港口水工建筑物維修加固技術(shù)

陳子建

江蘇筑港建設(shè)集團有限公司 江蘇 連云港 222000

我國的港口之中大部分水工建筑物已經(jīng)使用了數(shù)十年時間，港口的水工建筑物通常為混凝土結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)導致大部分港口之中的水工建筑物在海洋環(huán)境的侵蝕下出現(xiàn)了嚴重損害，建筑建造年代久遠，水工建筑自身的施工材料以及質(zhì)量并不能夠滿足水工建筑的使用需求，為了確保港口的順利運行，就需要采用維修加固手段及時對港口之中的水工建筑物進行維修，通過加固維修，港口水工建筑物的使用質(zhì)量以及適用范圍能夠得到有效提升[1]。接受維修加固工作的碼頭水工建筑正在日益增多，但是大部分港口水工建筑物的維修修復工作更加注重于建筑物本體結(jié)構(gòu)的修復，在修復過程中，維修人員并未對建筑物的損害程度以及修復重點等內(nèi)容建立明確認知，這就導致大部分水工建筑在修復結(jié)束后會在很短時間內(nèi)再次出現(xiàn)質(zhì)量問題，為了確保水工建筑的使用穩(wěn)定性，必須采用科學的方式對水工建筑的損壞程度進行評價，并在這一基礎(chǔ)上展開修理加固措施，只有這樣才能夠確保水工建筑的穩(wěn)定運行，為港口的運行提供保障。

1 防波堤以及護岸工程的損害以及修復

港口水工建筑物之中的防波堤建筑以及護岸建筑屬于防護性的水工建筑，通常情況下，這兩種建筑物有兩種結(jié)構(gòu)形式，分別為斜坡式建筑以及直立式建筑[2]。防波堤以及護岸工程可能會出現(xiàn)的損害類型以及其修復的方式如下。

1.1 波浪破壞

波浪所造成的破壞是防波堤以及護岸工程之中較為常見的損害，在防波堤以及護岸工程使用的過程中，超出工程設(shè)計標準的波浪出現(xiàn)在防波堤以及護岸工程上，防波堤以及護岸工程的墻面在波浪的作用下出現(xiàn)損壞，具體的問題表現(xiàn)為墻岸塊體穩(wěn)定性不足出現(xiàn)脫落，導致建筑工程之中的下層巖石裸露，建筑內(nèi)部的巖石所起到的主要作用為穩(wěn)定以及填充作用，自身對于波浪的抵抗能力較弱，外層巖石脫落之后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法抵御波浪的侵蝕，導致防波堤以及護岸的穩(wěn)定性受到影響，防波堤以及護岸的穩(wěn)定性不足，隨著波浪數(shù)量增高，整個堤身的安全將會受到非常顯著的影響。擋浪墻受到破壞之后，自身的穩(wěn)定性以及重量會受到嚴重影響[3]。除去波浪原因之外，港口水工結(jié)構(gòu)所處的地形以及堤身自身的設(shè)計路線也會導致波浪在堤身的折角區(qū)域聚集。在維修防波堤以及擋浪墻的過程中，維修工作的主要目的就是對建筑的原有結(jié)構(gòu)進行修復，并在這一基礎(chǔ)上增加防護工程的穩(wěn)定性，采用更加有效的措施為擋浪墻的穩(wěn)定提供保障。

1.2 護底的破壞以及修復

水工建筑的護底受到破壞之后，護底之中的巖石會由于穩(wěn)定性失衡這一原因出現(xiàn)滾落，護底的穩(wěn)定性受到影響。護底的穩(wěn)定性失衡，將會直接導致堤岸的整體質(zhì)量受到影響，軟土結(jié)構(gòu)以及沙土結(jié)構(gòu)的地基更容易出現(xiàn)這類問題[4]。在設(shè)定護底塊石穩(wěn)定重量的過程中，工作人員需要對波浪的低流速進行確定，在這一基礎(chǔ)上選擇合適的護底塊石，如果波浪低流速判斷失誤就會導致塊石重量不足，護底的質(zhì)量無法滿足其運行的要求。想要避免這一問題的發(fā)生，就需要工作人員對施工地點的地質(zhì)資料展開詳細調(diào)查，并在這一基礎(chǔ)上展開相關(guān)的設(shè)計施工工作。如果護底所處的區(qū)域在淺水區(qū)域，在護底建造的過程中，工作人員不僅需要計算波浪低流速，同時還需要考慮波浪的直接作用。在護底的修復過程中，如果護底自身的主體結(jié)構(gòu)并未受到破壞，則只需要加固修復措施，如主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了損壞，就需要維修人員對護底的實際結(jié)構(gòu)進行分析，并在這一基礎(chǔ)上補充護底結(jié)構(gòu)，確保護底的穩(wěn)定性。

1.3 地基的損害以及加固

大部分的防波堤以及護岸工程會建立在軟土地基之上，因此地基的穩(wěn)定性將會對防護工程的質(zhì)量產(chǎn)生非常直接的影響，在防護工程運行的過程中，軟土地基會由于外界環(huán)境的影響出現(xiàn)變形這一問題，地基形變之后，水工建筑物會由于地基的變化出現(xiàn)傾斜，沉降等問題，如果地基的變形量以及超過了水工建筑物自身的形變值范圍，水工建筑物的正常使用將會受到嚴重影響，地基的形變過于嚴重將會直接導致水工建筑物的安全性無法得到保障，發(fā)生使用隱患。通常情況下，地基的損害會表現(xiàn)出兩種情況，第一種情況是地基的整體穩(wěn)定性失衡，出現(xiàn)滑坡這一問題，建筑物會由于滑坡這一原因受到破壞，這種情況只能在水工建筑的建造階段采用相關(guān)措施進行預防，還有一種是地基部位出現(xiàn)整體的沉降，或者局部地區(qū)出現(xiàn)淘刷，沉降以及局部淘刷問題的出現(xiàn)會導致水工建筑的護底出現(xiàn)下沉，建筑變形。為了避免這一問題的出現(xiàn)，在水工建筑的設(shè)計階段，相關(guān)工作人員就需要考慮這一問題，合理運用科學措施確保地基的穩(wěn)定性。地基損害無法通過修復工作完成。

1.4 護面塊體耐久性的損害以及加固

在港口工程之中，通常會選用混凝土作為整個建筑的主要材料，而混凝土材質(zhì)自身的抗海水腐蝕能力以及凍融循環(huán)能力不足，因此港口水工建筑容易出現(xiàn)表面損害，這一損害在建筑學中被定義為建筑的耐久損害。護面塊體的穩(wěn)定性主要依靠塊體自身的重量，如果水工建筑的表面出現(xiàn)裂縫或者剝落等問題，水工建筑自身的安全性并不會受到影響，隨著表面裂縫以及剝落問題的增多，水工建筑物將會出現(xiàn)構(gòu)件斷裂這一問題，這就導致護面塊體的整體穩(wěn)定性受到影響，因此在水工建筑工程的設(shè)計階段，設(shè)計工作人員就需要采用科學的建造措施，為水工建筑的耐久性提供保障。在水工建筑之中，通常會存在扭工字塊，四腳空心方塊等護面塊體，在這些塊體的構(gòu)建過程中，工作人員通常會采混凝土結(jié)構(gòu)來完成構(gòu)建，結(jié)構(gòu)表面的損害并不會影響到塊體的完整性，在這類塊體的修復過程中，需要維修人員對塊體的質(zhì)量綜合性進行評估，除非損害情況已經(jīng)影響到塊體的功能性以及完整性，否則不需要進行維修。針對柵欄板結(jié)構(gòu)的護面塊體，在維修的過程中，如果塊體自身的構(gòu)建破壞已經(jīng)十分嚴重，建筑的整體性已經(jīng)受到嚴重影響，維修人員可以拆除柵欄板的損壞結(jié)構(gòu)采用新的柵欄板替換，確保結(jié)構(gòu)的完整性。針對切塊石以及漿砌塊石結(jié)構(gòu)的護面工程，則需要對護面石塊中出現(xiàn)破壞的地方直接進行修復，采用混凝土將護面重新連接，確保水工建筑的整體性。

2 重力式碼頭的損害以及加固修復

2.1 碼頭的穩(wěn)定性

重力式碼頭的穩(wěn)定性主要包含兩個內(nèi)容，分別是碼頭的抗傾覆能力以及抗滑動能力，如果重力式碼頭自身的這兩項能力不足，在重力式碼頭的運轉(zhuǎn)過程中，碼頭會在波浪，施工，船舶等外界環(huán)境的影響下出現(xiàn)整體的傾覆問題以及滑動問題，通常情況下，在重力式碼頭的建造過程中，采用合理的設(shè)計方案，控制施工質(zhì)量，為碼頭的穩(wěn)定性提供保障。如果重力式碼頭的穩(wěn)定性出現(xiàn)障礙，想要修復這一問題，就需要維修人員對碼頭的相關(guān)設(shè)計方案展開綜合性的分析，采用綜合性的科學措施對碼頭的穩(wěn)定性進行修復。為了確保維修工作能夠達到其應(yīng)有的目的，維修人員必須對重力式碼頭的建造工作建立專項維修小組，專門用于碼頭穩(wěn)定性的維修加固工程。

2.2 倒濾結(jié)構(gòu)的損壞

在重力式碼頭之中，通常會設(shè)置倒濾結(jié)構(gòu)來滿足碼頭的運行需求，如果重力式碼頭的倒濾結(jié)構(gòu)設(shè)置不夠合理，在碼頭運行的過程中，會出現(xiàn)填料流失這一問題。重力式碼頭的結(jié)構(gòu)安全以及使用功能將會受到非常嚴重的影響。重力式碼頭之中的倒濾結(jié)構(gòu)并不屬于碼頭的受力結(jié)構(gòu)，但是倒濾結(jié)構(gòu)是碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要保護環(huán)節(jié)，如果倒濾結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，維修人員需要打開倒濾結(jié)構(gòu)所處的地面，恢復其結(jié)構(gòu)的完整性以及功能性，在修復的過程中，維修人員可以采用膠凝材料對倒濾結(jié)構(gòu)的土體進行固化，無論是哪種修復方式，都會對碼頭的運行產(chǎn)生直接影響。

2.3 基地破壞

重力式碼頭的結(jié)構(gòu)通常為直立性結(jié)構(gòu)，在重力式碼頭建造的過程中，如果設(shè)計人員并未完善相關(guān)計算工作或者波浪底流速計算出現(xiàn)失誤，就會導致重力式碼頭的基地在波浪沖擊下受到損害，重力式碼頭出現(xiàn)結(jié)構(gòu)前傾這一問題。因此重力式碼頭的基地修復工作是港口水工建筑修復工作中非常重要的一項內(nèi)容。

2.4 耐久性問題

如果碼頭自身所采用的混凝土材料自身耐久性不足，在后續(xù)的使用過程中，重力式碼頭之中的鋼筋以及表層混凝土會在外界因素的影響下出現(xiàn)損害。重力式碼頭穩(wěn)定性維持的主要方式是碼頭自身的質(zhì)量數(shù)值，如果混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼筋結(jié)構(gòu)受到損害，就會導致重力式碼頭的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響。在這一問題的維修過程中，維修人員需要對重力式碼頭自身結(jié)構(gòu)的損壞程度以及這一損壞程度對重力式碼頭結(jié)構(gòu)可能會產(chǎn)生的影響進行分析，如果所出現(xiàn)的損害并不會影響到重力式碼頭的整體穩(wěn)定性則不需要進行加固維修，反之，如果損害程度過高，為了減少維修成本，則可以使用新建結(jié)構(gòu)填充這一方式提升重力式碼頭的耐久性。

3 結(jié)束語

港口水工建筑之中較為常見的損耗原因是波浪損壞以及土地損壞，在港口水工建筑維修的過程中，維修人員需要對建筑物自身的結(jié)構(gòu)進行分析以及評估，在建筑物原有設(shè)計的基礎(chǔ)上探究建筑物的損害，并展開相關(guān)的維修工作。采用科學的方式對水工建筑的損壞程度進行評價，并在這一基礎(chǔ)上展開修理加固措施，能夠確保水工建筑的穩(wěn)定運行，為港口的運行提供保障。