术并非全部的码头都适用，多应用在工作性能较差的连片式码头中。

1.2局部加固法

局部加固法是一种使用较多的加固方法，可在既有码头结构的不同部位增设桩基础或者扩大码头梁板构件尺寸，确保增设的结构可与原有结构形成整体性结构，在这种加固处理下，码头结构性能显著提高。当面对的是连片式码头，且码头的结构刚度、承载力性能都无法满足实际的使用需求时，就可采用局部加固的处理方式。与其他的加固技术相比，局部加固具有以下几个方面的突出特点：不需对码头前沿线加以改造，基本不会对现有航道或者邻近码头的使用造成干扰；只需要在码头内部开展一系列的改造，主要要开展桩基础的布设，在桩基布设时，可根据实际情况，灵活选择布置位置，如可以在码头前沿，也可在中部或者后沿；整体的工程量小，安全性好^[1]。

1.3板桩加固法

当为扩大高桩码头的前沿水深的改造条件时，可利用板桩加固的处理方式，具体的技术应用过程中，可最大程度上维持驳岸的完整性与稳定性，只需在码头前沿或者后方进行板桩墙的设置即可^[2]。当码头结构性能相对理想，可符合船舶荷载需求时，板桩加固不失为一种有效的方式。

2.板桩码头结构加固改造

很多为板桩码头，对于这类型码头的加固，为提高结构性能，具体的施工处理过程中，可从以下方面来开展：依据对现场情况的掌握，由有关施工人员重新进行桩台与墩台的设置，以原板桩码头作为直立式驳岸，利用新板桩完成固定处理并在恰当的位置设置锚碇；对拉杆与锚碇加以调节，做好加密处理，如有必要增设新拉杆；在墙后设置全遮帘桩、半遮帘、减压平台，将墙后的土压力控制在正常范围内；开展墙后地基加固^[3]。

3.重力式码头结构加固

重力式码头十分常见，对于这一类码头的加固改造过程中，常常会遇到一定的技术难题，具体的加固设计过程中，有关人员需根据码头本身的结构特点和加固改造要求，考虑码头前沿的浚深对重力式结构所造成的不利影响。具体的改造中需注意以下方面：重新进行码头与墩台的设计，强化胸墙块体，使得码头具备抗滑性能，墩台的抗倾能力达到要求；桩台新建的过程中，浚深码头的前沿水深；采用升浆法来对基床的散粒力学性质加以调整，以保障基床的固化效果，确保基床的承载力；对后方填料的性质加以优化，采用地基加固技术，控制作用在墙体上的土压力。

4.案例分析

以北仑多用途码头为例，该码头为连片式布置的方式，能同时停靠2万吨船舶泊位一座长、宽分别为430m、35m，引桥两座长220m宽12m，新建大提985m，总体上采用的是高桩梁板式结构，排架之间的间距为7m，上部结构为现浇桩帽节点，叠合板结构，在桩帽之间布设有水平撑和剪力撑。

4.1加固改造设计的特点

依据对此码头的结构分析，发现此码头无法满足实际的使用需求，组织专人深入到现场对码头的平面布置、结构形式、相邻码头关系等开展了细化分析，发现在此码头工程的加固改造过程中，存在着较大的难度，主要表现在以下方面：码头所处的地理环境相对特殊，前沿线受到防台防潮、航道条件的干扰较大；此码头与相邻码头之间为相接关系，前沿线虽一致，但两个码头有相互利用系缆设施开展系靠泊的情况，在加固改造时，严禁前沿线的前移；既有码头与长江主槽的距离较近，水流流速大且来往船只多，无法开展水上打桩作业；加固改造的过程中不能干扰周边的生产生活；码头为高桩桩帽节点式结构，既有桩基数量大，且整体的结构受力复杂，在开展加固改造的过程中，施工作业可能会受到现场空间条件的限制。

4.2加固改造方案

为保障此码头加固改造的理想效果，相关人员在开展加固改造方案设计时，深入到现场开展了全面的调查，发现在此码头中，无法利用前沿线前移的方式来进行前方分离式靠船墩、前方桩台、前方柔性靠船桩的布设。但如果在加固改造的过程中选用不突出码头前沿线的嵌入分离式系靠船墩处理方法，由于此码头的结构构成特殊，包含的结构构件多且受力体系复杂，现场不具备桩基布设的空间条件，且在具体加固时还需进行上部结构的拆除，对码头正常使用的干扰巨大，出于这些方面的因素考虑，也不能采用这种加固处理方式^[4]。此外，码头后沿为工作船泊位，在具体的加固改造施工时间段内，不能禁止其使用，如果直接在后方实施加桩处理，整体的施工难度系数较大，现场可能存在安全隐患。

因此，由于此码头结构的特殊性和其他经济性、技术性方面的考虑，相关人员综合分析了船舶靠泊点位置、系船柱位置等有关因素，对比了多种的加固改造方法，最终发现在此码头工程中，更适宜采用局部加固的处理方式，具体的施工处理过程中，需在船舶靠泊点的第二桩帽节点部位，增设一定的桩基，增设的桩基直径为1500mm，数量为2，为钻孔灌注桩，经由这种处理方式，码头结构具备更高的水平力抵抗能力。对于横梁的底面与侧面，则需采取贴碳纤维的方式，经由这种加固处理方法的应用，可充分利用整体切割工艺切除补桩处的面板，拆除范围小且工作量少，几乎不会影响到其他结构，在很短的时间内就可完成处理，具备经济性和技术性的优势。

结束语：

在码头的加固改造过程中，要考虑的因素众多，为提高结构性能，实际的加固改造过程中，要综合考虑多方面的因素，根据码头类型、结构特点、受力分析，选择最为合适的加固改造技术。

参考文献：

[1]毛利,王京伟,贾存威.高桩梁板式码头的混凝土结构加固新技术[J].交通与港航,2021,8(6):5.

[2]王志勇,罗彬,张海民.某高桩码头船撞修复方案研究[J].工程与建设,2021,35(4):4.

[3]秦网根,蔡正银,关云飞,等.不同地基处理方式下组合式板桩码头结构的受力变形分析[J].河海大学学报：自然科学版,2020,48(2):5.

[4]张晋恺,李健,白金浩,等.高压旋喷桩在重力式沉箱码头设计中的应用研究[J].港工技术,2020,57(1):4.