摘 要：根據調查和分析在役碼頭現狀，提出維修方案。為提高施工期間對混凝土碼頭的影響，采用相關軟件對混凝土碼頭的受力情況進行了驗證分析，主要考慮排架承載能力極限狀態樁受力、正常使用極限狀態樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強度和橫梁斜截面強度等指標進行了系統分析，結果表明施工期間碼頭的排架受力穩定滿足安全要求。還對施工期間的施工安全、環境保護等方面提出了具體措施。

　　關鍵詞：混凝土碼頭;排架;承載能力;施工期結構受力

　　1 概論

　　隨著我國沿海地區的經濟發展，混凝土碼頭的數量不斷增加[1-3]。本文中的在役混凝土碼頭投入使用至今已有二十年，碼頭結構形式采用高樁梁板式結構，碼頭岸線內引橋長170.8m,主碼頭長80.00m、寬24.00m,外引橋長109.50m。引橋與碼頭岸線呈“T”字分布。業主單位惠委托相關單位對該碼頭進行了結構檢測。碼頭和引橋表面出現不同程度裂縫及局部破損缺陷。

　　船舶論文范例：試談福州松下港區重力式沉箱碼頭施工方案

　　碼頭引橋部分下部水上結構構件表觀狀況較好，僅少量出現砼剝落、露筋、鋼筋銹蝕、順直裂縫等缺陷現象，碼頭主體部分處于浪濺區范圍內的橫梁、縱梁、樁帽、梁連接處、面板及底板等構件均出現了嚴重的混凝土爆裂、剝落、鋼筋銹蝕、露筋、板底部主筋斷裂等現象且存在繼續劣化的趨勢。

　　該碼頭構件腐蝕出現裂縫最為嚴重的部位位于碼頭主體處于浪濺區范圍內的梁、樁帽、梁連接處、面板底部等構件，構件出現裂縫寬度均大于5.0mm,主要破壞形式為梁底和板底部的順筋裂縫破壞，均存在繼續劣化的趨勢。因此，業主單位組織相關單位擬對該碼頭進行整體改造。為了保證施工期間的安全，通過對今年我國混凝土碼頭的維修經驗[4-6]，結合相關分析，本文對混凝土碼頭施工期間的結構進行了系統分析，為混凝土碼頭的維護奠定理論基礎。

　　2 原結構受力分析

　　2.1原結構受力分析計算條件

　　計算原則：根據竣工圖紙設有2個結構段，每個結構段有6個排架，以6個排架為整體進行計算。設計風速為九級風，風速為23.5m/s，設計水流流速為1m/s，設計水位(當地理論深度基準面)：設計高水位：2.45m;設計低水位：0.17m。設計荷載為：(1)永久荷載：結構自重。(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計算)：①系纜力：650kN;②選用LMD500×1500L(1000L)護舷，反力600kN。2.2排架受力計算排架受力采用易工軟件計算，計算簡圖見圖2。樁編號從左到右計依次為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排架計算簡圖

　　2.2.3結構受力

　　結構受力情況包括承載能力極限狀態樁受力、正常使用極限狀態樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強度和橫梁斜截面強度，經過計算均滿足設計要求。

　　3 施工期結構受力分析

　　3.1分段結構施工規劃

　　3.1.1引橋修復施工

　　引橋修復位置主要位于內引橋，修復主要為外表修復，不影響結構受力，對碼頭營運也不會造成影響。故引橋段施工不需采用分段施工。

　　3.1.2作業平臺修復施工

　　作業平臺結構形成為高樁梁板式結構，80m×24m作業平臺分為兩段，每段為40m×24m。每段結構由6個排架組成，排架間距7000mm。上部結構由樁帽、預制下橫梁、預制縱梁、現澆上橫梁、現澆中部縱梁、預制面板、現澆面板組成。各構件具體尺寸及位置見修復加固圖紙。

　　3.2施工期結構受力計算條件

　　3.2.1計算原則

　　(1)排架選擇：作業平臺共設有2個結構段，每個結構段尺寸為24m×40m，分個結構段修復分為兩個施工段，即最多可以同時施工三個排架。(2)根據檢測報告結論：電位實測值正向大于-200mV的鋼筋未腐蝕部分平均值為60%，則此區域發生鋼筋腐蝕概率小于10%;電位實測值負向介于-200~-350mV之間的鋼筋腐蝕性狀不確定的部分平均值為32%，電位實測值負向大于-350mV，鋼筋完全腐蝕平均值為8%，鋼筋腐蝕概率大于90%。故以下核算構件強度按原設計配筋的80%進行考慮。(3)施工期停泊船舶按5000DWT油船考慮。5000DWT油船尺度長×寬×吃水=99m×15m×6.1m。

　　(4)設計風速為六級風，風速為13.5m/s。(5)設計水流流速為1m/s。3.2.2設計水位(當地理論深度基準面)：設計高水位：2.45m;設計低水位：0.17m。3.2.3設計荷載：(1)永久荷載：結構自重。(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計算)：①系纜力：300kN②選用LMD500×1500L(1000L)護舷，吸能量26kJ，反力450kN。3.3施工期排架受力計算排架受力采用易工軟件計算，樁編號從左到右計依次為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排架計算簡圖

　　施工期主要考慮原結構在拆除面板及施工荷載作用下的結構受力。

　　3.3.3結構受力

　　結構受力情況包括承載能力極限狀態樁受力、正常使用極限狀態樁受力、單樁抗壓極限承載力、橫梁正截面強度和橫梁斜截面強度，經過計算所有指標均滿足設計要求。

　　4 施工期安全措施建議

　　本工程涉及臨水、水上作業和船舶作業。作業區域夏季長、溫度較高，海區夏季臺風頻發、秋冬季節季候風盛行，自然環境比較惡劣，作業過程中發生人員易出現墜海淹溺事故。本碼頭為高樁梁板結構，梁板跨度大，維修加固施工時，鑿除表層砼后，結構受力能力減弱。

　　鑒于結構受力減弱對結構安全影響較大，施工時應對碼頭的穩定進行安全防護措施。支撐系統采用槽鋼支撐，每根槽鋼間距2m，支撐受力點設立在樁帽上，不能設立在樁帽上的應根據現場施工環境設立支撐點，確保支撐系統的穩定、安全。為避免施工期間結構變形變位過大造成不必要的損失，根據碼頭實際現場情況，設置10個沉降位移觀測點，每個結構段各5個。

　　5 結論

　　本文根據調查和分析在役碼頭現狀，合理提出了維修方案。為提高施工期間對混凝土碼頭的影響，采用相關軟件對混凝土碼頭的受力情況進行了驗證分析，結果表明施工期間碼頭的排架受力穩定滿足安全要求。還對施工期間的施工安全、環境保護等方面提出了具體措施。

　　參考文獻

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　　作者：楊朋，王雪蓮，任志福，錢曉麗，李建新，徐利民