張鵬

（交通運輸部救助打撈局，北京 100736）

救助基地是統(tǒng)籌國家海上應急救助資源、協(xié)調(diào)轄區(qū)救助力量、提升應急救援效能的重要岸基支撐，完善的基地建設和硬件支持，是國家專業(yè)救助隊伍履行好國家賦予的救撈職責的重要保障。為進一步提高我國水上交通安全監(jiān)管和救助能力，有效履行國際公約和維護國家權(quán)益，切實保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，國家陸續(xù)投入資金對建于上世紀的部分救助基地進行改造，修復加固碼頭，改造基礎設施，不斷完善救助基地功能。本文以南海救助局北海救助碼頭改造為例，對老碼頭的加固修復設計進行探討。

1 老碼頭現(xiàn)狀

南海救助局北海救助基地位于廣西北海市，主要負責北部灣海區(qū)海上人命救助、環(huán)境救助和財產(chǎn)救助，承擔國家指定的特殊的政治、軍事、科研、救災等搶險救助救援任務，為救助直升機、大型救助船舶值班待命提供支持保障。基地按一次規(guī)劃、分期實施的原則分二期進行建設。一期工程于1999年建成并投入使用，至今近20年。一期工程建設內(nèi)容主要有救助船碼頭泊位長91m，及簡易的業(yè)務樓、堆場、倉庫等配套設施。碼頭泊位只能滿足一艘4400kW海洋救助船的停泊。由于一期工程投入使用時間已較長，碼頭港池、航道出現(xiàn)大量淤積，上部結(jié)構(gòu)和附屬設施破損嚴重，碼頭結(jié)構(gòu)檢測顯示老碼頭扶壁分縫處存在漏砂現(xiàn)象，尤其是老碼頭西南端，碼頭扶壁與西南護岸的方塊結(jié)構(gòu)之間縫隙較大，漏砂尤其嚴重；碼頭胸墻迎水面和護輪坎多處出現(xiàn)混凝土破損開裂現(xiàn)象，已影響到泊位的安全使用，必須進行碼頭修復加固。

圖1 北海救助基地一期碼頭位置

2 設計原則

以國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求和檢測報告為依據(jù)[1][2][3]，綜合考慮碼頭使用要求、結(jié)構(gòu)狀況、周邊環(huán)境、技術(shù)可靠性、結(jié)構(gòu)耐久性以及后期維護方便和維護費用低廉等因素，使該泊位經(jīng)過修復后恢復原設計荷載使用要求。結(jié)構(gòu)修復完成后，對修復構(gòu)件采取涂層防腐措施，提高碼頭結(jié)構(gòu)耐久性。

3 碼頭結(jié)構(gòu)存在的主要問題

根據(jù)專業(yè)機構(gòu)現(xiàn)場檢測及結(jié)果分析，北海基地碼頭結(jié)構(gòu)主要存在以下問題：

（1）碼頭現(xiàn)澆胸墻迎水面以及胸墻交接部位多處出現(xiàn)混凝土開裂、破損及錯位等缺陷。

（2）碼頭部分方塊存在外錯現(xiàn)象，并與扶壁之間的間隙較大，間隙有漏砂現(xiàn)象。

（3）系船柱銹蝕嚴重，管道蓋板、橡膠護舷等丟失。

圖2 碼頭扶壁與方塊結(jié)構(gòu)上部間隙

圖3 碼頭扶壁與方塊結(jié)構(gòu)下部間隙

圖4 碼頭扶壁與方塊間隙下部漏砂

圖5 碼頭護輪坎、系船柱現(xiàn)狀

4 碼頭修復加固

據(jù)檢測報告和現(xiàn)場實際情況，對不同的修復內(nèi)容設計了不同的修復方案。

4.1 碼頭結(jié)構(gòu)分縫處漏砂修復

原碼頭主體為扶壁結(jié)構(gòu)，其中西南端與西南護岸相交處，為“品”字型方塊結(jié)構(gòu)，水工結(jié)構(gòu)后方以中粗砂為回填料。在使用多年后，因多種原因，扶壁與扶壁之間、扶壁與方塊之間縫隙變大，破壞了兩者之間的倒濾結(jié)構(gòu)，導致后方回填砂通過縫隙流向碼頭前沿，后方陸域亦同步出現(xiàn)局部塌陷。尤其是扶壁與方塊結(jié)構(gòu)相交處，因方塊存在位移，原有安裝縫隙變大，根據(jù)檢測單位報告，目前上部胸墻間隙為13cm，下部方塊和扶壁間隙為10cm，均大于設計值2cm和4cm。同時檢測報告顯示方塊有外錯現(xiàn)象，后方回填料亦存在一定程度下陷（圖6）。

圖6 碼頭西南端部立面圖

從檢測報告及現(xiàn)場情況分析，漏砂主要集中在扶壁接縫處、扶壁與方塊接縫處，為解決后方回陸域填砂漏問題，考慮對扶壁與扶壁之間、扶壁與方塊之間所有分縫位置均進行修復處理。在回灌后方陸域砂體后，不破壞原陸域堆場的情況下，堵漏主要方法是采用化學灌漿對接縫區(qū)域的砂體凝固化，形成堵體，達到堵漏的目的[4]。針對這一處理方法，對形成堵體位置的不同，現(xiàn)階段提出了兩個修復方案進行技術(shù)經(jīng)濟各方面比選。

方案一：采用水泥漿對原倒濾腔結(jié)構(gòu)進行灌漿處理。

對扶壁原倒濾腔結(jié)構(gòu)進行灌漿處理。在離碼頭前沿線約1m的位置，兩接縫反濾井上方以鉆進方式鉆兩個孔，穿透上部胸墻及碎石倒濾層，并下探至井底，放入注漿管，通過高壓注漿機從井底開始注漿，直至水泥漿溢出。待水泥漿與井內(nèi)原有碎石凝結(jié)為一個整體，則可有效封堵后方中粗砂繼續(xù)沿縫隙流出。為防止施工過程中水泥漿沿縫隙流出，可在碼頭前沿縫隙處臨時設鋼板阻擋，待水泥漿凝固后再拆除，同時在水泥漿中添加水下不分散混凝土絮凝劑，可有效增加漿料的抗分散性。另外，由于碼頭西南端部扶壁與方塊及方塊與方塊之間的縫隙較大，漏砂比較嚴重，本次考慮在方塊后連續(xù)灌漿，形成一道帷幕。

圖7 碼頭交接縫漏砂修復斷面示意圖（方案一）

方案二：采用水泥-水玻璃雙液注漿方式對倒濾腔后回填砂進行灌漿處理[5]。

對扶壁原倒濾腔后方回填砂進行灌漿處理。在離碼頭前沿線約2.2m的位置，兩接縫反濾井后方以鉆井方式鉆1個孔，穿透上部胸墻及碎石倒濾層，利用最低潮，下灌漿導管到最深處，把事先配制好的漿液慢慢壓入，當灌漿的滲徑達到兩側(cè)扶壁后方出現(xiàn)固化，以保證反濾井后方圍成的空間能夠形成一個與扶壁極為密切的堵體，然后導管慢慢上提，直到完成漿液導入，從下到上形成一條水泥砂漿柱體為止。另外，由于碼頭西南端部扶壁與方塊及方塊與方塊之間的縫隙較大，漏砂比較嚴重，本次考慮在方塊后連續(xù)注漿，形成一道帷幕。見圖8。

圖8 碼頭交接縫漏砂修復斷面示意圖（方案二）

方案一、二均能解決碼頭漏砂問題，方案一主要是對原倒濾腔內(nèi)倒濾碎石進行灌漿固化。但倒濾腔尺寸較大，要達到固化腔內(nèi)的碎石需對腔內(nèi)設置兩處注漿孔進行注漿。因倒濾腔離碼頭前沿較近，注漿時需設置臨時鋼板阻擋防止水泥漿從碼頭前沿縫隙流出，但碼頭前沿水深約10米，臨時鋼板設置施工難度較大。另外，倒濾腔內(nèi)灌漿容易受水流，水壓力的影響，灌漿的質(zhì)量控制較難。方案二主要是對原倒濾腔縫隙后方回填中粗砂進行灌漿固化。只需設置一處注漿孔使倒濾腔后方形成一個與扶壁極為密切的堵體。因在倒濾腔后灌漿，離碼頭前沿較遠，受水流和水壓力影響較小，堵體的成型速度快，質(zhì)量能較方案一好控制。另外，工程造價較方案一低。

綜上所述，經(jīng)比較本階段推薦方案二。

4.2 胸墻及護輪坎改造

根據(jù)檢測報告，碼頭現(xiàn)澆胸墻迎水面多處出現(xiàn)斜向裂縫和垂向裂縫，其上部護輪坎也多處破損，損壞嚴重。損壞部位均在水管溝海側(cè)管溝壁上，該管溝壁上需安裝橫向橡膠護舷，本階段采用將水管溝管溝壁、護輪坎拆除后重新澆筑的方式進行改造，同時對管溝內(nèi)水、電管線進行改造更換。

4.3 附屬設施改造

碼頭橫向D300H橡膠護舷全部丟失可能因水平向橡膠護舷與豎向橡膠護舷之間間距大引起，為改善水平向橡膠護舷的耐久性，水平向橡膠護舷選用改良D型橡膠護舷GD300H（L=2000），并在原豎向橡膠護舷上部位置新增DA-A400H（L=1000）橡膠護舷。

鑒于碼頭系船柱銹蝕嚴重，且一期、二期系船柱處護輪坎設置型式不同，為使碼頭前沿結(jié)構(gòu)整體統(tǒng)一，將原碼頭系船柱拆除后重新更換，系船柱位置護輪坎連續(xù)布置，便于碼頭使用和統(tǒng)一管理。

5 結(jié)語

北部灣海區(qū)是我國沿海臺風災害和海難事故多發(fā)水域，為確保救助船舶的停靠、補給，保障水上人命財產(chǎn)安全，北海救助基地一期工程已于1999年建成投入使用，受臺風破壞和海水侵蝕影響，一期碼頭出現(xiàn)局部漏砂破損、配套設備老化等現(xiàn)象，急需進行加固修復。本文探討了兩種不同設計方案在施工難度、加固效果、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)缺點，對同類型老舊碼頭的修復加固具有一定的借鑒和指導意義。