淺談碼頭修復改造工程設計思路

1、<p>　　淺談碼頭修復改造工程設計思路</p><p>　　摘要：通過對碼頭損壞情況及修復施工的可能性等方面的分析，提出碼頭修復改造設計思路，采用下方塊繼續(xù)留用，上方塊、胸墻、T梁按原設計進行復原，使碼頭恢復原使用功能。 </p><p>　　Abstract: through the analysis and repair construction of pier damag

2、e possibility, puts forward renovation design terminal, the square keep, diamond, parapet, T beam according to the original design of restoration, the restoration of the original use functions of wharf. </p><p

3、>　　關鍵詞：碼頭；修復；改造；設計思路 </p><p>　　Keywords: terminal; restoration; reconstruction; design ideas </p><p>　　中圖分類號：TU2 </p><p>　　油碼頭作為供船舶停靠、裝卸裝卸原油及成品油的專業(yè)性碼頭，是水陸連接部位的水工建筑物。碼頭在使用過程中，會經常遇

4、見來自水上、陸上的自然、人為等因素作用的破壞，從而影響到碼頭的安全生產與使用，存在著事故隱患，為消除事故隱患，提高港口安全保障水平，為了碼頭自身安全及滿足油庫船舶安全靠泊，必須盡快對碼頭結構進行修復加固改造。 </p><p>　　本文以南村油碼頭工程西工作橋修復改造設計為例，通過原方塊及T梁進行結構核算，對西工作橋的使用要求、原設計、竣工圖紙及現場施工條件進行分析，依照現行規(guī)范、檢測報告，對受破壞的碼頭結構進行

5、修復設計，使它們恢復原使用功能。 </p><p><b>　　項目概況 </b></p><p>　　南村油碼頭位于新造水道，該碼頭建于1989年，碼頭設計靠泊能力為10000噸級油輪，目前受航道條件限制，靠泊5000噸級油船。該碼頭結構為重力墩棧橋式，東西兩端的工作人行橋各為2條T型梁組成，T梁擱置在2、5(東段為6號)和3號墩上，5(6)號墩前沿離碼頭前沿線5米

6、。碼頭中間為工作平臺，長75m，寬6.2m，由4個墩及梁板組成；工作平臺與后方由引橋聯接，引橋寬5.4m；工作平臺兩端各有2個墩及連接墩的工作人行橋，其兩端長均為42.5m，碼頭泊位長度160m。 </p><p>　　2009年8月23日，西端人行橋被某船舶碰撞，導致5號墩與兩條T梁倒塌 </p><p>　　落入水中。本設計對該碼頭進行修復改造設計，以恢復原使用功能。 </p&g

7、t;<p><b>　　自然條件 </b></p><p><b>　　2.1氣象 </b></p><p>　　港區(qū)在廣州市區(qū)域，地處亞熱帶，季風變化明顯，冬季受北方冷空氣影響，盛行偏北風；夏季受熱帶副高壓控制，多為東南風。雨量豐沛，氣候濕潤，多雷暴，夏秋季常有臺風影響。 </p><p><b>

8、;　　2.2水文 </b></p><p><b>　　1．潮汐、水位 </b></p><p>　　本港潮型屬不規(guī)則半日混合潮。實測最大漲潮流速0.77m/s，最大落潮流速0.80m/s。漲落潮流的流向基本與河道平行，呈往復流特征。 </p><p>　　設計水位(根據原設計資料)：設計高水位：2.99m(當地理論最低潮面，以下同

9、)；設計低水位：0.10m。 </p><p><b>　　2.3地質、地震 </b></p><p>　　本工程區(qū)域地質土層由上至下為：三角洲相海沖積層（淤泥層）、殘積層（砂 </p><p>　　質粘性土）、基巖（全風化花崗片麻巖帶、強風化花崗片麻巖帶、中風化花崗片麻巖帶、微風化花崗片麻巖帶）。本區(qū)地震基本烈度：7度。 </p>

10、<p><b>　　碼頭損壞檢測結果 </b></p><p>　　(1)5號墩下部結構部分被淤泥掩埋；墩身整體結構完整，未見混凝土破損、露筋等情況；通過初步探摸和測量，下部結構沒有位移及傾斜。方塊開口空腔內灌注的混凝土拔出，形成深46cm的凹陷，其底部為塊石及碎石填充。 </p><p>　　(2)倒塌的上部墩體結構較復雜，有欄桿、電纜、鋼絲繩等雜物，

11、分段端與下部墩體相鄰，倒塌的分段端高于下部墩體頂面50cm；倒塌的分段端底有外露混凝土筍體，分析為自下部結構內腔拔出的混凝土結構，外露鋼筋。 </p><p>　　(3)兩條T梁的兩端筍頭都有破損，外露鋼筋；靠碼頭這端的T梁與5號墩上部倒塌墩體已分離，T梁面板及欄桿外露于河床面；靠系船墩這端的T梁與5號墩上部倒塌墩體已分離，T梁面板及欄桿外露于河床面。 </p><p><b>

12、　　修復設計方案確定 </b></p><p>　　4.1修復改造設計原則 </p><p>　　(1)按原施工圖的設計條件進行修復設計，使得修復后滿足原碼頭使用功能。 </p><p>　　(2)修復設計按現行行業(yè)規(guī)范進行復核。 </p><p>　　(3)在滿足安全的前提下，充分利用倒塌的原水工構件，以節(jié)省工程造價。 <

13、/p><p>　　4.2修復設計內容 </p><p>　　(1)打撈倒塌的建筑物構件，并將其拋至指定地點。 </p><p>　　(2)按原結構尺寸復核修復結構是否滿足安全要求。 </p><p>　　(3)總體復核結構是否滿足碼頭使用要求。 </p><p>　　按原施工圖及竣工圖紙(經復核，該部分結構竣工圖與施工圖一

14、致)，修復已損壞部分。 </p><p>　　4.3碼頭使用要求 </p><p>　　本碼頭西端的5號墩不受船舶荷載作用，也無系纜作用，其主要作為1號墩與西端3號墩之間連接的工作橋中間基礎墩，主要承受T梁的傳遞給它的力。T梁作為墩與墩的連接，供工作人行及電纜、管道鋪設。 </p><p><b>　　4.4修復設計 </b></p>

15、;<p><b>　　(1)總平面布置 </b></p><p>　　根據現行港口工程設計規(guī)范，按現行規(guī)范的5000噸級油船的船型尺度進行總平面布置，對碼頭泊位長度、前沿水深、碼頭前沿停泊水域寬度、回旋水域平面尺度進行核算，碼頭的平面尺度均滿足規(guī)范要求。 </p><p>　　所要修復的T梁寬2m，長18.25m，兩端搭在墩上；5號墩胸墻平面尺寸為2.4

16、m×2.4m，本工程所修復的結構平面尺寸及位置均按原設計圖紙進行復原。 </p><p><b>　　(2) 裝卸工藝 </b></p><p>　　本次事故未損壞到碼頭裝卸工藝，本工程不涉及裝卸工藝問題。 </p><p>　　(3) 水工建筑物 </p><p>　　①建筑物的種類和等級 </p>

17、;<p>　　南村油庫碼頭設計靠泊能力為10000噸級油輪，目前靠泊5000噸級油船，結構建筑物的安全等級均為Ⅱ級。 </p><p><b>　?、谠O計荷載 </b></p><p>　　a.碼頭面荷載：外側10kN/m2，內側5kN/m2，引橋10kN/m2，人行工作橋5kN/m2； </p><p>　　b.船舶荷載：外側泊

18、位：1萬噸級船舶荷載，內側泊位：500噸級船舶荷載； </p><p>　?、坌迯透脑旖Y構方案 </p><p>　　本工程主要是修復被撞壞的5號墩及其兩端T梁，因被撞入水的部分結構砼強度偏低，且損壞程度不明，本修復設計只考慮5號墩下層方塊繼續(xù)留用，其它損壞構件均按原設計尺寸進行設計。 </p><p>　　a.打撈倒塌的T梁和上層方塊并將其拋于指定地點。 <

19、/p><p>　　b.經探摸報告所述, 5#方塊下層可繼續(xù)使用，根據下層方塊的情況補充上層方塊(高2.9m)，采用C30預制構件，平面尺寸：外側4m×4m，內側1.2m×1.2m。包括加水下混凝土錨筋，方塊內灌注C30水下混凝土等。 </p><p>　　c.胸墻：現澆C25(原設計為C20)砼結構，尺寸為2.4m(長)×2.4m(寬)×3.6m(高),

20、T梁：預制C30砼結構。T梁擱置在胸墻處需墊橡膠支座。 </p><p>　　d.原欄桿及電線安裝復原。 </p><p>　　4.5 修復設計結構計算及成果 </p><p>　　(1) T梁結構計算 </p><p>　　表1 T梁結構計算表 </p><p>　　(2) 5#方塊地基應力計算 </p>

21、<p>　　地基應力、基床底面應力最大值分別為101.6 kN/m2 、77.7 kN/m2，滿足規(guī)范要求。 </p><p><b>　　施工技術要求 </b></p><p><b>　　5.1施工方法 </b></p><p>　　(1)預制T梁、上層方塊由固定預制場預制，經水運輸到工程現場吊裝。 &l

22、t;/p><p>　　(2)上部胸墻結構的現澆均為常規(guī)的施工工藝和方法。 </p><p>　　(3)水下灌注混凝土按規(guī)范要求施工。 </p><p><b>　　5.2 施工順序 </b></p><p>　　根據本工程特點，確定主要工程項目的施工工序： </p><p><b>　　(1

23、) </b></p><p>　　5.3 施工進度計劃 </p><p>　　碼頭修復程施工量較小，施工工序少，經安排，本工程的施工期為3個月。 </p><p><b>　　問題與建議 </b></p><p>　　(1)保證項目的進度，盡早辦理好修復施工所需手續(xù)； </p><p>

24、;　　(2)碼頭前沿回旋水域占用主航道，修復施工及營運期間靠泊船舶應注意避讓上下游過往船舶。 </p><p>　　(3)盡快委托具有相關資質的單位對工程進行修復施工； </p><p>　　(4)按有關部門要求，盡快確定打撈上來的5號墩損壞部分、T梁的拋棄地點。 </p><p><b>　　結語 </b></p><p&