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1、青岛港木质高桩码头技术改造的探讨孙振尧提要青 岛港 木质 高桩码头为本世纪初所建,年久失 修不能 满足日益增长的运输业务需要。本文在充分利用原码头木桩的承载力前提下,提出了四个改造方案。一、青岛港木质高桩码头概况青岛港从事 装卸生产的码头计有个泊位,结构有方块码头和高桩承台码头。高桩码头又分木质高桩和钢质高桩两种。青岛港木质高桩码头,建设于年至年,其结构为钢筋混凝土前板桩,木质高桩,混凝土承台。这种结构形式的码头分布于一号码头北岸壁有个泊位,二号码头个泊位,四号码头个泊位,合计个泊位寸,另外作为非装卸生产用的五号码头还有个泊位图。其设计水深为一一,码头标高为,混凝土承台底标高为,该 水位的潮汐
2、保证率为,木桩顶部伸人承台混凝土中,桩顶标高为十,其潮汐保证率为,由此 可知,在十十之间的混凝土,于工年施工 时是水下浇灌,不可能有 良好的振捣,混凝土的密实度和强度肯定不会太好。该码头主要受力构件是木 桩,系美国 松,一桩 径,打桩时按坡度前后倾斜交叉。前倾木桩每排根,后倾每 排根,排距。前后间距示。木桩打入亚御妈共兮他肋于 、 八兮玛共 耀馨磁粘土中,泥面以上至承台底之间用中砂回填。木桩为摩擦桩,码头临水面有钢筋混凝土板桩,板桩厚。,钢筋选用工字型钢图。该类型码头在解放前,长期使用不 当,年久失修,大量板桩断裂,型钢外露,部份板桩发生位移与承台脱离,木桩与承台连结处,即木桩的顶部,被海虫严
3、重蛆蚀,残留直径只有,一“,个别桩头已被海虫蛆夙 疑调查,得凝土平台多处发观纵斌断愁 锻“录合的混凝土已经严重侵蚀,呈硫松状 尤其是录台底部,混凝土强度 基 本 消因此,承台随时都有倾倒的可能。年分万日,五号码头,泊位,由牛超负荷,有岸壁承台倒塌,局部承育落人前沿港池 中,该码头位于大港口门处,严重影响船舶航行。、于年对五号码头进行改造修复,改为钢板桩结构码头。解放后,木质高桩码头各泊位,在装卸生产中,经常发生险情,严重束缚港口的装卸生产,为了保证港口生产正常营运,经多方研究决定对各泊位进行加固,自一肠年,全部进行大修,方法是抽砂灌浆,就是将木桩周围的中砂全部抽出,然后,对木 桩周由水下灌人混
4、凝土,从而对码头主妾受力构件进行了有效的加固图。大修后的高桩码头,受力状态 发生了重大变化,主要有两点木桩原是摩擦桩,水 下 浇注 混疑土后,木桩与混凝土凝结成整体,木桩 的承载能力有较大提高。前板桩承受土压力,大修后力的传播发生变化,提高板桩稳定性。室此,未质高桩码头既葆持高 桩码头的性能,也具有重力式码头的性质。但是要绘制确切的计算图式,有相当的难度。大修后的高桩码头,没有根本改善承台的稳定性丫因为承台混凝土日益疏松,强度旧益降低,这一严重的不利条件妥没有得到必要的改善。大修时,水下浇注的混凝土与承台底之间还有局部空隙,前板桩己经大量断裂,码头回填砂土仍在穿过空隙嵌板桩裂、缝,“不断漏人港
5、池,码头地面经常发 生塌陷言特别是码头承台的纵横裂缝,没有进行 任何必要的维护。因此码头承台仍然存在倾倒的危险。长期以来,火车及重型装卸机械不能进人木质高桩码头前沿。一需要特别说明的是,该码头设计于世纪,、是以当时的船型为设计依据,随着时代的发展,远洋船舶日益大型化,该码头已经不能适应现代化装卸生产的要求,二存在的主要问题是码头前板桩有坡度,鉴于现代 船型方形系数日益增大,码头的斜坡板桩与 船舶必然相碰,船舶的魅龙骨经常被损伤,码头前板桩被破坏的程度也日趋严重。、“该类码头的公布水深,即设计水深,与实用水深有的差异。因为该 码头建造时,为了保护板桩坡脚,在前沿根部设有一, 王坡,其尺度为设计水
6、深上,“处,一设“”。宽的平台,平台与设计水位按坡度连接,形成土坡见 图。因此,码头设计水深,实际是指码头前沿以外的水深扩在港自进行经常的维护疏浚时,为了保护土坡,决定在码头前沿以内不得进行挖泥,使土坡保持自然状态,为此,船舶在靠泊码头时,产生极大困难。对装卸生产也造成重大的不利影响。因此,为了适应现代船舶的靠泊和扩大港口通过能力歹彻底 改造青岛港木质高桩码头,已成为燃眉之急。综上所述,该码头改造的必要性可归纳为下列点不,承台有倒塌的危险,誉裂态失图码头凝砂羌法制止,。码头前沿水深过小 码头前侧外形不能适应现代船舶的靠泊。、因此,青岛港木质高桩码头必须进行彻底的、 全面的技术改造。匕、技术改造
7、的注意事项及技术要求。尽量减少对装卸生产的影响青岛港现有个装卸生产泊位,其 中木质高桩码头有个泊位,担负着件杂货及外贸进出口任务,为了保持港口生产的连缘几性,在码头进行改造时,影响面愈小愈好。尽量减少对港池的侵占青岛港二号、三号、四号港池,其宽度只有,已是十分狭小,船舶在港池 中运行非常不便。因此要求在码头技术改造方案中,尽量减少对原港池水域的侵古。尽可能利用原木桩的承重能力一经检查,木桩除桩顶之外,其性能仍然相当良好,码头经过大修后,木桩的综合承载能力又有较大提高,基础的稳定性有明显改善,因此,尽可能利用木桩的有利因素,可以达到减少改造费用这一目的。改善靠泊条件,提高泊位水深木质高桩码头的各
8、泊位,其设计水深为一一过,码头前沿内实际 水深只有一一,靠泊条件很不理想。因此,要求技术改造后,码头临水面应改成垂直或近似垂直。码头的设计水深应与实际水深基本一致。需要说明,从地质资料得知,木质高桩码头各泊位都座落在承载能力较好的亚粘土上,而基岩标高一般在一一,因此加大码头的设计水深是可行 的。达到新建码头的技术效能要求码头改造后,在相当长时 间内,码头的技术状态应保持良好。应有新建码头的技术效能和技术等级。施工方便,工期快,投资少,质量高。兰、改造方案的研究“根据码头改造的注意事项及技术要求,、对改造方案进行了研究和讨论,共提出了四个方案,现介绍如下第一方案重设前板桩改砌胸墙方案将原承台十以
9、上混凝土全部铲除,形成平台,在平台上钻中圆柱孔,纵横 间距,孔底标 高为一圣,孔内浇注钢筋混凝土,其目的是填补原大修时留下的空隙,并加强原承台与木桩的整体性,对木桩顶部将起积极的保护 作用。在原码头前沿外。处,设一排钢筋混凝土预制板桩,内倾斜坡度为石板桩顶标高为十,人土深度由设 计决定。新老板桩之间,浇注水下混凝土,使新老板桩凝为一整体。在平台上,浇注钢筋混凝土,标高至,并将新 板 桩顶部锚固,使新板桩与原码头连成整体。在。平台上浇砌混 疑土胸墙,安装系船住及 护舷等图。图么寻 魂本方案主要优缺点。,板桩设计与施工均可参轰凉码头结构。施士比较简单。侵占港池较小,可根据穷际需要,加大泊位设计水深
10、。板桩坡度改为,可改善码头靠泊条件。原码头的木桩得到充分利 用,可节约投资,降低工程造价。能够彻底解决漏砂问题、消除地面沉降现象。,施工工序较多,主期较长。打桩船施工时,占用水域较大,影响港口装卸生产。板桩有打断打裂的可能。经分析工程造价比较便宜。第二方案钻孔灌柱桩及挡板方案。在原码头前沿外。处设钻孔灌注桩,内倾斜坡度为,桩顶标高为十,桩底至中风化岩基。桩的纵向间距为,桩的内侧设钢筋混凝土挡板。在挡板与原码头板桩之间水下浇灌混凝土。灌注桩直径由径锌计算决是石丫“其它施工措施 与第一方案完全相筒 图。“一, 本方案主要优缺点。、 “云优点与第一方案基本相同。施工全过程在陆地进行,不占水域,对装卸
11、作业影响甚小。水下施工斜孔灌注桩犷技术上有一定的难度施工方法正在研讨中。二一二,省施工设备比较简单,经分析造价较节卜第三方案钢板桩方案在原码头前沿外一桩或钢筋混凝土板桩 辐锭构件。之 一处,设一排钢板以原码头承台为一于在新老板桩之间浇注水下混疑土,使两层板桩凝结成整体。“板桩帽梁与原码头承台连结一加强整 体性。帽梁在局部加强处作为系船柱基础。护琴安置在钢板桩外侧船舶挤靠力由钢板桩承受图。 ”、二,改次了图图二右 本方案的主要优缺点技术简单,施工经验成熟,工 期较快。原码头能充分发挥作用。侵 占港池最小,可根据设计要求加大泊位水深可彻底改善码头 的 靠泊条件。扭能彻底解决鹤头漏砂问题,消除地商沉
12、降现象。码头耐久性差。、青岛港在吐年曾选用关国柏利恒钢铁公司生产的一式钢扳桩,含铜量为编建造了“吓吨彝码头户于年 投产使用。到年就发现钢板桩多处被 锈蚀成洞,码头漏砂不止。到年有个较大孔 桐,最大孔洞长多、 宽。钢 板桩年平均锈蚀量约为,锈蚀速度是惊人的,为了保证港口安全生产,于年将该码头岸壁全部报废,到年,该码头重新改造为管柱桩码头岸壁。第四方案钻孔灌注桩方案一在码头前沿外处,设一根斜度为工的钻孔灌注桩,在码头承台后侧外再设 计一对就 度为。的叉桩,也 是 钻孔灌注桩。在上述两排桩中间,再设一根垂直的钻孔灌注桩、。根桩为一组码头纵向每设一组。在桩顶上设计框架。成为桩基框架式码头。桩径及框架尺
13、度 由设计计算决 定 图。本方案的主要优缺点根据设 计要求,可 以加大设计水深,能改善码头的靠泊条件。施工全过程在陆地进行,不占水域,对装卸影咧甚小。水下施工斜钻孔灌注桩,技术上有一定的困难。在木桩密布的原码头地面,钻孔施工也存在相 当的难度。大修时的水下灌注混凝妙千叮二,二丽 嗜嗜八八图土,经钻探得知,混凝土强度较好,因此钻孔施工时也存在一定难度。漏砂伺题未能解决。钢筋混凝土工程量较大。结束语综上所述,经多次研讨,侧重选用第一方案。但需要慎重说明,为了使青岛港木质高桩码头技术改造能够得出最优方案,还在积极研究探索中。本项技术改造土程,已列入交 通部。第七个五年交通 运输技术改造计划,因此,本工程投入实施,其条件是充分的。为此,热忱欢迎各方面的具体建议和指导。姗矣,年第。期右第”行次应为次。心
