简析靠船设施加固改造工程关键技术范文

摘要：为解决水运码头因靠船构件长期磨损而失效导致靠港船舶撞击码头混凝土结构引发结构破坏的问题。本文以兴华港区三期码头加固改造项目为实例，分析总结了靠船设施加固改造工程中的特征和难点，最终确定拆除破损靠船构件，采用后锚固技术重新钻孔植筋，粘贴碳纤维布，安装新护舷的技术方案，对码头靠船设施进行加固补强。靠泊力复核验算表明：加固改造后靠船设施满足船舶停靠需求，混凝土主体结构可靠完整，使用寿命周期大大延长。

关键词：靠船设施；加固改造；后锚固技术；靠泊力验算

引言

常熟兴华港区三期码头加固改造工程位于长江通州沙河段末端徐六泾节点右岸。本工程拟将1个5000DWT泊位和2个35000DWT泊位升级改造为70000DWT散货泊位。为此，需对原码头结构进行加固改造。靠船设施改造包括护舷拆除、放样钻孔、植筋、贴碳纤维布，安装护舷等内容，共计42件，其中橡胶护舷埋件M39螺杆需重新采用后锚固技术化学植筋方法，单孔直径47mm、孔深750mm，单根植筋轴向受拉承载力设计值为144kN。

1工程特点和难点

1.1赶潮位施工

工程设计水位（黄海高程系），高水位：2.74m（高潮累积频率10%），低水位：-0.76m（低潮累积频率90%），工程施工期正值长江水位上涨期，则较多的工序施工要抢低潮水进行，有效施工时间较短，需认真熟悉掌握潮位变化情况，合理安排日施工计划。

1.2作业与施工周密协调

码头改造加固工程在苏州港常熟港区兴华作业区内，在施工过程中受码头装卸作业影响较大，码头前沿靠船设施的拆、装施工，需在码头前沿搭设施工作业平台，作业空间狭小，且受到长江风浪及水位变动影响，施工难度较大。为此，需合理安排施工顺序，同时，在施工过程中需要与业主生产紧密配合，解决施工与生产存在的冲突。

2主要施工流程及方法

2.1施工流程

拆除（旧）护舷→植入锚杆（环）→粘贴碳纤维布→安装橡胶护舷。

2.2旧护舷拆除

利用挂篮及铁挂梯与码头前沿护轮坎进行可靠固定作为临时的施工脚手架，利用加力板手对每只螺栓进行松动（指护舷与混凝土构件的联接螺栓），并对最下面的二层需赶长江低潮水的计两对螺栓进行拆除。利用25t吊车进行对护舷的拆除起吊，在防冲板的吊环上上伸扣后，拆卸每根联接螺栓，并用气割割除锚链拉环，确定护舷与混凝土构件已无联接后，进行护舷与防冲板整体吊上码头，为防码头面被损，放落时要缓慢进行并要有专人采用围囹木对防冲板二头下端进行施垫。

2.3植入锚栓

1）钻孔按设计尺寸自制定位板，安装橡胶护弦。利用铅笔画出各孔位周线，逐一进行测量定位并标识；同时采用与设计直径一致的电钻钻头进行钻孔以保证钻孔位置的精确。根据孔号做好主筋受损详细记录，为施贴碳纤维布时作为参考资料。2）清孔在植筋前，采用空压机高压气体对每孔清理干净，再使用长条毛刷及吹气筒仔细清孔，重复不得少于3次，保证孔内清洁。3）注胶及植入锚栓用专用注射气胶枪灌注，从孔内底部开始注胶，达孔深的1/3左右后将螺杆进行旋转推入，确保到达孔底，微调复核锚栓垂直度；检查孔外表面是否有胶水溢出，以确保孔内充实，植筋胶灌入孔内要饱满；植入螺杆位置要准确且双向必须垂直，其螺杆（环）的外伸长度必须满足设计要求。必须注意，为保证植筋锚固效果，前3次扣动扳机流出的胶水应弃之不用。4）固化按建议固化时间等待胶体固化，在固化期间应注意避免锚栓受外力作用，美国辛普森ET22双组分植筋胶注入式植筋胶固化时间。5）检测所检测锚栓抗拔试验按照现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）相关要求，按行业标准要求通过随机抽检批总数的1%（且不少于3根），按设计承载力进行检测。本工程实际随机抽测锚栓二组（6根），锚固件均无滑移，混凝土基材无裂纹和其他破损，控制荷载达165.6kN，合格率为100%。

2.4施贴碳纤维布

根据现场钻孔破坏主筋的根数确定施贴碳纤维布的层数，设计要求对混凝土结构进行加固处理。在施贴碳纤维布之前，必须对所贴混凝土面进行彻底清理干净（不得有附着污物、有混凝土破坏则需修补后进行），施贴时要以一头顺贴，从头向后进行压实不得有少贴或漏贴现象，所用的碳纤维布及粘结胶必须使用性能好的产品，且有产品合格证和检测资料。

2.5安装护舷及防冲板

分别安装上下鼓型橡胶护舷后，再安装防冲板。经验算，安装用25t汽车吊及简易吊机配合进行，为便于防冲板与护舷的联接螺栓穿入紧固，对鼓型护舷与混凝土联接之间的螺帽暂不紧固，留有调节余量，待安装防冲板结束后，再逐个进行紧固（采用加力扳手）。

3存在的问题及解决方案

3.1靠船构件主筋位置的定位

设计要求在钻孔过程中应对靠船构件主筋位置进行确定，尽可能避开主筋位置以减少主筋断筋数量，对主筋断筋情况进行准确统计，作为构件加固依据，往往在钻孔过程中发生钢筋定位误判的现象。解决方案：依据原施工竣工图，查看现场芯样量测分析，若钻头进入5cm左右（保护层厚度）遇到钢筋时，则钻断后即取出混凝土芯样，查看断筋方向及断筋直径（Φ25），确定靠船构件的主筋受损根数。根据现场典型施工情况，采用专用注射气胶枪灌注，从孔内底部开始注胶，并对胶量进行每日用量统计分析，胶量、饱满度得到了有效控制。

3.2植筋注胶过程

本工程使用植筋胶为美国辛普森ET22双组分植筋胶，造价相对较高。施工前期由于机械设备的缺乏，采用手动注胶，不但进度跟不上，而且注胶量远远超过了理论量，造成植筋胶浪费，胶量饱满度也难以得到保证。同时施贴碳纤维布需赶潮水作业，护舷下端干燥时间较短，难以达到短期固化粘连效果。解决方案：粘贴碳纤维布采取典型试贴施工，对试贴方案（一种为干燥区域试贴，二种为潮湿区域试贴，三种为潮湿区域加大涂料剂量比例试贴）进行对比分析，优选（下护舷遇水）施贴部分采用加大涂料剂量比例（固化剂）施贴，并且对粘贴胶采用电子计量称重，根据潮水的变化，先施贴上护舷部分，将下护舷碳纤维布卷起并用木条压紧，待低水位时再进行下护舷施工。

4结语

本文针对靠船构件加固改造的特点和具体情况，制定了合理、可行的施工方案。总结施工过程得到以下几点结论：1）为保证工程质量必须严格控制植筋胶等原材料质量。具体是通过对市场上多种产品进行性能比选，植筋锚固胶确定为国外进口A级胶（美国辛普森ET22双组分植筋胶），通过结果检验，性能可靠，产品具有高强度粘结力、无收缩，适合潮湿环境植筋，可倒栽筋。2）在后锚固关键加固技术中的化学植筋必须保证锚栓与基材的良好粘接。这样既不破坏原有结构，又节省费用，同时锚固强度也能满足设计要求。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部,国家质量监督检验检疫总局.GB50367-2006混凝土结构加固设计规范[S].2006.

[2]吴综泽.水运工程施工管理办法解读[J].工程建设与设计,2007,28(08):118-119.

[3]张光明.对水运工程管理有关问题的思考[J].中国港湾建设,2011,51(07):57-58.

[4]肖立萍.水运工程技术创新方法的应用[J].科学技术创新,2017,(20).

[5]程李凯.浅议水运工程钢筋保护层厚度控制[J].福建交通科技,2010,(03).

[6]宋庆祥.对水运工程施工质量影响要素的探讨[J].中国标准化,2017,(18).

[7]沈美娟,汪宏,王勇.码头结构加固改造的有限元分析[J].中国水运月刊,2011,11(6):263-264.

[8]胡若邻,魏明晖,李治学,等.某码头靠船构件改造与加固[J].水运工程,2015,(3):145-149.

[9]李云龙,张智山.天津港北疆21#泊位码头结构加固改造关键技术[J].港工技术,2016,53(S1):44-47.

[10]管学鹏.老码头改造后的荷载管控标准简析[J].港工技术,2016,53(S1):85-87.

作者:裴蕾 王小明 单位:中交二航院工程咨询监理有限公司