CN104746477B - 老码头升级加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种老码头升级加固方法以及一种升级加固的码头。在下横梁的下方设有支撑桩；在所述下横梁两侧设有插孔，成对设置的箍筋一端插入所述插孔内，另一端位于下横梁下方，并且每对箍筋之间分别在下横梁下方连接；至少在箍筋与下横梁下表面之间通长设置有钢筋；还包括混凝土层，混凝土层至少位于下横梁的部分表面、并将箍筋和钢筋包埋其中。本发明在下横梁的下表面包覆一薄层喷射混凝土结构（含钢筋），能够增强结构的安全性和耐久性，提高抗撞击和抗震能力。在此情况下，码头能够大幅提高靠泊能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种老码头改造方法，尤其涉及一种对码头下横梁结构进行升级加固的方法、以及一种升级加固码头。
背景技术
码头又称渡头，是由岸边伸向水中的长堤，是海边、江河边专供乘客上下、货物装卸的建筑物，通常见于水陆交通发达的商业城市。其中栈桥式码头又称透空式高桩码头，是栈桥与岸相连的离岸码头，也是用于石油、煤炭、矿石等的专业性码头，包括凸字型下横梁，下横梁的下方为支撑结构，轨道梁（纵梁）架设在下横梁两侧。
一般而言，码头下横梁位于设计高水位和设计低水位之间，常年处于潮湿、干湿交替、海水氯化物侵蚀的环境中，比一般环境下的工民建结构更易遭受腐蚀而提前发生破坏，需要经常进行加固。
另外，随着水上运输船舶巨型化，很多较早建造的装船码头下横梁纵向受力钢筋最小配筋率不能满足实际需要，因此也需要进行升级。
但是，由于下横梁与水面之间空间有限，而且水面升降频繁，下横梁与水面之间经常接触，而且因此下横梁的加固施工较为困难。
李勇（碳纤维复合材料（CFRP）加固技术在高桩梁板式码头加固维修工程中的应用，水运工程，2001年第12期，13-15页）曾公开了一种碳纤维加固码头钢筋混凝土梁体的方法，对梁体表面进行清洁处理，然后在梁体表面涂胶，将碳纤维布粘贴在梁体上，利用碳纤维的高强度、高模量对梁体进行加固，但是碳纤维成本高，更重要的是，碳纤维加固法不适应于纵向受力配筋率低于现行行业标准JTJ267（港口工程混凝土结构设计规范）规定最小配筋率的构件的加固。
粘贴钢板法是混凝土结构加固的常用方法，将钢板粘附于钢筋混凝土构件受拉侧表面，利用粘结力实现剪切力的传递，使钢板与原有钢筋混凝土构件一起形成二次组合构件，将钢板作为受拉钢筋的一部分，起到受拉钢筋的作用。但是粘贴钢板法同样不适应于纵向受力配筋率低于现行行业标准JTJ267（港口工程混凝土结构设计规范）规定最小配筋率的构件的加固。
因此，为了实现老码头的改造升级和加固，仍需要一种新的施工方法。
发明内容
针对目前缺乏对老码头有效升级加固的方法的问题，本发明提供了一种老码头升级加固方法以及一种根据所述老码头升级加固方法得到的升级加固的码头。
本发明第一个方面是提供一种老码头升级加固方法，包括：
清洁下横梁表面；
在下横梁的两侧钻孔；
至少在下横梁的下表面设置通长设置的钢筋，箍筋一端插入所述钻孔内，另一端置于下横梁下方，箍筋成对设置，将各对箍筋分别在下横梁的下表面处相连，所述通长设置的钢筋位于箍筋与下横梁之间；
箍筋周围施涂混凝土，将箍筋和钢筋包埋于所述混凝土中。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，各对箍筋之间在下横梁的下方通过连接钢筋连接。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述钻孔深度与下横梁宽度之间的比例优选为（1-5）∶（10-20），更优选为（2-4）∶（13-18），更优选为（3-4）∶（15-16）。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述钻孔可以是平行于下横梁的下表面，或者钻孔底部向下横梁下表面倾斜。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述混凝土优选为至少C20强度，更优选为至少C30强度，更优选为至少C35强度，更优选为至少C40强度。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，施涂的混凝土厚度优选为至少50mm，更优选为50-200mm，更优选为80-130mm，更优选为100-110mm。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述混凝土的施涂采用喷射工艺进行实施。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述混凝土优选为符合如下条件：
胶骨比优选为1∶（3-5），更优选为1∶（3.5-4.5）；
砂率优选为40%-60%，更优选为40%-55%，更优选为45%-55%；
水灰比优选为 0.2-1.0，更优选为0.3-0.7，更优选为0.4-0.5。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，所述混凝土中还可以包括速凝剂。
其中，所述速凝剂重量优选为占混凝土总重量的0.5%-1.5%，更优选为0.6%-1.3%，更优选为0.7%-1.0%。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，还可以包括增设支撑桩的步骤，所述支撑桩顶端与所述下横梁接触，下端插入到泥面以下。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，还包括更换和/或增设系船柱的步骤，所述系船柱位于码头两侧的顶部。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，还包括更换和/或增设护舷的步骤，所述护舷位于码头两侧。
本发明第二个方面是提供一种根据上述老码头升级加固方法得到的升级加固码头，包括凸字型下横梁和架设在所述下横梁两侧的轨道梁，在所述下横梁的下方设有支撑桩；在所述下横梁两侧分别钻孔，得到插孔，成对设置的箍筋一端插入所述插孔内，另一端位于下横梁下方，并且每对箍筋之间分别在下横梁下方连接；至少在箍筋与下横梁下表面之间通长设置有钢筋；还包括混凝土层，混凝土层至少位于下横梁的部分表面、并将箍筋和钢筋包埋其中。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，各对箍筋之间在下横梁的下方通过连接钢筋连接。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，所述钻孔深度与下横梁宽度之间的比例优选为（1-5）∶（10-20），更优选为（2-4）∶（13-18），更优选为（3-4）∶（15-16）。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，所述钻孔可以是平行与下横梁的下表面，或者钻孔底部向下横梁下表面倾斜。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，所述混凝土优选为至少C20强度，更优选为至少C30强度，更优选为至少C35强度，更优选为至少C40强度。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，施涂的混凝土厚度优选为至少50mm，更优选为50-200mm，更优选为80-130mm，更优选为100-110mm。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，在所述码头两侧的顶部设有系船柱。
在本发明所述升级加固码头的一种优选实施例中，所述码头两侧还设有护舷。
本发明在下横梁底部增设箍筋将通长设置的钢筋固定，并喷射混凝土，对码头下横梁进行加固。采用特定混凝土的情况下，能够实现快速干燥，从而避免了施工过程中水面上涨对所喷射的混凝土所带来的冲刷等不利影响。
附图说明
图1为码头改造断面示意图；
图2为升级加固码头断面结构示意图；
图3为下横梁加固平面结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实施例中，老码头1中下横梁已经受到腐蚀，并且纵向受力钢筋的最小配筋率不能满足JTS151-2011（水运工程混凝土结构设计规范）的要求，因此需要进行加固。
首先对下横梁的下表面进行清洁，进行表面除污、凿毛等操作，得到清洁的施工表面2。
参照图2和图3，下横梁下端宽度1.4m，在下横梁12的两个侧面分别钻孔，得到插孔13，插孔长度0.3m。
成对的“凵”型Φ18@400箍筋 21上端插入到插孔13内，下端位于下横梁12下表面的下方，如果箍筋21较短，则通过Φ18@400钢筋25连接，用绑丝24固定。
在下横梁12的下表面通长设置Φ28钢筋22，如图2所示，在支撑桩5两侧，分别设置两根通长设置的钢筋22，其中一根位于下横梁12下表面的边缘，另一根接近支撑桩5。
然后向施工表面2喷射C45混凝土，形成10cm厚的混凝土层20，将箍筋21、通长设置的钢筋22包埋其中。
如图2所示，本实施例所得升级加固后的码头包括凸字型下横梁12，在下横梁12两侧假设有轨道梁11。在下横梁12的下表面包覆一薄的层钢筋混凝土结构，能够起到受力和应力分散的作用，提高抗撞击和抗震能力。在此情况下，能够大幅提高货物装载能力（提高至少40%）。
因此，原码头中的系船柱6可相应的进行改造，以适应更高运载能力的船只的停泊，如系船柱6可由350kN系船柱更换为650kN系船柱。
参照图1，在码头两侧，可以增设和/或改造水平护舷7、竖直护舷8、以及其它护舷9。
为了增加码头的稳定性和牢固性，还可以增设灌注桩31，灌注桩31下端插入泥面以下，上端连接到位于码头本体内（如下横梁12内）的新增桩帽32。
在本发明的一种更优选实施例中，所采用混凝土符合如下条件：胶骨比为1∶3.5-4.5；砂率为0.45-0.55；水灰比为0.4-0.5；速凝剂0.8wt%。
采用上述混凝土进行喷射施涂于下横梁的表面，初凝时间为5min，终凝时间为10min。由于干燥速度快，因此，在水面升降变化频繁的水域码头的升级加固过程中，能够有效快速完成施工过程，避免水面上涨后对施工面的冲刷和浸泡等不利影响。
在本发明另一实施例中，下横梁12的下端宽度为1.2m，通长设置的钢筋22为Φ25钢筋，喷射C30混凝土得到10cm后的混凝土层20。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种老码头升级加固方法，其特征在于，包括：
清洁下横梁表面；
在下横梁的两侧钻孔；
至少在下横梁的下表面设置通长设置的钢筋，箍筋一端插入所述钻孔内，另一端置于下横梁下方，箍筋成对设置，将各对箍筋分别在下横梁的下方相连，所述通长设置的钢筋位于箍筋与下横梁之间，各对箍筋之间在下横梁的下方通过连接钢筋连接；
箍筋周围施涂混凝土，将箍筋和钢筋包埋于所述混凝土中；
其中，所述钻孔深度与下横梁宽度之间的比例为（1-5）∶（10-20）；所述钻孔平行于下横梁的下表面，或者钻孔底部向下横梁下表面倾斜；
其中，所述混凝土的厚度为50~200mm，所述混凝土为至少 C20 强度。
2.根据权利要求1所述的老码头升级加固方法，其特征在于，所述混凝土的施涂采用喷射工艺进行实施，所述混凝土符合如下条件：
胶骨比为1∶（3.5-4.5）；
砂率为45%-55%；
水灰比为0.4-0.5。
3.根据权利要求2所述的老码头升级加固方法，其特征在于，还包括增设支撑桩的步骤，所述支撑桩顶端与所述下横梁接触，下端插入到泥面以下。
4.根据权利要求2所述的老码头升级加固方法，其特征在于，所述混凝土中还包括速凝剂，所述速凝剂重量占混凝土总重量的0.5%-1.5%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的老码头升级加固方法得到的升级加固码头，其特征在于，包括凸字型下横梁和架设在所述下横梁两侧的轨道梁，在所述下横梁的下方设有支撑桩；
在所述下横梁两侧分别钻孔，得到插孔，成对设置的箍筋一端插入所述插孔内，另一端位于下横梁下方，并且每对箍筋之间分别在下横梁下方连接；
至少在箍筋与下横梁下表面之间通长设置有钢筋；
还包括混凝土层，混凝土层至少位于下横梁的部分表面、并将箍筋和钢筋包埋其中；其中，所述混凝土层的厚度为50~200mm，所述钻孔平行于下横梁的下表面，或者钻孔底部向下横梁下表面倾斜。
6.根据权利要求5所述的升级加固码头，其特征在于，在所述码头两侧的顶部设有系船柱。
7.根据权利要求5所述的升级加固码头，其特征在于，所述码头两侧还设有护舷。
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