摘 要：根據(jù)調(diào)查和分析在役碼頭現(xiàn)狀，提出維修方案。為提高施工期間對(duì)混凝土碼頭的影響，采用相關(guān)軟件對(duì)混凝土碼頭的受力情況進(jìn)行了驗(yàn)證分析，主要考慮排架承載能力極限狀態(tài)樁受力、正常使用極限狀態(tài)樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強(qiáng)度和橫梁斜截面強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果表明施工期間碼頭的排架受力穩(wěn)定滿(mǎn)足安全要求。還對(duì)施工期間的施工安全、環(huán)境保護(hù)等方面提出了具體措施。

　　關(guān)鍵詞：混凝土碼頭;排架;承載能力;施工期結(jié)構(gòu)受力

　　1 概論

　　隨著我國(guó)沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，混凝土碼頭的數(shù)量不斷增加[1-3]。本文中的在役混凝土碼頭投入使用至今已有二十年，碼頭結(jié)構(gòu)形式采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)，碼頭岸線(xiàn)內(nèi)引橋長(zhǎng)170.8m,主碼頭長(zhǎng)80.00m、寬24.00m,外引橋長(zhǎng)109.50m。引橋與碼頭岸線(xiàn)呈“T”字分布。業(yè)主單位惠委托相關(guān)單位對(duì)該碼頭進(jìn)行了結(jié)構(gòu)檢測(cè)。碼頭和引橋表面出現(xiàn)不同程度裂縫及局部破損缺陷。

　　船舶論文范例：試談福州松下港區(qū)重力式沉箱碼頭施工方案

　　碼頭引橋部分下部水上結(jié)構(gòu)構(gòu)件表觀狀況較好，僅少量出現(xiàn)砼剝落、露筋、鋼筋銹蝕、順直裂縫等缺陷現(xiàn)象，碼頭主體部分處于浪濺區(qū)范圍內(nèi)的橫梁、縱梁、樁帽、梁連接處、面板及底板等構(gòu)件均出現(xiàn)了嚴(yán)重的混凝土爆裂、剝落、鋼筋銹蝕、露筋、板底部主筋斷裂等現(xiàn)象且存在繼續(xù)劣化的趨勢(shì)。

　　該碼頭構(gòu)件腐蝕出現(xiàn)裂縫最為嚴(yán)重的部位位于碼頭主體處于浪濺區(qū)范圍內(nèi)的梁、樁帽、梁連接處、面板底部等構(gòu)件，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫寬度均大于5.0mm,主要破壞形式為梁底和板底部的順筋裂縫破壞，均存在繼續(xù)劣化的趨勢(shì)。因此，業(yè)主單位組織相關(guān)單位擬對(duì)該碼頭進(jìn)行整體改造。為了保證施工期間的安全，通過(guò)對(duì)今年我國(guó)混凝土碼頭的維修經(jīng)驗(yàn)[4-6]，結(jié)合相關(guān)分析，本文對(duì)混凝土碼頭施工期間的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，為混凝土碼頭的維護(hù)奠定理論基礎(chǔ)。

　　2 原結(jié)構(gòu)受力分析

　　2.1原結(jié)構(gòu)受力分析計(jì)算條件

　　計(jì)算原則：根據(jù)竣工圖紙?jiān)O(shè)有2個(gè)結(jié)構(gòu)段，每個(gè)結(jié)構(gòu)段有6個(gè)排架，以6個(gè)排架為整體進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)風(fēng)速為九級(jí)風(fēng)，風(fēng)速為23.5m/s，設(shè)計(jì)水流流速為1m/s，設(shè)計(jì)水位(當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面)：設(shè)計(jì)高水位：2.45m;設(shè)計(jì)低水位：0.17m。設(shè)計(jì)荷載為：(1)永久荷載：結(jié)構(gòu)自重。(2)活荷載：液體管道(含推力)荷載：5kPa;人行荷載：3kPa。(3)船舶荷載(按30000DWT計(jì)算)：①系纜力：650kN;②選用LMD500×1500L(1000L)護(hù)舷，反力600kN。2.2排架受力計(jì)算排架受力采用易工軟件計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。樁編號(hào)從左到右計(jì)依次為1至8。

　　2.2.1荷載組合

　　組合1：永久荷載組合2：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1+人群荷載1組合3：永久荷載+船舶系纜力1+人群荷載1組合4：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1組合5：永久荷載+船舶系纜力1組合6：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1組合7：永久荷載+人群荷載1組合8：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1

　　組合9：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1+船舶擠靠力1組合10：永久荷載+人群荷載1+船舶擠靠力1組合11：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶擠靠力1組合12：永久荷載+船舶擠靠力1

　　2.2.2排架計(jì)算簡(jiǎn)圖

　　2.2.3結(jié)構(gòu)受力

　　結(jié)構(gòu)受力情況包括承載能力極限狀態(tài)樁受力、正常使用極限狀態(tài)樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強(qiáng)度和橫梁斜截面強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)計(jì)算均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

　　3 施工期結(jié)構(gòu)受力分析

　　3.1分段結(jié)構(gòu)施工規(guī)劃

　　3.1.1引橋修復(fù)施工

　　引橋修復(fù)位置主要位于內(nèi)引橋，修復(fù)主要為外表修復(fù)，不影響結(jié)構(gòu)受力，對(duì)碼頭營(yíng)運(yùn)也不會(huì)造成影響。故引橋段施工不需采用分段施工。

　　3.1.2作業(yè)平臺(tái)修復(fù)施工

　　作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)形成為高樁梁板式結(jié)構(gòu)，80m×24m作業(yè)平臺(tái)分為兩段，每段為40m×24m。每段結(jié)構(gòu)由6個(gè)排架組成，排架間距7000mm。上部結(jié)構(gòu)由樁帽、預(yù)制下橫梁、預(yù)制縱梁、現(xiàn)澆上橫梁、現(xiàn)澆中部縱梁、預(yù)制面板、現(xiàn)澆面板組成。各構(gòu)件具體尺寸及位置見(jiàn)修復(fù)加固圖紙。

　　3.2施工期結(jié)構(gòu)受力計(jì)算條件

　　3.2.1計(jì)算原則

　　(1)排架選擇：作業(yè)平臺(tái)共設(shè)有2個(gè)結(jié)構(gòu)段，每個(gè)結(jié)構(gòu)段尺寸為24m×40m，分個(gè)結(jié)構(gòu)段修復(fù)分為兩個(gè)施工段，即最多可以同時(shí)施工三個(gè)排架。(2)根據(jù)檢測(cè)報(bào)告結(jié)論：電位實(shí)測(cè)值正向大于-200mV的鋼筋未腐蝕部分平均值為60%，則此區(qū)域發(fā)生鋼筋腐蝕概率小于10%;電位實(shí)測(cè)值負(fù)向介于-200~-350mV之間的鋼筋腐蝕性狀不確定的部分平均值為32%，電位實(shí)測(cè)值負(fù)向大于-350mV，鋼筋完全腐蝕平均值為8%，鋼筋腐蝕概率大于90%。故以下核算構(gòu)件強(qiáng)度按原設(shè)計(jì)配筋的80%進(jìn)行考慮。(3)施工期停泊船舶按5000DWT油船考慮。5000DWT油船尺度長(zhǎng)×寬×吃水=99m×15m×6.1m。

　　(4)設(shè)計(jì)風(fēng)速為六級(jí)風(fēng)，風(fēng)速為13.5m/s。(5)設(shè)計(jì)水流流速為1m/s。3.2.2設(shè)計(jì)水位(當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面)：設(shè)計(jì)高水位：2.45m;設(shè)計(jì)低水位：0.17m。3.2.3設(shè)計(jì)荷載：(1)永久荷載：結(jié)構(gòu)自重。(2)活荷載：液體管道(含推力)荷載：5kPa;人行荷載：3kPa。(3)施工期荷載：20kPa;(4)船舶荷載(按5000DWT計(jì)算)：①系纜力：300kN②選用LMD500×1500L(1000L)護(hù)舷，吸能量26kJ，反力450kN。3.3施工期排架受力計(jì)算排架受力采用易工軟件計(jì)算，樁編號(hào)從左到右計(jì)依次為1至8。3.3.1荷載組合組合1：永久荷載組合2：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1+人群荷載1

　　組合3：永久荷載+船舶系纜力1+人群荷載1組合4：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1組合5：永久荷載+船舶系纜力1組合6：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1組合7：永久荷載+人群荷載1組合8：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1組合9：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1+船舶擠靠力1+施工荷載組合10：永久荷載+人群荷載1+船舶擠靠力1+施工荷載組合11：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶擠靠力1+施工荷載組合12：永久荷載+船舶擠靠力1+施工荷載組合13：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1+人群荷載1+施工荷載

　　組合14：永久荷載+船舶系纜力1+人群荷載1+施工荷載組合15：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶系纜力1+施工荷載組合16：永久荷載+船舶系纜力1+施工荷載組合17：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1+施工荷載組合18：永久荷載+人群荷載1+施工荷載組合19：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+施工荷載組合20：永久荷載+施工荷載組合21：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+人群荷載1+船舶擠靠力1組合22：永久荷載+人群荷載1+船舶擠靠力1組合23：永久荷載+液體管道(含推力)荷載1+船舶擠靠力1

　　組合24：永久荷載+船舶擠靠力1

　　3.3.2排架計(jì)算簡(jiǎn)圖

　　施工期主要考慮原結(jié)構(gòu)在拆除面板及施工荷載作用下的結(jié)構(gòu)受力。

　　3.3.3結(jié)構(gòu)受力

　　結(jié)構(gòu)受力情況包括承載能力極限狀態(tài)樁受力、正常使用極限狀態(tài)樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強(qiáng)度和橫梁斜截面強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)計(jì)算所有指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

　　4 施工期安全措施建議

　　本工程涉及臨水、水上作業(yè)和船舶作業(yè)。作業(yè)區(qū)域夏季長(zhǎng)、溫度較高，海區(qū)夏季臺(tái)風(fēng)頻發(fā)、秋冬季節(jié)季候風(fēng)盛行，自然環(huán)境比較惡劣，作業(yè)過(guò)程中發(fā)生人員易出現(xiàn)墜海淹溺事故。本碼頭為高樁梁板結(jié)構(gòu)，梁板跨度大，維修加固施工時(shí)，鑿除表層砼后，結(jié)構(gòu)受力能力減弱。

　　鑒于結(jié)構(gòu)受力減弱對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響較大，施工時(shí)應(yīng)對(duì)碼頭的穩(wěn)定進(jìn)行安全防護(hù)措施。支撐系統(tǒng)采用槽鋼支撐，每根槽鋼間距2m，支撐受力點(diǎn)設(shè)立在樁帽上，不能設(shè)立在樁帽上的應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境設(shè)立支撐點(diǎn)，確保支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全。為避免施工期間結(jié)構(gòu)變形變位過(guò)大造成不必要的損失，根據(jù)碼頭實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)置10個(gè)沉降位移觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)構(gòu)段各5個(gè)。

　　5 結(jié)論

　　本文根據(jù)調(diào)查和分析在役碼頭現(xiàn)狀，合理提出了維修方案。為提高施工期間對(duì)混凝土碼頭的影響，采用相關(guān)軟件對(duì)混凝土碼頭的受力情況進(jìn)行了驗(yàn)證分析，結(jié)果表明施工期間碼頭的排架受力穩(wěn)定滿(mǎn)足安全要求。還對(duì)施工期間的施工安全、環(huán)境保護(hù)等方面提出了具體措施。

　　參考文獻(xiàn)

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　　作者：楊朋，王雪蓮，任志福，錢(qián)曉麗，李建新，徐利民