導(dǎo)語：重件碼頭加固修復(fù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過對(duì)某重件碼頭桅桿吊傾覆后受損情況的檢測(cè)分析，提出了桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座和鋼橫撐結(jié)構(gòu)段修復(fù)的新方法，同時(shí)新增防后傾裝置，不僅保證了碼頭結(jié)構(gòu)的安全性，而且節(jié)約了工期和修復(fù)成本，為類似維修加固項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：重件碼頭；桅桿吊基座；鋼橫撐結(jié)構(gòu)段；加固設(shè)計(jì)

隨著碼頭裝卸貨種的大型化、重型化發(fā)展，使用固定桅桿式起重機(jī)（也稱為桅桿吊）進(jìn)行作業(yè)的碼頭越來越多。固定桅桿式起重機(jī)具有制作簡單、裝拆方便，起重量較大（可達(dá)100t以上）等優(yōu)點(diǎn)，一般用于港口碼頭木材或鋼材的裝卸作業(yè)，特別是吊裝大型構(gòu)件時(shí)，這類起重設(shè)備更顯它的優(yōu)越性。但固定桅桿式起重機(jī)也有其明顯缺點(diǎn)：起重半徑小、移動(dòng)困難，需拉設(shè)較多的纜風(fēng)繩，一旦發(fā)生事故，將會(huì)對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p傷，且修復(fù)難度較大。武漢陽邏某碼頭為重件碼頭，碼頭上布置1臺(tái)350t-33m固定桅桿式起重機(jī)。該碼頭固定桅桿式起重機(jī)向岸側(cè)傾覆，碼頭結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重。本文通過對(duì)碼頭受損區(qū)域加固修復(fù)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，為類似工程問題提供參考。

1原碼頭概況

武漢陽邏某碼頭為1個(gè)5000t級(jí)重件泊位，主要功能為出口重件，碼頭上布置1臺(tái)350t-33m固定桅桿式起重機(jī)。該碼頭結(jié)構(gòu)型式為高樁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)，江側(cè)布置桅桿吊前墩臺(tái)（江側(cè)墩臺(tái)），通過42m長的鋼橫撐結(jié)構(gòu)段與桅桿吊后墩臺(tái)（岸側(cè)墩臺(tái)）連接。江側(cè)墩臺(tái)尺寸為35.0m×23.7m，岸側(cè)墩臺(tái)尺寸為16.0m×12.0m。桅桿吊江側(cè)墩臺(tái)的排架間距5.0m，每排設(shè)置6根Φ1000δ16預(yù)制芯柱嵌巖鋼管樁，岸側(cè)墩臺(tái)尺度為16.0m×12.0m，墩臺(tái)基礎(chǔ)布置9根Φ1200鉆孔灌注樁。前墩臺(tái)與后墩臺(tái)通過2根Φ1000×16的水平鋼橫撐連接，鋼橫撐下部設(shè)置三榀排架，排架間距10.5m，每榀排架設(shè)置兩根Φ1000鉆孔灌注樁。原碼頭結(jié)構(gòu)平面和碼頭結(jié)構(gòu)剖面如圖1和圖2所示。

2碼頭受損檢測(cè)主要結(jié)論

2.1江側(cè)墩臺(tái)

受桅桿吊倒落影響，江測(cè)墩臺(tái)兩個(gè)臂架下鉸點(diǎn)基座處出現(xiàn)混凝土破損7處，破損面積共計(jì)28800cm2，經(jīng)去除基座預(yù)埋鋼板后混凝土仍存在混凝土破損、裂縫現(xiàn)象。對(duì)桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座處混凝土進(jìn)行鉆芯檢測(cè)，結(jié)果顯示自鉆孔頂部以下0~30cm范圍內(nèi)波幅較大，聲速基本正常，判定自鉆孔頂部以下30cm范圍內(nèi)存在輕微缺陷。

2.2鋼橫撐結(jié)構(gòu)段

受桅桿吊倒落影響，從岸側(cè)到江側(cè)第1榀排架和第2榀排架的4根灌注樁中，每根灌注樁均出現(xiàn)約10條環(huán)向裂縫，最大裂縫寬度4.2mm。對(duì)4根灌注樁外觀缺陷以下部位進(jìn)行低應(yīng)變完整性檢測(cè)，其中Ⅱ類3根、Ⅲ類1根，未發(fā)現(xiàn)Ⅰ類、Ⅳ類。從岸側(cè)到江側(cè)第2榀排架上游側(cè)灌注樁為Ⅲ類樁。從岸側(cè)到江側(cè)第2榀蓋梁12處混凝土破損，破損面積共計(jì)21550cm2，且存在2處混凝土內(nèi)部不密實(shí)和空洞，面積合計(jì)2600cm2；從岸側(cè)到江側(cè)第1榀蓋梁在可視范圍內(nèi)共出現(xiàn)29處裂縫（豎向、橫向、斜向、環(huán)向），最大裂縫寬度6.47mm，破損脹裂5處，共計(jì)12709cm2，且存在8處混凝土內(nèi)部不密實(shí)和空洞，面積合計(jì)12800cm2。對(duì)鋼橫撐進(jìn)行外觀檢測(cè)，鋼橫撐未發(fā)現(xiàn)變形及裂縫，僅端部焊接部位銹蝕嚴(yán)重。

2.3岸側(cè)墩臺(tái)

江側(cè)距上游5~10m混凝土表面破損4處，破損總體積為7.85m³，且存在露筋現(xiàn)象，總長度為L1=3100cm。

3碼頭維修加固設(shè)計(jì)

桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座是受力最大、最復(fù)雜的基座，從檢測(cè)報(bào)告中可知，該碼頭桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座處受損嚴(yán)重、且預(yù)埋鋼板被切除，故如何修復(fù)桅桿吊復(fù)臂架下鉸點(diǎn)基座是本項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。鋼橫撐結(jié)構(gòu)段的作用在于抵抗桅桿吊作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的水平力，從檢測(cè)報(bào)告中可知，鋼橫撐結(jié)構(gòu)段蓋梁及樁基受損嚴(yán)重，且其中1根樁為Ⅲ類樁，故如何修復(fù)鋼橫撐結(jié)構(gòu)段蓋梁及樁基是本項(xiàng)目的另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。同時(shí)，由于原桅桿吊受損嚴(yán)重，故業(yè)主決定采購新桅桿吊（WGD350t/150t-35m固定桅桿式起重機(jī)），與原桅桿吊相比，新桅桿吊各基座荷載均發(fā)生一定變化，這進(jìn)一步增加了修復(fù)難度。

3.1臂架下鉸點(diǎn)基座修復(fù)方案

[1-4]傳統(tǒng)的基座修復(fù)方法是開挖基座處混凝土基礎(chǔ)，重新預(yù)埋錨固螺栓、鋼板及澆筑混凝土，不僅修復(fù)難度較大，而且施工周期長、工程造價(jià)高，尤其在高樁碼頭上開挖并重新澆筑時(shí)，由于高樁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)下部為鏤空結(jié)構(gòu)，上部為大體積混凝土，開挖難度更大，且重新澆筑后整體性較差，更增加了修復(fù)難度。與原桅桿吊相比，新桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座荷載變化較大，且在檢測(cè)過程中，基座預(yù)埋鋼板被切除。為解決傳統(tǒng)基座修復(fù)方法在高樁碼頭基座修復(fù)應(yīng)用中的難題，本項(xiàng)目臂架下鉸點(diǎn)基座修復(fù)采取的技術(shù)方案為：切除原預(yù)埋鋼板，檢測(cè)基座處基礎(chǔ)混凝土損傷程度，鑿除受損及存在裂縫的混凝土層，利用剩余無損傷的原有基礎(chǔ)及原預(yù)埋螺栓進(jìn)行基座修復(fù)，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)，采用塞焊的方式安裝預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板與混凝土之間空隙采用環(huán)氧砂漿密實(shí)，基座頂部采用瀝青密封。修復(fù)方案如圖3和圖4所示。

3.2鋼橫撐結(jié)構(gòu)段樁基及蓋梁修復(fù)

[5-6]傳統(tǒng)的修復(fù)方式是采用粘貼鋼板或碳纖維的方式進(jìn)行樁基和蓋梁的修復(fù)，且Ⅲ類樁不可利用，需重新補(bǔ)樁。該碼頭鋼橫撐段樁基環(huán)向裂縫較多，蓋梁破損嚴(yán)重且存在不密實(shí)和空洞現(xiàn)象，采用此傳統(tǒng)方法修復(fù)后，樁基和蓋梁修復(fù)后承載力均不能有效保證。故本項(xiàng)目鋼橫撐結(jié)構(gòu)段樁基及蓋梁修復(fù)方案為：拆除受損蓋梁及受損灌注樁，對(duì)剩余灌注樁進(jìn)行檢測(cè)（如圖5所示，檢測(cè)結(jié)果顯示剩余樁基均為Ⅰ類樁），利用剩余灌注樁重新澆筑地梁、立柱、蓋梁的方式進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)過程中，為防止樁基拆除過程中，上部鋼撐桿沒有支撐而對(duì)端部接頭處造成破壞，故采用鋼架和千斤頂支撐起鋼撐桿。鋼架及千斤頂布置如圖6所示，鋼橫撐結(jié)構(gòu)段修復(fù)如圖7所示。

3.3桅桿吊增加防后傾裝置

[7]為防止桅桿吊發(fā)生傾覆，故在桅桿吊設(shè)計(jì)中考慮增加防后傾裝置，包括防后傾拉索和防后傾支撐。在兩個(gè)臂架下鉸點(diǎn)基座附近區(qū)域布置兩個(gè)防后傾拉索，以限制桅桿吊吊臂的最大傾角，同時(shí)，在臂架與撐桿之間設(shè)置一套防后傾支撐，進(jìn)一步防止吊臂的最大傾角，以達(dá)到防止桅桿吊向后傾覆的雙保險(xiǎn)措施。桅桿吊新增防后傾裝置如圖8所示。

3.4碼頭承載能力復(fù)核

[2,8]由于桅桿吊各基座荷載變化，故需根據(jù)新荷載對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)整體承載能力進(jìn)行分析，并對(duì)各基座預(yù)埋件承載能力進(jìn)行分析。整體建模如圖9所示，計(jì)算結(jié)果如表2所示。由表2可知，加固后碼頭整體結(jié)構(gòu)及加固后桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座均是安全的。

4結(jié)語

本文依托實(shí)際工程項(xiàng)目，提出了桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座及鋼橫撐結(jié)構(gòu)段修復(fù)的新方法，與傳統(tǒng)修復(fù)方法相比，優(yōu)勢(shì)明顯，主要結(jié)論如下：1）臂架下鉸點(diǎn)基座是桅桿吊受力最大最復(fù)雜的一個(gè)基座（包括抗拉、抗壓、抗剪、抗扭），本修復(fù)方法利用原預(yù)埋螺栓，并與檢測(cè)、施工相結(jié)合，改變了以往開挖基座混凝土及錨筋、重新澆筑基座基礎(chǔ)的傳統(tǒng)修復(fù)方式，降低了修復(fù)難度、節(jié)約了造價(jià)及修復(fù)工期。2）鋼橫撐結(jié)構(gòu)段樁基和蓋梁的加固方法，破除常規(guī)的補(bǔ)樁及粘貼鋼板或碳纖維的加固方式，拆除受損蓋梁和樁基，對(duì)剩余樁基檢測(cè)，利用剩余樁基澆筑地梁和蓋梁。此外，修復(fù)過程中分布實(shí)施，安裝鋼架和千斤頂?shù)闹窝b置，支撐起鋼橫撐，防止鋼橫撐與墩臺(tái)連接位置受力太大而遭到破壞，保證了鋼橫撐的結(jié)構(gòu)安全。3）桅桿吊新增防后傾裝置，防止桅桿吊發(fā)生傾覆，有效保證了碼頭的安全使用。4）與原桅桿吊相比，新桅桿吊各基座荷載均有變化，故根據(jù)新荷載對(duì)碼頭整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核，以保證碼頭結(jié)構(gòu)安全。綜上所述，與傳統(tǒng)的修復(fù)方式相比，該碼頭桅桿吊臂架下鉸點(diǎn)基座和鋼橫撐結(jié)構(gòu)段修復(fù)方法，采用檢測(cè)、設(shè)計(jì)、施工相結(jié)合的方式，提出了適用于碼頭上基座修復(fù)的新方法，不僅保證了結(jié)構(gòu)安全，而且節(jié)約了工期和修復(fù)成本。

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作者：楊帥 羅雷 單位：中交二航局建筑科技有限公司