李海濤 陳杰克 宣立鋒

【摘要】近些年碼頭修補(bǔ)加固工程項(xiàng)目增多，目前針對碼頭的修復(fù)技術(shù)也在不斷發(fā)展創(chuàng)新，規(guī)范日趨完善。本文主要探討了溫州一海島客運(yùn)碼頭的修補(bǔ)加固措施，重點(diǎn)針對其樁基水下的修復(fù)，進(jìn)行多方案比選。同時(shí)為解決類似工程的修復(fù)提供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】碼頭修補(bǔ)；水下樁基修復(fù)；玻纖套筒

一、概述

近些年溫州地區(qū)一批八九十年代建設(shè)的碼頭經(jīng)過二三十年的運(yùn)營，部分出現(xiàn)了不同程度的破損，有待修復(fù)，目前針對碼頭的修復(fù)技術(shù)也在不斷發(fā)展創(chuàng)新，規(guī)范日趨完善。本文以溫州市某海島一客運(yùn)碼頭的修復(fù)工程為例探討海島碼頭的修復(fù)方案，重點(diǎn)針對樁基水下修復(fù)，進(jìn)行多方案比選。

二、碼頭檢測

碼頭外觀檢查情況如下：

（1）碼頭面板出現(xiàn)大面積網(wǎng)狀裂縫，個(gè)別處裂縫有銹跡；

（2）縱梁損壞嚴(yán)重，大部分底部都存在銹脹剝離露筋現(xiàn)象；

（3）橫梁損壞也較嚴(yán)重，混凝土銹脹剝離；

（4）立柱及柱帽存在不同程度的銹脹；

（5）靠船構(gòu)件撞擊破損嚴(yán)重，混凝土脫落，鋼筋外露且銹蝕嚴(yán)重；

（6）樁基外側(cè)包裹著鋼護(hù)筒，未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷，有銹蝕現(xiàn)象。

對于樁基完整性，采用低應(yīng)變法進(jìn)行檢測。共對15根基樁完整性進(jìn)行了檢測，其中：

Ⅰ類樁共10根，占所測樁數(shù)：66.7% ；

Ⅱ類樁共1根，占所測樁數(shù)：6.7% ；

Ⅲ類樁共4根，占所測樁數(shù)：26.7% ；

Ⅳ類樁共0根，占所測樁數(shù)：0.0% 。

綜合碼頭各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)和評估分級結(jié)果，碼頭結(jié)構(gòu)使用性、耐久性評價(jià)為D級，需對碼頭上部結(jié)構(gòu)及樁基進(jìn)行修補(bǔ)加固。

三、碼頭上部結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固

根據(jù)《港口水工建筑物修補(bǔ)加固技術(shù)規(guī)范》，對浪濺區(qū)構(gòu)件的修復(fù)主要考慮對裂縫、缺損進(jìn)行耐久性和非耐久性破損修補(bǔ)，為防止構(gòu)件強(qiáng)度降低，對其粘帖碳纖維加固，并進(jìn)行防腐涂層提高整座碼頭的耐久性和使用年限。

本碼頭上部結(jié)構(gòu)破損的構(gòu)件包括梁構(gòu)件、靠船構(gòu)件、柱帽、立柱、樁帽、面板等，主要為開裂、銹脹、剝離等問題。構(gòu)件根據(jù)情況分別進(jìn)行修補(bǔ)，并在其基礎(chǔ)上采取加固措施。加固主要采取粘貼碳纖維加固法。

四、基樁修復(fù)

經(jīng)檢測，碼頭共有四根Ⅲ類樁，根據(jù)《港口工程樁基動力檢測規(guī)程》（JTJ249-2001），Ⅲ類樁為不合格樁。其中一根樁破損位置位于泥面以下，無法直接修補(bǔ)，因此本次修復(fù)利用基樁邊上的巖體植筋并現(xiàn)澆墩臺與樁帽相連從而達(dá)到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行修復(fù)加固。另有三根樁缺陷位置皆在泥面以上，水面以下。

對于水下部分樁基的修復(fù)較為棘手，目前常見的碼頭水下樁基修復(fù)加固方法有以下幾種：

1 補(bǔ)樁

補(bǔ)樁是比較常見的樁基加固手段，一般采用缺一補(bǔ)二的方式，在受損樁周圍對稱布置兩根樁，承擔(dān)上部荷載。補(bǔ)樁一般用于新建碼頭不合格樁基或者樁身缺陷位置位于泥面以下無法修補(bǔ)的情況，若對于老碼頭修復(fù)加固，補(bǔ)樁則要拆除其上部結(jié)構(gòu)，以便施工，待施工結(jié)束后重新澆筑上部結(jié)構(gòu)。

2 原樁補(bǔ)強(qiáng)

對于老碼頭的樁基修復(fù)，由于補(bǔ)樁施工一般需要采用大型的水上施工設(shè)備，且對原有碼頭結(jié)構(gòu)、原有樁基及周邊環(huán)境影響較大，且補(bǔ)樁的成本也非常高，同時(shí)隨著近年技術(shù)的成熟、新材料的出現(xiàn)，對于樁基泥面以上的缺陷可直接對原樁身進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，而無需補(bǔ)樁，主要修補(bǔ)方法主要有以下幾種。

（1）植筋加大截面法：主要由潛水員施工，水下清理樁基礎(chǔ)表面，鑿除破損部位混凝土后，采取水下植筋工藝在原樁基礎(chǔ)表面鉆孔、植筋。水下綁扎鋼筋籠，通過植筋將外圍鋼筋籠與原樁連接錨固，完成后安裝鋼模板，模板可制成半圓形，隨后在原樁基礎(chǔ)周圍布置導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑。

（2）沉井修復(fù)加固法：沉井修復(fù)加固法采取圍堰施工方法，先制作鋼板薄壁沉井，沿樁體下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，排干井內(nèi)積水，在井內(nèi)進(jìn)行樁身鋼筋混凝土澆筑補(bǔ)強(qiáng)。但由于本碼頭前沿水深較深，外海環(huán)境較差，施工安全條件差，費(fèi)用較高。

（3）鋼板套筒加固法：采用外套鋼板套筒并內(nèi)注混凝土，形成類似鋼管混凝土樁結(jié)構(gòu)。用鋼板代替損失的鋼筋，現(xiàn)澆混凝土代替原樁截面混凝土。

（4）水下玻纖套筒加固法：水下玻纖套筒加固法（又稱“夾克法”），主要應(yīng)用于對各種腐蝕、沖刷、混凝土脫落、鋼筋露筋等病害的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)碼頭樁基和橋墩柱（包括混凝土樁、鋼樁和木樁）等修復(fù)和加固防護(hù)，以及對新建墩柱的預(yù)先防護(hù)。玻纖套筒是由玻璃纖維和聚合樹脂材料加工而成，抗拉強(qiáng)度高，防腐蝕性能好。

水下玻纖套筒加固法具有強(qiáng)度高，適用性強(qiáng)，對混凝土和鋼樁都有效，防腐蝕性能好，耐海水腐蝕，可水下施工，無需構(gòu)筑圍堰及排水，施工便捷，所需機(jī)械設(shè)備少，工期短，雖然材料費(fèi)貴，然而施工成本較低。本工程碼頭由于修復(fù)后使用年限不長，若采用傳統(tǒng)補(bǔ)樁或者圍堰施工方法修復(fù)，則工期長、費(fèi)用高，不經(jīng)濟(jì)，因此本次基樁修補(bǔ)采用水下玻纖套筒加固法。

五、結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，施工方法的更新，新材料的出現(xiàn)，碼頭的修復(fù)技術(shù)也越來越成熟，對于水下樁基的修復(fù)方法也推陳出新。水下玻纖套筒加固法作為新近引進(jìn)的加固方法，其具有的耐久性、防腐性、施工便利性以及可水下施工等特點(diǎn)，對海島碼頭樁基的修補(bǔ)加固具有相當(dāng)?shù)倪m用性，值得進(jìn)一步研究并推廣使用。

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