丹東船廠砂石碼頭門吊基礎改造

毛愛華

摘 要：介紹丹東航道管理處船廠浪頭碼頭結構構造，分析了門吊座上碼頭后，面板、梁以及樁受力后的安全性，同時設計了門吊后腿基礎，保證了門吊作業支腿基礎的一致性和安全性，總結了基礎改造后的優點，指出了碼頭使用時必須注意的問題。

關鍵詞：摩擦承載樁 門吊基礎 砂石碼頭 現澆簡支梁

丹東航道管理處船廠浪頭碼頭建于1999年，碼頭長141.0米，寬9.8米，后方堆場面積為一萬平方米，碼頭結構屬高樁板梁式結構，共二排樁，臨水的第一排樁是半叉樁，樁尖標高：直樁斜樁標高-16.55米，靠岸第二排是直樁，樁尖標高-16.55米，碼頭橫、縱向跨間距均為4.0米。當初碼頭設計時只考慮停靠千噸以內的船只，為船廠塢道上塢停靠船舶使用。為充分發揮碼頭的經濟效益，將原有碼頭改作砂石碼頭，在141米碼頭岸線上安裝四臺自重為96.0噸的門吊，門吊基礎四個支腿之間間距為6.0米，而碼頭橫、縱梁尺為4.0米，高1.0米，寬0.40米，面板尺寸為長4.0米，高1.35米或1.56米，厚0.30米，梁能承受最大正彎矩M=28.0t.m，面板承受最大正彎矩9.68t.m，門吊工作狀態為四個支腿受力是不均勻的，最大荷載為50.0噸，碼頭基礎屬樁基礎，是靠摩擦承載，單樁承受最大荷載為107.0噸。門吊坐落在碼頭上，只有二種情況，第一種：門吊前腿座在碼頭臨水第一排樁軸上；第二種：門吊前腿座在碼頭第二排樁軸上。下面就這兩種情況，分析受力的合理性。

分析受力合理性

1、門吊前腿座在碼頭臨水第一排樁軸上

碼頭摩擦承載樁：直樁107.0噸，斜樁（承載通過折減系數0.9折算）為96.0噸，因此在不考慮碼頭堆貨情況下，半叉樁的安全系數為2.53，滿足要求。在這種情況下，力是通過面板、梁、樁帽傳給樁，再有樁傳給地基，將力分散開去，這樣門吊前支腿的受力是合理的，也是安全的。門吊后兩個支腿，根據門吊跨間距為6.0米，后退只能落在碼頭第二跨面板上，這一跨面板，一頭擱在碼頭直樁樁帽上，一頭擱在擋土墻上，而面板能承受的最大彎矩為9.68t.m，顯然承受不了集中荷載為50.0噸力產生的彎矩，如果要采用第一種情況，門吊坐落的關鍵問題，是要解決吊后支腿基礎。

2、門吊前腿座在碼頭第二排樁軸上

門吊前支腿坐落在單排直樁上，單樁的最大承載力為107.0噸，而門吊工作起來時最大荷載為50.0噸，單樁直樁的安全系數為1.37，達不到規范要求的安全系數1.45，不能滿足要求。因此，第二種情況門吊前腿座在第二排直樁不安全。

門吊后支腿基礎改造

1、方箱設置

碼頭縱橫跨間距為4.0米，如果前支腿中有一支腿座在半叉樁軸線上，另外三個支腿就會坐落在梁或板上，為避免出現這種情況，在碼頭面上用厚14mm鋼板焊成一方箱，方箱外尺寸8.7m*8.7m，方箱前沿二個支腿正好作用在樁軸線上，而后邊二個支腿直接座在擋土墻上。如果門吊座在方箱上，而方箱一邊是作用在樁軸線上，一邊作用在擋土墻上，門吊工作起來后，由于基礎的不一樣，極容易產生不均勻沉降，從而導致生產時不安全因素的產生。

2、現澆梁設置

碼頭后方擋土墻基礎是座在回填塊石上，因為當時碼頭設計時只考慮停靠船舶，后方不堆貨，擋土墻基礎只有半米深，碼頭竣工后不到一年，擋土墻出現明顯沉降，導致碼頭第二跨面層有裂紋產生。如果把擋土墻作為門吊的后腿基礎是不安全的，必須進行改造，具體措施如下：在碼頭擋土墻后方2米遠的地方，用陸地柴油打樁機打入長20.0米的預應力混凝土管樁，樁頂標高2.95米，具體位置在碼頭左右兩邊，樁間距為8.0米，碼頭中間有124.0米，也打入十六根長8.0米的預應力混凝土管樁，樁頂標高+4.0米，上面用回填土掩埋并夯實。碼頭左右兩邊八根樁，澆上樁帽，其標高與碼頭直樁樁帽標高一致為+3.45米。從碼頭上、下游起，吊走碼頭第一塊、第六塊、第二十、第二十五塊面板，并把這四塊面板下的擋土墻敲掉一部分，至標高+3.40米處，在碼頭第二排直樁樁帽上和擋土墻后方打入樁的樁帽上，現澆八根長6.0米，寬限0.70米，高1.5米的簡支梁，并在現澆梁上預埋厚14mm鋼板，讓鋼板制作的方箱座在預埋板上，并焊成一體，然后讓門吊座在方箱上，通過方箱將力傳到樁上，具體構造見碼頭斷面圖。

基礎改造后的優點以及碼頭使用時注意事項

碼頭通過基礎改造，由只能停靠船舶的碼頭改成座四臺門吊，同時進行砂石上岸作業，最大限度發揮了碼頭的經濟效益，同時，由于擋土墻后方打入十六根預應力管樁，增強了碼頭后方堆載的能力，避免了碼頭門吊基礎不一致導致不均勻沉降而帶來的不安全因素。同時碼頭使用時應當注意，禁止在碼頭面上堆載，砂石作業時遺漏在碼頭面上的砂石要及時清走，以確保碼頭使用的安全。

（作者單位：丹東航道管理處）