港口工程重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造策略研究

摘 要 隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展與升級，對現(xiàn)有港口的各項要求逐步提高，在現(xiàn)有碼頭的基礎(chǔ)上改造加固是目前比較常見的工程需求及策略，從而大大提高碼頭的靠泊等級。本文分析了港口工程重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造特征，結(jié)合港口工程典型案例，總結(jié)了重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造策略，希望可以為今后的改造工程提供設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞 港口;重力式碼頭;結(jié)構(gòu)改造

在社會經(jīng)濟發(fā)展需求不斷擴大和大型船舶更替的背景下，我國港口工程發(fā)展迅猛。目前多數(shù)港口仍存在吞吐能力不足的問題，大型化、專業(yè)化的港口泊位稀缺。對現(xiàn)有碼頭進行加固、改造、升級是目前緩解相關(guān)問題的有效措施，解決服務需求擴大問題，充分利用現(xiàn)有資源，因地制宜，對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展也有重大意義。

1重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造特征

重力式碼頭的結(jié)構(gòu)特征決定了基礎(chǔ)應力直接傳遞至下部地基，因此下部地基及其下臥層都要求能承受較高的承載力。通常情況下，墻身下要設(shè)有拋石基床，其厚度要依據(jù)地基承載力要求來確定[1]。

通常來講，重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造要對其前端進行加寬加深處理，拋石基床則對該處理有重要限制，需嚴格看待，如果沒有得到有效處理，將會帶來嚴重影響。

因為重力式碼頭結(jié)構(gòu)多種多樣，限制條件復雜繁多，改造目的要求各不相同，對碼頭改造工程有不容小覷的作用，由此可見，至今尚不能建立統(tǒng)一的建造標準。重力式碼頭比較耐用，即使使用幾十年的還可鞏固改造，然而由于其本身的結(jié)構(gòu)特征，面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題不少，改造難度大。本文結(jié)合港口工程典型案例，總結(jié)了重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造策略，希望可以為今后的改造工程提供設(shè)計思路。

堅持結(jié)構(gòu)安全性原則：重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造通常要對其前端進行加寬加深處理，因此要對碼頭安全性進行全方位的檢測、評估、測算，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;除此之外，因為拋石基床使碼頭前端向前延伸，因此要確保船舶和碼頭之間的安全距離。

堅持適應現(xiàn)狀的原則：改造方案要盡可能適應使用目的，與碼頭裝卸工藝相配合，最大限度降低工程施工期間對碼頭正常運營的影響[2]。

堅持設(shè)計合理性原則：要最大限度地了解碼頭的結(jié)構(gòu)情況，根據(jù)具體的改造目的和需求，制定有效的碼頭結(jié)構(gòu)改造計劃。

遵循周邊協(xié)調(diào)性原則：要最大限度地協(xié)調(diào)好碼頭靠泊線路。

提倡經(jīng)濟可持續(xù)性原則：碼頭結(jié)構(gòu)改造計劃要盡量縮短工期、優(yōu)化改造質(zhì)量，從而提高工程效率。

2重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造策略及典型案例

重力式碼頭的改造策略，通常情況要先增加碼頭前沿的水深，從而保證船舶足夠的吃水要求;那么如何在水深增加的情況下保證碼頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定就是設(shè)計的重中之重。

（1）浚深港池，同時適當向外移動靠船設(shè)施的前沿線。因為改造后直接導致船舶吃水量增大，前肩水深無法達到要求，采取澆筑混凝土護舷底座的措施。例如原碼頭橡膠護舷使用DA800型改造為SUC1250型，并將護舷前沿向外移3m，從而規(guī)避基床前肩可能對船底龍骨產(chǎn)生的影響，確保碼頭前沿滿足龍骨下富裕深度要求，實現(xiàn)碼頭改造后能夠?？吭O(shè)計船型的目的[3]。

（2）小范圍基床開挖，進行固化，并在碼頭前沿設(shè)計大型的漂浮橡膠護舷。對基床外肩選擇合適的范圍進行局部開挖，從而增加碼頭前沿水深。采用壓力灌漿方式對拋石基床進行固化，同時可以在基床外鋪設(shè)25cm的模袋混凝土。由此，在碼頭前沿設(shè)計大型的漂浮橡膠護舷，就能夠滿足船只滿載狀態(tài)下的靠泊要求。

（3）增設(shè)承臺或板樁方案。當碼頭的前沿線水深增加的情況下，同時擁有外移條件時，可以在重力式碼頭前增設(shè)承臺或板樁，通過簡支板連接原碼頭，供大型船只靠泊。該方案充分實現(xiàn)了重力式碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久性好。

（4）降低墻后土壓力。該方案主要通過加固墻后回填料，增強墻后土體的力學指標，從而降低墻后主動土壓力，使碼頭結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)趨于穩(wěn)定，實現(xiàn)滿足碼頭改造后的承載力要求。

（5）增加自重、減小合力偏心距。該方案主要采取增加碼頭結(jié)構(gòu)自重、減小合力偏心距的措施，從而改善碼頭結(jié)構(gòu)的強度與穩(wěn)定性，提高碼頭結(jié)構(gòu)的抗傾倒、抗滑性能，同時降低碼頭的前趾應力[4]。

3結(jié)束語

港口工程重力式碼頭改造方案應當根據(jù)具體情況選擇合理的方案。若靠泊船型提升較大時，建議優(yōu)先考慮增設(shè)承臺或板樁來搭配原重力式碼頭的方案;若靠泊船型提升不大時，建議優(yōu)先考慮靠泊設(shè)施前沿線外移、漂浮式橡膠護舷、基床固化、減小墻后土壓力、改善結(jié)構(gòu)受力等方案。本文所涉及的重力式碼頭結(jié)構(gòu)改造方案，均應該建立在整體結(jié)構(gòu)的計算復核的基礎(chǔ)上，包括穩(wěn)定性、抗傾、抗滑、承載力計算等，從而保證改造后碼頭結(jié)構(gòu)的安全可靠，這是設(shè)計的第一要義。同時在進行改造方案設(shè)計時，要盡量減小對碼頭周邊環(huán)境及經(jīng)營的影響。

參考文獻

[1] 李璐璐.公路擋土墻施工技術(shù)及加固措施探究[J].技術(shù)與市場，2020（1）：180-181.

[2] 王振洋.加固技術(shù)在路橋施工中的應用分析[J].科技創(chuàng)新導報， 2016（25）：17-18.

[3] 李晨辰.淺議橋梁維修與加固的有效措施[J].黑龍江科技信息， 2017（13）：201.

[4] 周鑫強，許保華，何文欽.重力式碼頭加固升級增設(shè)卸荷平臺改造與應用[J].水運工程，2014（7）：69-72.

作者簡介

王小清（1988-），女，廣東龍川人;學歷：本科，職稱：港口航道水工工程師，工程技術(shù)人員，現(xiàn)就職單位：河海大學設(shè)計研究院有限公司廣東分公司。