港口工程重力式码头结构改造策略研究

摘 要 随着工业现代化的不断发展与升级，对现有港口的各项要求逐步提高，在现有码头的基础上改造加固是目前比较常见的工程需求及策略，从而大大提高码头的靠泊等级。本文分析了港口工程重力式码头结构改造特征，结合港口工程典型案例，总结了重力式码头结构改造策略，希望可以为今后的改造工程提供设计思路。

关键词 港口;重力式码头;结构改造

在社会经济发展需求不断扩大和大型船舶更替的背景下，我国港口工程发展迅猛。目前多数港口仍存在吞吐能力不足的问题，大型化、專业化的港口泊位稀缺。对现有码头进行加固、改造、升级是目前缓解相关问题的有效措施，解决服务需求扩大问题，充分利用现有资源，因地制宜，对实现可持续发展也有重大意义。

1重力式码头结构改造特征

重力式码头的结构特征决定了基础应力直接传递至下部地基，因此下部地基及其下卧层都要求能承受较高的承载力。通常情况下，墙身下要设有抛石基床，其厚度要依据地基承载力要求来确定[1]。

通常来讲，重力式码头结构改造要对其前端进行加宽加深处理，抛石基床则对该处理有重要限制，需严格看待，如果没有得到有效处理，将会带来严重影响。

因为重力式码头结构多种多样，限制条件复杂繁多，改造目的要求各不相同，对码头改造工程有不容小觑的作用，由此可见，至今尚不能建立统一的建造标准。重力式码头比较耐用，即使使用几十年的还可巩固改造，然而由于其本身的结构特征，面临的关键技术问题不少，改造难度大。本文结合港口工程典型案例，总结了重力式码头结构改造策略，希望可以为今后的改造工程提供设计思路。

坚持结构安全性原则：重力式码头结构改造通常要对其前端进行加宽加深处理，因此要对码头安全性进行全方位的检测、评估、测算，保证结构的稳定性;除此之外，因为抛石基床使码头前端向前延伸，因此要确保船舶和码头之间的安全距离。

坚持适应现状的原则：改造方案要尽可能适应使用目的，与码头装卸工艺相配合，最大限度降低工程施工期间对码头正常运营的影响[2]。

坚持设计合理性原则：要最大限度地了解码头的结构情况，根据具体的改造目的和需求，制定有效的码头结构改造计划。

遵循周边协调性原则：要最大限度地协调好码头靠泊线路。

提倡经济可持续性原则：码头结构改造计划要尽量缩短工期、优化改造质量，从而提高工程效率。

2重力式码头结构改造策略及典型案例

重力式码头的改造策略，通常情况要先增加码头前沿的水深，从而保证船舶足够的吃水要求;那么如何在水深增加的情况下保证码头内部结构的安全稳定就是设计的重中之重。

（1）浚深港池，同时适当向外移动靠船设施的前沿线。因为改造后直接导致船舶吃水量增大，前肩水深无法达到要求，采取浇筑混凝土护舷底座的措施。例如原码头橡胶护舷使用DA800型改造为SUC1250型，并将护舷前沿向外移3m，从而规避基床前肩可能对船底龙骨产生的影响，确保码头前沿满足龙骨下富裕深度要求，实现码头改造后能够停靠设计船型的目的[3]。

（2）小范围基床开挖，进行固化，并在码头前沿设计大型的漂浮橡胶护舷。对基床外肩选择合适的范围进行局部开挖，从而增加码头前沿水深。采用压力灌浆方式对抛石基床进行固化，同时可以在基床外铺设25cm的模袋混凝土。由此，在码头前沿设计大型的漂浮橡胶护舷，就能够满足船只满载状态下的靠泊要求。

（3）增设承台或板桩方案。当码头的前沿线水深增加的情况下，同时拥有外移条件时，可以在重力式码头前增设承台或板桩，通过简支板连接原码头，供大型船只靠泊。该方案充分实现了重力式码头结构稳定、耐久性好。

（4）降低墙后土压力。该方案主要通过加固墙后回填料，增强墙后土体的力学指标，从而降低墙后主动土压力，使码头结构的受力状态趋于稳定，实现满足码头改造后的承载力要求。

（5）增加自重、减小合力偏心距。该方案主要采取增加码头结构自重、减小合力偏心距的措施，从而改善码头结构的强度与稳定性，提高码头结构的抗倾倒、抗滑性能，同时降低码头的前趾应力[4]。

3结束语

港口工程重力式码头改造方案应当根据具体情况选择合理的方案。若靠泊船型提升较大时，建议优先考虑增设承台或板桩来搭配原重力式码头的方案;若靠泊船型提升不大时，建议优先考虑靠泊设施前沿线外移、漂浮式橡胶护舷、基床固化、减小墙后土压力、改善结构受力等方案。本文所涉及的重力式码头结构改造方案，均应该建立在整体结构的计算复核的基础上，包括稳定性、抗倾、抗滑、承载力计算等，从而保证改造后码头结构的安全可靠，这是设计的第一要义。同时在进行改造方案设计时，要尽量减小对码头周边环境及经营的影响。

参考文献

[1] 李璐璐.公路挡土墙施工技术及加固措施探究[J].技术与市场，2020（1）：180-181.

[2] 王振洋.加固技术在路桥施工中的应用分析[J].科技创新导报， 2016（25）：17-18.

[3] 李晨辰.浅议桥梁维修与加固的有效措施[J].黑龙江科技信息， 2017（13）：201.

[4] 周鑫强，许保华，何文钦.重力式码头加固升级增设卸荷平台改造与应用[J].水运工程，2014（7）：69-72.

作者简介

王小清（1988-），女，广东龙川人;学历：本科，职称：港口航道水工工程师，工程技术人员，现就职单位：河海大学设计研究院有限公司广东分公司。