碼頭加固改造方法解析

蘇祥芳

摘 要：碼頭加固改造是當今我國港口碼頭行業重點發展內容，通過對舊碼頭進行加固改造，可以有效提升碼頭性能、緩解港口壓力，對推動我國港口碼頭發展以及進出口事業有著重要意義。相比新建碼頭來說，碼頭加固改造具有投資少、周期短、施工靈活等特點。基于此，本文首先提出傳統碼頭改造加固的方法，進而提出碼頭加固改造方案，最后對多種改造方案進行對比分析。

關鍵詞：碼頭;加固改造;方法;對比

中圖分類號：U655? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0091-02

眾所周知，建設新碼頭需要投入大量的資金，同時建設周期長，對碼頭地理位置、自然環境等條件要求十分苛刻， 還會對碼頭正常運營帶來極大的影響。如果單純的依靠新建碼頭來提升港口吞吐量很不現實，在此條件下，碼頭加固改造成為提升碼頭性能的重要措施，也突出了碼頭加固改造的價值。因此，碼頭加固改造已經成為了港口建設部門重點關注的項目內容。在近些年發展當中，我國碼頭加固改造工程不斷增加，并且起到了巨大的效益，不僅提升了港口吞吐量、港口承載性、船舶靠泊時間，還有效推動了港口經濟發展，實現了港口碼頭事業的轉型升級。

1港口碼頭加固改造的價值

港口碼頭加固改造相比碼頭新建工程來說，可以有效減少成本投入、降低施工周期、對施工環境要求低，無論是從人力、物力、財力上，還是碼頭經營效益上，加固改造工程都具有明顯的優勢，這也讓碼頭加固改造得到了更多人的關注。

以上海港口為例，在上世紀80年代以來，在國家交通部、當地政府大力支持下，上海港口建立了光港、寶山、外高橋等碼頭，同時對煤炭、民生、軍工路等碼頭進行了加固改造。“八五”和“九五”期間，碼頭建設所投入的資金量為98.5億元，更新改造41.4億元。新建碼頭和改造碼頭泊位長度為5000m以上。在后續十幾年的發展當中，由于集裝箱裝卸生產速度加快，對碼頭加固改造也進行了些許調整。很多舊碼頭根據自身的不足針對性進行了加固改造，包括配置門機、橋吊，讓舊碼頭可以繼續從事雜貨裝卸工作，之后又拓展了集裝箱裝卸作業。在多年改造當中，極大地提升了碼頭生產力，獲取了更高的經濟效益。

在上世紀90年代，上海港口貨物吞吐量為14700萬t，在改造完成之后，2002年吞吐量達到了26000萬t。據交通運輸部發布的2018年11月規模以上港口國際標準集裝箱吞吐量統計數據顯示，上海港1～11月集裝箱吞吐量達到了3842.99萬TEU，排名全國第一，而2002年一年的吞吐量只有861.2萬TEU。由此可見，從長遠角度出發，舊碼頭加固改造的作用十分明顯。

2現代化碼頭加固改造方法

防城港3#～8#泊位碼頭結構加固改造工程中，該段碼頭北接2#泊位，南連中級1#泊位，全長1150m（3#～5#泊位單個泊位180m，6#泊位210m，7#泊位180m， 8#泊位220m）。工程施工內容包括碼頭前沿胸墻結構及附屬設施改造升級、碼頭缺陷修復以及各泊位碼頭對應停泊地和調頭地的清淤及拓寬。

2.1結構混凝土粘鋼加固

本工程結構加固采用了結構緩凝土粘鋼加固技術，通過特質的結構混凝土（水泥C40），可以牢固的將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構表面，讓混凝土和鋼板構件共同作用，從而實現碼頭結構強度、剛度增強的目的。該項技術的加工工藝為：

（1）需要對混凝土表面缺陷位置進行處理，如裂縫位置需要灌漿彌補;露筋、剝皮等損傷部位要進行鋼筋除銹、修補材料找平。之后在待修補混凝土表面進行鑿毛施工，將表面污垢、灰塵等使用丙酮擦拭干凈。在施工中，為避免對標高4.25m以下胸墻造成破壞，最后預留10cm厚的混凝土。

（2）鋼板的粘貼面需要打磨和除銹，使用丙酮將粘貼面擦拭干凈。鋼筋綁扎搭接長度不小于鋼筋直徑的35倍，鋼筋接頭交錯。

（3）本工程由于是在海側的模板支立，施工十分困難。經計劃決定在4.25m以下胸墻的海側壁上趁低潮鉆孔并安設三角支架。三角支架使用75×5mm角鋼制作而成，設置間距為5cm，三角支架上支設模板。

（4）在鋼板表面上涂抹一層防銹漆。

2.2碳纖維布加固

胸墻和蓋板表面裂縫寬度位于0.2～0.3mm之間的采用碳纖維布加固改造工藝。碳纖維布是一種樹脂類粘貼材料，將碳纖維布粘貼在混凝土結構表面。碳纖維布自身具有非常高的抗拉強度，通過和混凝土構件結合，可以起到提升構件承載性能的目標。本工程采用了卡本碳纖維布，其能夠達到3800～4000MPa高強度，可以實現加固目標。

（1）表面預處理。針對0.2～0.3mm混凝土裂縫位置使用環氧樹脂灌注，封閉裂縫，待到環氧樹脂達到了指定硬度之后，使用磨光機將所需要粘貼的位置磨平，轉角位置應打磨成圓弧半徑不小于25mm的圓角保證表面光滑性、清潔度，先在裂縫兩側（寬 20～30mm）涂一層環氧樹脂基液，后抹一層厚 1mm 左右、寬 20～30mm 的環氧樹脂膠泥。裂縫修補區域周邊存在混凝土破損的位置，對鑿“V”形槽的裂縫，可用水泥砂漿封縫。可現在“V”形槽面上，用毛刷涂刷一層（厚 1～2mm）環氧樹脂漿液，涂刷要平整均勻。

（2）粘結劑配置。結合產品使用說明以及配件試驗配比操作要求，進行粘結劑、粘結底膠配置工作，保證配置器皿和工具的清潔性，不得存在水和油污，主劑∶固化劑=2∶1使用攪拌器低速均勻攪拌，確保攪拌的均勻性。

（3）涂膠、粘貼碳纖維布。為了保證混凝土表面的清潔度，可以采用丙酮擦拭混凝土表面，并將底膠環氧樹脂均勻地涂抹在混凝土表層作為底膠，之后粘貼第一層碳纖維布，保證碳纖維布粘貼得平整順直，確保可以滿足搭接長度要求，使用滾刷再涂刷一遍，確保碳纖維布中沒有空鼓等問題。當空鼓面積大于2500px2時，宜將空鼓部位的碳纖維布切除，重新搭接粘貼等量的碳纖維片材，搭接長度不應小于100mm。在第一層碳纖維布強度達到一定程度之后，即可粘貼第二層碳纖維布，施工步驟與第一層施工步驟一致。若碳纖維布需要搭接，其受力方向每端搭接布不應小于200mm。接頭應在基材全長的1/3處。

（4）在施工完畢之后，需要在碳纖維布表層再涂刷一層砂漿用作防護。并且24小時內防止雨淋或受潮，注意保護，防止硬物碰傷施工表面。平均氣溫為20～25℃時，固化時間不得少于3天;平均氣溫為10℃時，固化時間不得少于7天。

施工溫度應大于5℃，小于40℃;嚴禁在雨天露天施工;相對濕度大于85%或混凝土表面結露的場合，不允許施工。

3碼頭加固改造管理

3.1明確加固改造基本原則

碼頭加固改造不得新增港口岸線;碼頭加固工程要滿足港口總體規劃，并且碼頭具備改造技術條件，如果碼頭檢測評估在B以下，則不進行加固改造。碼頭加固改造工程不會影響到裝卸貨種、運能變化。

3.2嚴格把控改造標準

在碼頭加固改造之后，靠泊設計最大代表船型原則上要根據最大代表船型2級進行控制，等級提升最高不得超過3級。如果超過了3級標準，需要按照指定程序向原立項審批部門申報。碼頭加固改造方案設計標準需要以最大設計代表船型滿載靠泊為基準。

3.3嚴把碼頭結構檢驗關

在碼頭加固改造工程施工完畢后，檢驗評估單位必須要具有水運工程甲級資質。在檢查評估當中，主要是對碼頭水工建筑物使用性能、運營安全性、運營耐久性進行評估。

3.4咨詢審查方面

具備相應資質的咨詢單位對工程設計方案進行審查。碼頭加固工程方案審查需要參照初步設計審查咨詢內容進行，注重碼頭加固改造后的耐久性、安全性復查工作。重點計算碼頭結構內力、岸坡穩定性，在審查咨詢報告當中需要列出復核計算結果。審查咨詢單位要嚴格按照改造檢測標準，對檢測工作方法、內容作出正確評價。

4結束語

綜上所述，對于碼頭加固改造來說，結合加固改造部位具體情況以及生產狀況，針對性選擇加固改造新技術、新工藝、新材料，如碳纖維布加固工藝、結構粘鋼加固工藝等，在能夠確保加固改造施工質量的基礎上，降低成本投資、提升施工效率，盡可能減少對港口生產的影響，確保碼頭加固改造工程的經濟效益和社會效益。

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