淺談江蘇沿江港口老碼頭結(jié)構(gòu)加固改造方法

■周銀發(fā) ■南京公正工程監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210000

社會(huì)發(fā)展對(duì)貿(mào)易場(chǎng)所提高了質(zhì)和量的要求，這迫使著當(dāng)局不得不適應(yīng)潮流，對(duì)相關(guān)設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的改造。比如，江蘇沿江港口老碼頭的結(jié)構(gòu)加固改造，不僅節(jié)約了新建碼頭需要的大量資金和人力物力，還發(fā)揮了老舊碼頭的剩余價(jià)值。本文就老舊碼頭加固改造中的樁基施工方法和現(xiàn)澆墩臺(tái)施工方法進(jìn)行了研究分析。

1 樁基施工

改造碼頭墩臺(tái)部分樁基為φ1500mm 鋼管樁，綜合用房平臺(tái)樁基為φ800mm 的PHC 樁，我們將采用專業(yè)制樁廠家加工生產(chǎn)的鋼管樁和PHC 樁，樁材制作好后裝船運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度組織分批次運(yùn)送至工地，避免管樁壓船。管樁運(yùn)輸過(guò)程堆放按沉樁順序可采用多層疊放，各層墊木位于同一垂直面上。鋼管樁的疊放層數(shù)不宜超過(guò)三層，以保證行船安全。管樁在起吊、運(yùn)輸和堆存過(guò)程中須避免因碰撞等原因而造成樁身?yè)p傷變形。沉樁擬采用合力樁2 打樁船(配D-135 型柴油錘)進(jìn)行水上施沉［1］。

1.1 樁位放樣

施工測(cè)量控制點(diǎn)由業(yè)主提供，我部根據(jù)業(yè)主提供的控制點(diǎn)建立控制網(wǎng)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，計(jì)算樁位中心坐標(biāo)，要求兩人同時(shí)分別計(jì)算，第三人復(fù)核，坐標(biāo)計(jì)算無(wú)誤，方可使用。測(cè)量時(shí)要求技術(shù)人員認(rèn)真負(fù)責(zé)，小心謹(jǐn)慎，協(xié)調(diào)配合，同時(shí)對(duì)實(shí)測(cè)成果進(jìn)行復(fù)合，做到萬(wàn)無(wú)一失。每次樁位放樣時(shí)，用鋼尺測(cè)量相臨樁基間相互尺寸是否和設(shè)計(jì)圖紙一致。樁位放樣后，通知監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格才可以進(jìn)行樁基施工。

打樁全球定位技術(shù)，輔以全站儀或經(jīng)緯儀前方交會(huì)校核，用一臺(tái)全站儀或經(jīng)緯儀控制標(biāo)高，打樁前在樁身上畫(huà)樁長(zhǎng)刻度，用以計(jì)算貫入度和控制標(biāo)高。若樁頂?shù)陀谒妫枰谔娲蛏袭?huà)刻度［2］。

1.2 沉樁施工

沉樁順序:按設(shè)計(jì)圖紙樁位布置圖安排沉樁順序。樁就位后，調(diào)整錨纜，以保持樁位和船體穩(wěn)定。樁自沉穩(wěn)樁，同時(shí)監(jiān)測(cè)樁位的變化，如樁位變化超過(guò)允許的誤差范圍，立即停止樁的下沉，將樁拔起，查明原因，重新定位。穩(wěn)樁后壓錘，待樁不再下沉后，查看樁位是否符合要求，如果樁位變化超過(guò)允許的誤差范圍，將樁拔起，查明原因，重新定位。樁在壓錘穩(wěn)定后，松開(kāi)抱樁器，啟動(dòng)樁錘，沉樁。在沉樁過(guò)程中，如出現(xiàn)貫入度異常、樁身突然下降、過(guò)大傾斜、移位等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止沉樁，及時(shí)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，泵送至導(dǎo)管頂部的集料斗中。混凝土灌注工作要在首批混凝土被初凝以前的時(shí)間內(nèi)完成。使用活塞法灌注首批混凝土，用一塞子封堵集料斗底，待首批混凝土數(shù)量達(dá)到計(jì)算方量后，立即拔掉塞子，使導(dǎo)管內(nèi)砼下落，同時(shí)保持集料斗的儲(chǔ)料不間斷地通過(guò)導(dǎo)管灌注，從而完成首批砼的灌注。砼第一次灌下時(shí)，必須有足夠的砼能夠封住導(dǎo)管底口，保證導(dǎo)管內(nèi)不進(jìn)水，首批混凝土澆筑，導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得少于1.0m(一般2.0m)。灌注開(kāi)始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。

采用直升導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌注。混凝土灌注期間用浮吊吊放拆卸導(dǎo)管，隨時(shí)探測(cè)鋼護(hù)筒頂面以下的孔深，并計(jì)算所灌注的混凝土頂面高度，以控制導(dǎo)管埋入深度和樁頂標(biāo)高，混凝土正常灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋深一般控制在2～6m 以內(nèi)。隨著孔內(nèi)砼面的上升，導(dǎo)管必須及時(shí)上拔，使導(dǎo)管埋深嚴(yán)格控制在2～6m 范圍內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)管埋深超過(guò)此范圍時(shí)，及時(shí)拆卸導(dǎo)管。采用測(cè)錘法測(cè)量，用繩系重錘吊入孔中，使之通過(guò)泥漿沉淀層而停留在混凝土表面，根據(jù)測(cè)繩子表示錘的沉入深度換算出混凝土的灌注深度［3］。

2 現(xiàn)澆墩臺(tái)施工

2.1 底模支撐系統(tǒng)

底模支撐系統(tǒng)采用在鋼護(hù)筒管壁上直接焊接鋼牛腿的方式，鋼牛腿具有施工工藝簡(jiǎn)單、主次梁擱置牢固、結(jié)構(gòu)安全、施工進(jìn)度快等特點(diǎn)，可平行施工。

安裝牛腿。灌注樁施工完成后，在鋼護(hù)筒上抄出牛腿頂標(biāo)高，設(shè)置操作平臺(tái)于鋼管樁上焊接牛腿。牛腿肋板尺寸為2 ×30 ×30cm，翼板2×30 ×40cm。牛腿焊接時(shí)豎向設(shè)兩個(gè)肋板，橫向一個(gè)翼板，肋板采用兩條角焊縫。

縱向［25 槽鋼安裝。采用浮吊將［25 槽鋼吊運(yùn)擱置在牛腿上，樁邊各2 根，對(duì)拉螺栓固定。橫向［25 槽鋼安裝。采用浮吊將［25 槽鋼擱置在縱向［25 槽鋼上，擱置間距為樁邊各一根，其余的按1.5 米間距鋪設(shè)，縱向［25 槽鋼與橫向［25 槽鋼之間采用電焊點(diǎn)焊固定。在橫向［25槽鋼上鋪設(shè)10 ×10cm 的木方，間距為20cm，木方與槽鋼之間采用鐵絲綁扎固定。在木方上鋪設(shè)2cm 厚的木板做為底模板，底模板與木方之間采用鐵釘固定［4］。

2.2 靠船構(gòu)件安裝

靠船構(gòu)件采用130T 起重船安裝。因安裝的需要，在預(yù)制靠船構(gòu)件時(shí)預(yù)留兩個(gè)15cm×10cm 的安裝孔，安裝位置根據(jù)施工圖及橫梁底模設(shè)計(jì)而定。靠船構(gòu)件安裝在現(xiàn)澆墩臺(tái)之前進(jìn)行，安裝時(shí)在安裝孔中插入［14 槽鋼，使之掛在夾樁［25 槽鋼上，然后對(duì)其位置及標(biāo)高用儀器進(jìn)行定位，再將墩臺(tái)的鋼筋骨架與靠船構(gòu)件預(yù)留鋼筋按規(guī)定連接成整體，進(jìn)行整體澆筑。要求靠船構(gòu)件安放位置準(zhǔn)確，前沿線型一致。

2.3 鋼筋綁扎

鋼筋按常規(guī)方法在加工場(chǎng)下料制作，規(guī)格尺寸形狀嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，加工成半成品后，人工運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)綁扎。鋼筋綁扎要求注意鋼筋起彎點(diǎn)的位置和間距，焊接要保證焊接的長(zhǎng)度與焊縫的飽滿度，鋼筋采用單面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度不小于10d，焊接接頭必須錯(cuò)開(kāi)，同一截面上鋼筋接頭不得超過(guò)50%。綁扎完成后將底模沖洗干凈，在樁、底模接合面處鋪設(shè)10～20mm 水泥砂漿用來(lái)填縫，避免漏漿。

2.4 墩臺(tái)側(cè)模安裝

側(cè)模用木模板拼裝而成，安裝時(shí)，橫楞用10 ×10cm 木方，間距30cm。豎楞用［10 槽鋼，間距80cm，用φ16 螺桿對(duì)拉固定，內(nèi)部頂端用5×5 cm的方木垂直支撐，兩側(cè)用10 ×10 cm木方作好斜撐。側(cè)模立好后進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可澆筑砼。

2.5 混凝土澆筑

碼頭現(xiàn)澆砼采用商品混凝土，用小型混凝土運(yùn)輸車(chē)通過(guò)新引橋運(yùn)送至引橋平臺(tái)上，攪拌均勻后泵送入模，插入式振搗器振搗密實(shí)。混凝土澆注按規(guī)范要求下料，30cm～50cm 一層，分層澆筑振搗。砼振搗采用Ф50mm 的插入式振動(dòng)棒人工振搗，振搗采用梅花形布點(diǎn)，振搗要求充分密實(shí)，直至表面不再泛漿下沉為止［5］。

墩臺(tái)為大體積砼，為保證施工安全，擬采取分次澆筑，留置水平施工縫，在澆筑新混凝土前，先用水充分濕潤(rùn)老混凝土表面層，低洼處不得留有積水，鋪一層厚度為10～30mm 的水泥砂漿，水泥砂漿的水灰比應(yīng)小于混凝土的水灰比。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次老舊碼頭的改造加固施工方法充分利用了原有碼頭的資源，發(fā)揮了老舊碼頭的剩余價(jià)值，不僅節(jié)約了大量的資金、人力、物力，還滿足了港口貿(mào)易的需要，是一項(xiàng)具有超高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的改造工程。

［1］李輝.江蘇沿江港口老碼頭結(jié)構(gòu)加固改造方法和途徑［J］.中國(guó)水運(yùn)，2013，05:42 -43.

［2］陳秀瑛.港口碼頭的老化機(jī)理與病害評(píng)估［J］.水運(yùn)工程，2010，02:95 -98.

［3］李增光，吳輝.長(zhǎng)江下游樁基碼頭結(jié)構(gòu)改造問(wèn)題研究［J］.水運(yùn)工程，2011，01:181 -186.

［4］沈美娟，汪宏，王勇.碼頭結(jié)構(gòu)加固改造的有限元分析［J］.中國(guó)水運(yùn)(下半月)，2011，06:263 -264.

［5］王軒.天津港老舊碼頭加固和加深改造［J］.港工技術(shù)，2011，01:29-31.