港口老码头的结构加固和改造探究

港口老码头的结构加固和改造探究（精选2篇）

港口老码头的结构加固和改造探究 篇1

专业论文

港口老码头的结构加固和改造探究

港口老码头的结构加固和改造探究

摘要：码头是港口城市一个货物集散地，对于商业的发展起着非常重要的作用，现在我国很多地方的码头都出现不牢固和破损的情况，为提高沿海岸线的利用效率、减少能源损耗，大幅度降低运输成本，有必要对沿海港口老码头结构进行加固改造。本文主要论述了沿海港口老码头结构加固改造方法与途径，希望可以给同行提供参考。

关键词：港口码头；结构；加固；改造

中图分类号：U457文献标识码： A

引言

随着经济社会的快速发展，对于港口的规模与运输的要求也逐渐扩大，出现了水域、土地以及岸线资源紧缺的问题。利用传统的新建码头，扩大海岸线等方式来推动港口发展费力费时费资金。码头结构加固改造能够降低运输的成本，提高沿海水路的运输能力，保证港口发展的安全。因此，在不占用新的资源的情况下，对老码头结构进行加固改造是促进沿海港口发展的新途径已成业界热议的话题。

1.老码头结构存在的问题

1.1港口发展需求与有限的靠泊能力之间的矛盾突出

随着经济的发展，对于沿海港口的规模与运输能力的需求逐渐增大，但是码头的靠泊能力有限。例如，连云港港在某年完成的货物吞吐量为1.1亿吨，但是过去设计年通过能力只有6～7千万吨，可见现在缺口已捉襟见肘。

1.2船舶发展大型化与港口码头的低靠泊等级之间矛盾突出

由于船舶的载重能力要求逐渐变大，船舶趋向于大型化发展，但是港口码头的靠泊等级比较低，不能满足大型船舶的靠泊要求。

1.3港口码头的建设与有限的岸线资源之间的矛盾突出

沿海岸线被不断地开发，使得沿海岸线资源稀缺。新的港口码头建设必将占用新的岸线资源，这种粗放型的发展方式，不利于沿海港口码头的可持续发展。例如，连云港主体港区岸线约23公里，其中

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规划的港口岸线已被利用了约11公里，海岸线资源非常宝贵且紧缺。

1.4港口码头的靠泊有安全隐患

为了缓解大型化船舶靠泊能力不足的问题，有的港口采用了超过原来设计的船舶通过减载靠离泊码头方式。这种方式能够在一定程度上缓解矛盾，并带来较高的经济效益，但是给码头的设施、船舶以及港口生产也带来不同程度的安全隐患。

2.老码头结构加固改造的意义

2.1可以降低运输成本，提高水路运输能力

沿海港口老码头结构加固改造能够提高货运的通过能力，可以满足大型化船舶到港停靠的要求，降低水道运输物流的成本。因此，推进沿海码头加固改造的工作，能够提高港口的泊位靠泊能力，降低成本，提高港口码头的市场竞争能力，促进码头的可持续发展，促进沿海经济的快速发展。

2.2可以满足船舶大型化发展的需要，保证港口的运行安全

随着新材料的广泛运用以及造船技术的飞速发展，并且为适应经济发展对船舶运输承载的要求，船舶向着大型化、自动化与专业化方向发展，作用在码头上的船舶撞击力、系缆力和挤靠力相应增大，这样相应的对码头的靠泊能力也提出新要求。码头的升级改造加固可以使码头结构满足大等级船型靠泊，适应船舶大型化发展的要求，从而保证港口码头的安全运行。

2.3转变经济发展的方式，促进本地经济可持续发展

随着经济社会的快速发展，对于港口的规模与运输的要求也逐渐扩大，水域以及岸线资源紧缺的问题也逐步显现。利用传统的新建码头，扩大海岸线等粗放型发展方式来推动港口发展已经不可能。码头结构加固改造不需占用资源，减少损耗，提高岸线的利用效率，大幅度降低运输的成本，提高了码头靠泊能力，符合科学发展观和可持续发展的要求。因此，老码头结构加固改造有效遏制能源和原材料过渡消耗，从面扭转粗放型的经济发展局面，促进本地经济可持续发展。

3.老码头结构加固改造的方法与途径

3.1管理方面的方法与途径

3.1.1明确码头结构加固改造的基本原则

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老码头结构加固改造不能增加新的岸线使用；码头加固改造的工程要符合港口发展的整体规划；码头加固改造必须具备改造的各项技术条件，各类港口设施技术状态的好坏，应根据检测评估结果适时安排加固和维修；老码头结构加固改造不能涉及到装卸货种，以及运输能力的变化。

3.1.2严格把握码头改造的标准

沿海老码头加固改造完成，拟靠泊的设计最大代表船型以不超过原设计最大代表船型2级为准（如1万吨级最大可改造成5万吨级，5万吨级最大可改造成10万吨级）。如超过此标准，应按基建程序向原立项审批部门申报。在加固改造的方案中，应该依据拟定靠泊最大设计船型的满载靠泊作为进行码头结构计算的标准。

3.1.3严格把握码头结构的检测关

对于码头结构加固改造工程进行检测评估的单位要具备水运工程甲级的资质；检测评估要进行安全性，耐久性以及使用性的全面评估，并提出必要的加固改造建议。

3.1.4严格按照咨询审查的要求进行码头加固改造

对码头进行加固改造方案的审查咨询内容要参考初步设计的审查咨询内容，注重对安全性，耐久性以及使用性的复查审核；分析计算码头结构的内力与岸坡稳定，审查咨询报告应该对复核计算的结果详细列出；审查咨询单位还应该按照检测的要求，评价检测评估的内容与方法。

3.1.5严格把握码头加固改造的设计方案的审批

首先，建设单位要向港口码头所在地的有关部门提交设计方案；其次，港口所在地的省厅港口局组织有资质的审查咨询单位、有关部门以及专家对方案进行审查和论证，提出相应的意见，反馈给申报单位；最后，建设单位对方案进行修改，并再次提交审核，才能复批。

3.2技术方面的方法与途径

3.2.1方案审查关注的重点

（1）新老规范衔接问题。码头结构加固改造是建立新的结构受力体系，使其满足拟靠船舶系靠泊的要求。船舶荷载按相应等级设计标准取值。许多老旧码头由于建设于不同历史时期，采用的规范、标

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准均不相同，目前许多码头原设计采用了70年代规范和87版规范，与现在97版规范和新一轮修编规范均有较大差异，因此新建的部分结构分析均需按现行规范标准执行。

（2）岸坡稳定问题。部分老旧码头建设在泥沙运动较为剧烈的海域、沙口地区，码头投产使用之后，经历较长时期，岸滩、海洋地形地貌均出现不同程度的变化。改造工作中需结合新近地形条件，全面测量码头断面的岸滩地形，重新进行稳定复核验算，以防止整体失稳或码头下桩群间泥沙淤积产生坍塌引起不利影响。

（3）船舶吃水问题。码头结构加固改造的结构计算模式是按拟靠泊等级，按正常设计程序计算其船舶荷载，进行结构计算的，对码头前沿水深是否要达到设计水深并没有强制的要求，因此在许多海岸或河势敏感地区，仍可维持原有设计水深。

（4）老旧码头的荷载问题。老旧码头投产运行以后，随着市场变化，其营运货种，码头上装卸设备均有可能出现调整，与原设计的计算取值有较大的差异，仍需进行必要的现场调研，确定其使用现状，荷载作用大小和方式。

3.2.2主要改造型式

（1）局部改造方法。局部改造方法是通过增加码头前节点基桩提高码头整理水平承载能力的技术方案，该方法适用于原设计结构采用大直径管桩或钢桩，桩身结构具有较高水平抗弯强度的码头排架或系缆墩、靠船墩。如大型散货码头、液体散货码头。

（2）结合式改造方法。结合式改造方法是通过增加码头排架间桩基布置，改造扩大码头横梁，轨道梁的技术方案，有效解决海洋环境中码头结构老化、性能退化、砼碳化、钢筋锈蚀的问题。该方法适用于原设计结构建造时间较长，拟靠泊船型3～5万吨级以下采用方桩的沿海河口地区码头。

（3）分离式改造方法。分离式改造方法是针对老码头结构单薄，拟靠泊船舶等级大等特点，在码头排架间或拆除部分原有结构，采用新增大型船舶系船设施和靠船设施，与老码头结构相脱离的方法。该方法适用于原设计结构建造时间较长，拟靠泊船型5～7万吨以下采用方桩的沿江河地区码头。

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4.结语

码头结构加固改造可以有效地解决现在沿江港口码头存在的问题，并且能够降低运输的成本，提高沿海水路的运输能力，保证港口发展的安全。因此，选用正确的管理方法和技术方法进行码头的加固改造是非常重要的。在码头加固改造中，要根据码头的具体特点，妥善选择科学合理的加固改造方案，保证码头能够正常运作的前提下，在最短时间内完成施工，保证码头结构加固的经济性、安全性、耐久性与稳定性。

参考文献：

港口老码头的结构加固和改造探究 篇2

1 桩基施工

改造码头墩台部分桩基为φ1500mm钢管桩, 综合用房平台桩基为φ800mm的PHC桩, 我们将采用专业制桩厂家加工生产的钢管桩和PHC桩, 桩材制作好后装船运至现场。根据现场施工进度组织分批次运送至工地, 避免管桩压船。管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放, 各层垫木位于同一垂直面上。钢管桩的叠放层数不宜超过三层, 以保证行船安全。管桩在起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成桩身损伤变形。沉桩拟采用合力桩2打桩船 (配D-135型柴油锤) 进行水上施沉[1]。

1.1 桩位放样

施工测量控制点由业主提供, 我部根据业主提供的控制点建立控制网。根据设计图纸, 计算桩位中心坐标, 要求两人同时分别计算, 第三人复核, 坐标计算无误, 方可使用。测量时要求技术人员认真负责, 小心谨慎, 协调配合, 同时对实测成果进行复合, 做到万无一失。每次桩位放样时, 用钢尺测量相临桩基间相互尺寸是否和设计图纸一致。桩位放样后, 通知监理工程师现场验收, 验收合格才可以进行桩基施工。

打桩全球定位技术, 辅以全站仪或经纬仪前方交会校核, 用一台全站仪或经纬仪控制标高, 打桩前在桩身上画桩长刻度, 用以计算贯入度和控制标高。若桩顶低于水面, 需要在替打上画刻度[2]。

1.2 沉桩施工

沉桩顺序:按设计图纸桩位布置图安排沉桩顺序。桩就位后, 调整锚缆, 以保持桩位和船体稳定。桩自沉稳桩, 同时监测桩位的变化, 如桩位变化超过允许的误差范围, 立即停止桩的下沉, 将桩拔起, 查明原因, 重新定位。稳桩后压锤, 待桩不再下沉后, 查看桩位是否符合要求, 如果桩位变化超过允许的误差范围, 将桩拔起, 查明原因, 重新定位。桩在压锤稳定后, 松开抱桩器, 启动桩锤, 沉桩。在沉桩过程中, 如出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象, 应立即停止沉桩, 及时查明原因, 采取有效措施。

1.3 灌注水下混凝土

水下混凝土施工采用商品混凝土, 泵送至导管顶部的集料斗中。混凝土灌注工作要在首批混凝土被初凝以前的时间内完成。使用活塞法灌注首批混凝土, 用一塞子封堵集料斗底, 待首批混凝土数量达到计算方量后, 立即拔掉塞子, 使导管内砼下落, 同时保持集料斗的储料不间断地通过导管灌注, 从而完成首批砼的灌注。砼第一次灌下时, 必须有足够的砼能够封住导管底口, 保证导管内不进水, 首批混凝土浇筑, 导管埋入混凝土的深度不得少于1.0m (一般2.0m) 。灌注开始后, 应紧凑、连续地进行, 严禁中途停工。

采用直升导管法进行水下混凝土的灌注。混凝土灌注期间用浮吊吊放拆卸导管, 随时探测钢护筒顶面以下的孔深, 并计算所灌注的混凝土顶面高度, 以控制导管埋入深度和桩顶标高, 混凝土正常灌注过程中, 导管埋深一般控制在2~6m以内。随着孔内砼面的上升, 导管必须及时上拔, 使导管埋深严格控制在2~6m范围内, 当导管埋深超过此范围时, 及时拆卸导管。采用测锤法测量, 用绳系重锤吊入孔中, 使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面, 根据测绳子表示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度[3]。

2 现浇墩台施工

2.1 底模支撑系统

底模支撑系统采用在钢护筒管壁上直接焊接钢牛腿的方式, 钢牛腿具有施工工艺简单、主次梁搁置牢固、结构安全、施工进度快等特点, 可平行施工。

安装牛腿。灌注桩施工完成后, 在钢护筒上抄出牛腿顶标高, 设置操作平台于钢管桩上焊接牛腿。牛腿肋板尺寸为2×30×30cm, 翼板2×30×40cm。牛腿焊接时竖向设两个肋板, 横向一个翼板, 肋板采用两条角焊缝。

纵向[25槽钢安装。采用浮吊将[25槽钢吊运搁置在牛腿上, 桩边各2根, 对拉螺栓固定。横向[25槽钢安装。采用浮吊将[25槽钢搁置在纵向[25槽钢上, 搁置间距为桩边各一根, 其余的按1.5米间距铺设, 纵向[25槽钢与横向[25槽钢之间采用电焊点焊固定。在横向[25槽钢上铺设10×10cm的木方, 间距为20cm, 木方与槽钢之间采用铁丝绑扎固定。在木方上铺设2cm厚的木板做为底模板, 底模板与木方之间采用铁钉固定[4]。

2.2 靠船构件安装

靠船构件采用130T起重船安装。因安装的需要, 在预制靠船构件时预留两个15cm×10cm的安装孔, 安装位置根据施工图及横梁底模设计而定。靠船构件安装在现浇墩台之前进行, 安装时在安装孔中插入[14槽钢, 使之挂在夹桩[25槽钢上, 然后对其位置及标高用仪器进行定位, 再将墩台的钢筋骨架与靠船构件预留钢筋按规定连接成整体, 进行整体浇筑。要求靠船构件安放位置准确, 前沿线型一致。

2.3 钢筋绑扎

钢筋按常规方法在加工场下料制作, 规格尺寸形状严格按照图纸施工, 加工成半成品后, 人工运至现场绑扎。钢筋绑扎要求注意钢筋起弯点的位置和间距, 焊接要保证焊接的长度与焊缝的饱满度, 钢筋采用单面搭接焊, 焊缝长度不小于10d, 焊接接头必须错开, 同一截面上钢筋接头不得超过50%。绑扎完成后将底模冲洗干净, 在桩、底模接合面处铺设10~20mm水泥砂浆用来填缝, 避免漏浆。

2.4 墩台侧模安装

侧模用木模板拼装而成, 安装时, 横楞用10×10cm木方, 间距30cm。竖楞用[10槽钢, 间距80cm, 用φ16螺杆对拉固定, 内部顶端用5×5㎝的方木垂直支撑, 两侧用10×10㎝木方作好斜撑。侧模立好后进行测量复核, 并经监理验收合格后方可浇筑砼。

2.5 混凝土浇筑

码头现浇砼采用商品混凝土, 用小型混凝土运输车通过新引桥运送至引桥平台上, 搅拌均匀后泵送入模, 插入式振捣器振捣密实。混凝土浇注按规范要求下料, 30cm~50cm一层, 分层浇筑振捣。砼振捣采用Ф50mm的插入式振动棒人工振捣, 振捣采用梅花形布点, 振捣要求充分密实, 直至表面不再泛浆下沉为止[5]。

墩台为大体积砼, 为保证施工安全, 拟采取分次浇筑, 留置水平施工缝, 在浇筑新混凝土前, 先用水充分湿润老混凝土表面层, 低洼处不得留有积水, 铺一层厚度为10~30mm的水泥砂浆, 水泥砂浆的水灰比应小于混凝土的水灰比。

3 结束语

此次老旧码头的改造加固施工方法充分利用了原有码头的资源, 发挥了老旧码头的剩余价值, 不仅节约了大量的资金、人力、物力, 还满足了港口贸易的需要, 是一项具有超高经济效益和社会效益的改造工程。

参考文献

[1]李辉.江苏沿江港口老码头结构加固改造方法和途径[J].中国水运, 2013, 05∶42-43.

[2]陈秀瑛.港口码头的老化机理与病害评估[J].水运工程, 2010, 02∶95-98.

[3]李增光, 吴辉.长江下游桩基码头结构改造问题研究[J].水运工程, 2011, 01∶181-186.

[4]沈美娟, 汪宏, 王勇.码头结构加固改造的有限元分析[J].中国水运 (下半月) , 2011, 06∶263-264.