淺談碼頭修復(fù)改造工程設(shè)計師職稱論文發(fā)表

　　摘要：通過對碼頭損壞情況及修復(fù)施工的可能性等方面的分析，提出碼頭修復(fù)改造設(shè)計思路，采用下方塊繼續(xù)留用，上方塊、胸墻、T梁按原設(shè)計進行復(fù)原，使碼頭恢復(fù)原使用功能。

　　關(guān)鍵詞：碼頭,修復(fù),改造,設(shè)計思路

　　油碼頭作為供船舶?？?、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(jīng)常遇見來自水上、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(chǎn)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(jié)構(gòu)進行修復(fù)加固改造。

　　本文以南村油碼頭工程西工作橋修復(fù)改造設(shè)計為例，通過原方塊及T梁進行結(jié)構(gòu)核算，對西工作橋的使用要求、原設(shè)計、竣工圖紙及現(xiàn)場施工條件進行分析，依照現(xiàn)行規(guī)范、檢測報告，對受破壞的碼頭結(jié)構(gòu)進行修復(fù)設(shè)計，使它們恢復(fù)原使用功能。

　　1、 項目概況

　　南村油碼頭位于新造水道，該碼頭建于1989年，碼頭設(shè)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(jié)構(gòu)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。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(lián)接，引橋?qū)?.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。

　　2009年8月23日，西端人行橋被某船舶碰撞，導(dǎo)致5號墩與兩條T梁倒塌

　　落入水中。本設(shè)計對該碼頭進行修復(fù)改造設(shè)計，以恢復(fù)原使用功能。

　　2、 自然條件

　　2.1氣象

　　港區(qū)在廣州市區(qū)域，地處亞熱帶，季風(fēng)變化明顯，冬季受北方冷空氣影響，盛行偏北風(fēng);夏季受熱帶副高壓控制，多為東南風(fēng)。雨量豐沛，氣候濕潤，多雷暴，夏秋季常有臺風(fēng)影響。

　　2.2水文

　　1.潮汐、水位

　　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(fù)流特征。

　　設(shè)計水位(根據(jù)原設(shè)計資料)：設(shè)計高水位：2.99m(當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵?，以下?;設(shè)計低水位：0.10m。

　　2.3地質(zhì)、地震

　　本工程區(qū)域地質(zhì)土層由上至下為：三角洲相海沖積層(淤泥層)、殘積層(砂

　　質(zhì)粘性土)、基巖(全風(fēng)化花崗片麻巖帶、強風(fēng)化花崗片麻巖帶、中風(fēng)化花崗片麻巖帶、微風(fēng)化花崗片麻巖帶)。本區(qū)地震基本烈度：7度。

　　3、 碼頭損壞檢測結(jié)果

　　(1)5號墩下部結(jié)構(gòu)部分被淤泥掩埋;墩身整體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)沒有位移及傾斜。方塊開口空腔內(nèi)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。

　　(2)倒塌的上部墩體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有欄桿、電纜、鋼絲繩等雜物，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(jié)構(gòu)內(nèi)腔拔出的混凝土結(jié)構(gòu)，外露鋼筋。

　　(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。

　　4、 修復(fù)設(shè)計方案確定

　　4.1修復(fù)改造設(shè)計原則

　　(1)按原施工圖的設(shè)計條件進行修復(fù)設(shè)計，使得修復(fù)后滿足原碼頭使用功能。

　　(2)修復(fù)設(shè)計按現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范進行復(fù)核。

　　(3)在滿足安全的前提下，充分利用倒塌的原水工構(gòu)件，以節(jié)省工程造價。

　　4.2修復(fù)設(shè)計內(nèi)容

　　(1)打撈倒塌的建筑物構(gòu)件，并將其拋至指定地點。

　　(2)按原結(jié)構(gòu)尺寸復(fù)核修復(fù)結(jié)構(gòu)是否滿足安全要求。

　　(3)總體復(fù)核結(jié)構(gòu)是否滿足碼頭使用要求。

　　按原施工圖及竣工圖紙(經(jīng)復(fù)核，該部分結(jié)構(gòu)竣工圖與施工圖一致)，修復(fù)已損壞部分。

　　4.3碼頭使用要求

　　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(chǔ)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(shè)。

　　4.4修復(fù)設(shè)計

　　(1)總平面布置

　　根據(jù)現(xiàn)行港口工程設(shè)計規(guī)范，按現(xiàn)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?qū)挾?、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。

　　所要修復(fù)的T梁寬2m，長18.25m，兩端搭在墩上;5號墩胸墻平面尺寸為2.4m×2.4m，本工程所修復(fù)的結(jié)構(gòu)平面尺寸及位置均按原設(shè)計圖紙進行復(fù)原。

　　(2) 裝卸工藝

　　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。

　　(3) 水工建筑物

　　①建筑物的種類和等級

　　南村油庫碼頭設(shè)計靠泊能力為10000噸級油輪，目前靠泊5000噸級油船，結(jié)構(gòu)建筑物的安全等級均為Ⅱ級。

　?、谠O(shè)計荷載

　　a.碼頭面荷載：外側(cè)10kN/m2，內(nèi)側(cè)5kN/m2，引橋10kN/m2，人行工作橋5kN/m2;

　　b.船舶荷載：外側(cè)泊位：1萬噸級船舶荷載，內(nèi)側(cè)泊位：500噸級船舶荷載;

　?、坌迯?fù)改造結(jié)構(gòu)方案

　　本工程主要是修復(fù)被撞壞的5號墩及其兩端T梁，因被撞入水的部分結(jié)構(gòu)砼強度偏低，且損壞程度不明，本修復(fù)設(shè)計只考慮5號墩下層方塊繼續(xù)留用，其它損壞構(gòu)件均按原設(shè)計尺寸進行設(shè)計。

　　a.打撈倒塌的T梁和上層方塊并將其拋于指定地點。

　　b.經(jīng)探摸報告所述, 5#方塊下層可繼續(xù)使用，根據(jù)下層方塊的情況補充上層方塊(高2.9m)，采用C30預(yù)制構(gòu)件，平面尺寸：外側(cè)4m×4m，內(nèi)側(cè)1.2m×1.2m。包括加水下混凝土錨筋，方塊內(nèi)灌注C30水下混凝土等。

　　c.胸墻：現(xiàn)澆C25(原設(shè)計為C20)砼結(jié)構(gòu)，尺寸為2.4m(長)×2.4m(寬)×3.6m(高),T梁：預(yù)制C30砼結(jié)構(gòu)。T梁擱置在胸墻處需墊橡膠支座。

　　d.原欄桿及電線安裝復(fù)原。

　　4.5 修復(fù)設(shè)計結(jié)構(gòu)計算及成果

　　(1) T梁結(jié)構(gòu)計算

　　(2) 5#方塊地基應(yīng)力計算

　　地基應(yīng)力、基床底面應(yīng)力最大值分別為101.6 kN/m2 、77.7 kN/m2，滿足規(guī)范要求。

　　5、 施工技術(shù)要求

　　5.1施工方法

　　(1)預(yù)制T梁、上層方塊由固定預(yù)制場預(yù)制，經(jīng)水運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場吊裝。

　　(2)上部胸墻結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆均為常規(guī)的施工工藝和方法。

　　(3)水下灌注混凝土按規(guī)范要求施工。

　　5.2 施工順序

　　根據(jù)本工程特點，確定主要工程項目的施工工序：

　　(1) 打撈倒塌的T梁和上層方塊并拋至指定地點 5#墩臺上層方塊、T梁預(yù)制 5#墩臺上層預(yù)制方塊安裝 加水下混凝土錨筋，方塊內(nèi)灌注C30水下混凝土 胸墻澆筑，墊塊、鋼絲網(wǎng)預(yù)埋 T梁安裝 原欄桿及電線安裝復(fù)原 竣工驗收。

　　5.3 施工進度計劃

　　碼頭修復(fù)程施工量較小，施工工序少，經(jīng)安排，本工程的施工期為3個月。

　　6、 問題與建議

　　(1)保證項目的進度，盡早辦理好修復(fù)施工所需手續(xù);

　　(2)碼頭前沿回旋水域占用主航道，修復(fù)施工及營運期間靠泊船舶應(yīng)注意避讓上下游過往船舶。

　　(3)盡快委托具有相關(guān)資質(zhì)的單位對工程進行修復(fù)施工;

　　(4)按有關(guān)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。

　　7、 結(jié)語

　　綜上所述，對于遭受破壞的碼頭，根據(jù)碼頭的使用功能、檢測報告及現(xiàn)場勘察等資料，充分了解原設(shè)計理念及施工的可能性，按現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范進行復(fù)核、設(shè)計。在滿足安全的前提下，充分利用原水工構(gòu)件，以節(jié)省工程造價，清除散落構(gòu)件，不遺留問題來做修復(fù)改造設(shè)計。本修復(fù)改造方案具有施工期短，施工技術(shù)成熟，工程造價低等優(yōu)點，可為需修復(fù)改造的碼頭設(shè)計提供參考依據(jù)。

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