CN111593702A - 一种码头的升级改造方法及码头升级改造结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种码头的升级改造方法及码头升级改造结构，其中码头的升级改造方法包括：S1、拆除在役码头面板顶部上的结构，露出平整的在役码头面板；S2、在在役码头面板上划分若干第一矩形区域，若干第一矩形区域沿在役码头面板长度方向等间距分布；S3、在每个第一矩形区域开设用于施工灌注桩的贯穿孔；S4、在对应每个贯穿孔的位置分别施工灌注桩，灌注桩的顶部从相应贯穿孔穿过；S5、在每个灌注桩的顶部建造第一墩台；S6、建造跨接在相邻两个第一墩台之间的第二墩台，第二墩台的顶部与第一墩台的顶部平齐；S7、在第一墩台和第二墩台形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层。本发明能迅速完成在役码头的升级改造施工，减少施工成本。

Description

一种码头的升级改造方法及码头升级改造结构

技术领域

本发明属于港口建设领域，尤其涉及一种码头的升级改造方法及码头升级改造结构。

背景技术

在役码头，特别是运营数十年的码头，在竖向承受车辆、桥吊等荷载，水平方向承受船只的靠泊力、风浪流等冲刷荷载下，往往混凝土桩已经开裂，且和上部纵横梁、面板接触部分已经出现剥落、漏出钢筋，甚至偶尔在船只撞击下出现桩基础断裂，码头面层结构也常常存在混凝土破碎、钢筋外漏的现场，码头已经无法运行，亟待升级改造。

而传统的在役码头升级改造工作，往往是用液压破碎锤结合人工凿除，从上到下、对码头混凝土结构进行破碎、切割、推倒并将落水的混凝土块打捞后重新建设新的纵横梁及面板等码头结构，而旧码头的混凝土强度即使经过几十年的运营，其强度下降并不明显，码头拆除作业工作量及工作难度极大，且存在液压破碎锤、吊机、钩机、铲车及自卸车等多作用车辆作业，人力及机械成本耗费较大、工作周期长、施工安全隐患诸多等难点。而新码头结构的建设往往需要在新桩基上安装抱箍或者焊接牛腿作为受力支撑点、安装多重工字钢、再铺设木枋和槽钢、再铺设木模板后浇筑新结构，需要施工周期长、海上浮式吊机使用多、人工耗时大、特别是水上作业受潮水高度的影响较大，如果新建码头的纵横梁底部标高较低、每天海上浮式吊机可工作的时间较少，因此传统的在役码头升级改造工作往往需要的时间和造价常常高，且往往对于业主的运营中断较长。

发明内容

本发明的目的在于提出一种码头的升级改造方法及码头升级改造结构，能迅速完成在役码头的升级改造施工，减少施工成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种码头的升级改造方法，包括如下步骤：

S1、拆除在役码头面板顶部上的面层、填充层及钢筋结构，以使在役码头面板平整露出；

S2、在在役码头面板上划分若干第一矩形区域，若干第一矩形区域沿在役码头面板长度方向等间距分布；

S3、对于每个第一矩形区域，在第一矩形区域开设用于灌注桩施工的贯穿孔；

S4、在对应于每个贯穿孔的位置分别施工灌注桩，施工完成后的灌注桩的顶部伸出对应的贯穿孔，且灌注桩的顶部高于在役码头面板的顶面；

S5、对于每个灌注桩，在灌注桩顶部建造第一墩台，第一墩台的底部与在役码头面板顶面之间存在间隔；

S6、对于每相邻两第一墩台，在两第一墩台之间建造与两第一墩台相接的第二墩台，第二墩台的顶部与第一墩台的顶部平齐；

S7、在第一墩台和第二墩台形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层。

进一步地，步骤S3中，贯穿孔的开设过程包括：

S31、在在役码头面板上开设四个切割孔洞，四个切割孔洞的中心分别处于同一个正方形区域的四个顶点，在正方形区域内开设两个吊装孔洞，两个吊装孔洞以正方形区域的中心呈对称分布；

S32、将依次穿过两个吊装孔洞后的钢丝绳首尾缠绕，以形成吊点，将吊机的吊钩连接在吊点上；

S33、采用绳锯沿正方形区域的边长切割，并在切割完毕后，通过吊机将切割出来的切块吊走，从而在在役码头面板上形成贯穿孔。

进一步地，步骤S4中，灌注桩的施工步骤包括：

埋设护筒→钻孔→吊装钢筋笼→清孔→混凝土浇筑。

进一步地，步骤S5中，在灌注桩的顶部建造第一墩台的施工步骤包括：

S51、在第一矩形区域设置第一侧模板，在第一侧模板内依次铺设砂层、第一木模板层、塑料薄膜，然后在第一侧模板内浇筑混凝土到第一侧模板顶部；

S52、待第一侧模板内的混凝土到设计的养护期后，拆掉第一侧模板，并将砂层、第一木模板层和塑料薄膜拆除，从而在灌注桩顶端形成第一墩台。

进一步地，步骤S51中，在第一侧模板内依次铺设砂层、第一木模板层、塑料薄膜的施工步骤包括：

S511、在第一侧模板内铺设砂层，然后对砂层进行压实，压实后的砂层的厚度为15cm；

S512、完成砂层压实后，在砂层顶面铺设第一木模板层；

S513、在第一木模板层顶面覆盖塑料薄膜。

进一步地，步骤S6中，对于每相邻两第一墩台，在两第一墩台之间建造与两第一墩台相接的第二墩台的施工步骤包括：

S61、对于每相邻两第一墩台，在相邻两第一墩台之间安装反吊系统，其中反吊系统包括若干对固定支墩，每对固定支墩内的两个固定支墩分别固定在相应的第一墩台上，每对固定支墩上架设有反吊受力梁，反吊受力梁通过若干精轧螺纹钢连接有反吊支撑梁，反吊支撑梁的上方铺设有第二木模板层；

S62、在第二木模板层长度方向的两端设置第二侧模板，第二木模板层、两个第二侧模板和分别位于第二木模板层两侧的两个第一墩台之间围成浇筑腔，向浇筑腔内浇筑混凝土到第一墩台顶部；

S63、待第二侧模板内的混凝土到设计的养护期后，拆卸反吊系统，从而形成跨接在相邻两个第一墩台之间的第二墩台。

进一步地，步骤S7中，在第一墩台和第二墩台形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层的施工步骤包括：

分层浇筑，每层厚度小于50cm，最后一层厚度为25cm。

进一步地，步骤S3中，若开设贯穿孔的下方存在在役码头的基桩，则向远离基桩的方向扩大贯穿孔；

步骤S4中，在对应扩大的贯穿孔中施工灌注桩，该灌注桩的桩径比设计桩径大20cm。

进一步地，第一矩形区域的长度与在役码头面板的宽度相同；和/或，在役码头面板上位于相邻的两个第一矩形区域之间的区域为第二矩形区域，第二矩形区域的尺寸与第一矩形区域的尺寸相同。

本发明还提供了一种码头升级改造结构，包括若干灌注桩、若干第一墩台、若干第二墩台和混凝土平台；若干灌注桩贯穿在役码头面板，每一灌注桩与其贯穿处存在间隔，且每一灌注桩的顶部高于在役码头面板的顶面；若干第一墩台分别一一设置于若干灌注桩顶部，且其底部与在役码头面板顶面之间存在间隔，且每相邻两第一墩台之间通过一第二墩台衔接；所有第一墩台和所有第二墩台的顶面均平齐，以形成混凝土支撑面；混凝土平台铺设于混凝土支撑面上。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：利用在役码头面板作为施工平台进行新建码头结构的施工，利用新浇筑灌注桩、第一墩台和第二墩台将新、旧码头脱离，新、旧码头形成独立的荷载传递系统，在役码头面板和旧桩基不承受运营荷载，从而能避免拆除在役码头面板结构及桩基的大量工作，能大为减少在役码头升级改造的施工时间和工作量，大大缩短了施工周期，提高了在役码头的升级改造效率，减少施工成本，能缩短业主因为码头升级改造而导致的运营中断时间；并且整个施工过程将水上施工变为陆上施工，保证施工作业的安全性，同时能大为节约人工耗时和机械台班。

附图说明

图1为本发明中码头的升级改造方法的流程图；

图2为本发明中码头升级改造结构的结构示意图；

图3为本发明中在役码头的结构示意图；

图4为本发明中在在役码头面板上钻孔的俯视图；

图5为本发明中在在役码头面板上开设贯穿孔的俯视图；

图6为本发明中建造第一墩台的施工示意图；

图7为本发明中安装反吊系统的侧视图；

图8为本发明中安装反吊系统中的俯视图。

图中，1-在役码头面板，11-基桩，12-面层，13-填充层，14-切割孔洞，15-吊装孔洞，16-贯穿孔，2-灌注桩，3-第一墩台，4-第二墩台，5-混凝土平台，6-第一侧模板，7-砂层，8-第一木模板层，9-反吊系统，91-固定支墩，92-反吊受力梁，93-反吊支撑梁，94-精轧螺纹钢，95-第二木模板层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图5，图1为本发明中码头的升级改造方法的流程图，图2为本发明中码头升级改造结构的结构示意图，图3为本发明中在役码头的结构示意图，图4为本发明中在在役码头面板上钻孔的俯视图，图5为本发明中在在役码头面板上开设贯穿孔的俯视图。一种码头的升级改造方法，包括如下步骤：

S1、拆除在役码头面板1顶部上的面层12、填充层13及钢筋结构，以使在役码头面板1平整露出；

S2、在在役码头面板1上划分若干第一矩形区域，若干第一矩形区域沿在役码头面板1长度方向等间距分布；

S3、对于每个第一矩形区域，在第一矩形区域开设用于灌注桩2施工的贯穿孔16；

S4、在对应于每个贯穿孔16的位置分别施工灌注桩2，施工完成后的灌注桩2的顶部伸出对应的贯穿孔16，且灌注桩2的顶部高于在役码头面板1的顶面；

S5、对于每个灌注桩2，在灌注桩2顶部建造第一墩台3，第一墩台3的底部与在役码头面板1顶面之间存在间隔；

S6、对于每相邻两第一墩台3，在两第一墩台3之间建造与两第一墩台3相接的第二墩台4，第二墩台4的顶部与第一墩台3的顶部平齐；

S7、在第一墩台3和第二墩台4形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层。

在上述步骤S1中，利用液压破碎锤将在役码头面板1顶部上的所有结构破碎，如混凝土面层12、珊瑚土填充层13及钢筋等结构，并将破碎后废料用钩机装载至自卸车上运走，露出平整的在役码头面板1。

在上述步骤S2中，沿在役码头面板1长度方向上等间距划分若干第一矩形区域，第一矩形区域的长度与在役码头面板1的宽度相同，第一矩形区域用于灌注桩2施工以及第一墩台3的施工。在役码头面板1上位于相邻的两个第一矩形区域之间的区域为第二矩形区域，优选地，第二矩形区域的尺寸与第一矩形区域的尺寸相同。

在上述步骤S3中，在每个第一矩形区域中心位置，由在役码头面板1顶部自上而下开设贯穿孔16，贯穿孔16的中心与第一矩形区域中心位置重合。进一步地，贯穿孔16的开设过程包括：

S31、在在役码头面板1上开设四个切割孔洞14，四个切割孔洞14的中心分别处于同一个正方形区域的四个顶点，在正方形区域内开设两个吊装孔洞15，两个吊装孔洞15以正方形区域的中心呈对称分布；

S32、将依次穿过两个吊装孔洞15后的钢丝绳首尾缠绕，以形成吊点，将吊机的吊钩连接在吊点上；

S33、采用绳锯沿正方形区域的边长切割，并在切割完毕后，通过吊机将切割出来的切块吊走，从而在在役码头面板1上形成贯穿孔16。

在上述步骤S31至S33中，使用潜孔钻在每个第一矩形区域开设四个切割孔洞14和两个吊装孔洞15的直径为10cm，四个切割孔洞14的中心作为同一正方形区域的四个角点，该正方形区域的中心为第一矩形区域的中心；两个吊装孔洞15以正方形区域的中心呈对称分布，使用钢丝绳依次穿过两个吊装孔洞15后将钢丝绳首尾缠绕在一起，形成吊点，并将吊机的吊钩连接在吊点上，吊机提供一定的拉力，在后续切割的过程中，避免在役码头面板1切割的部分掉落。在使用绳锯沿正方形区域边长方向切割，即使用绳锯在任一切割孔洞14内，以顺时针或逆时针方向，沿正方形边长依次朝另外三个切割孔洞14切割，待切割完毕后，采用吊机将切割的切块吊走，从而在在役码头面板1上形成一个方形的贯穿孔16，方形贯穿孔16的边长比灌注桩2的设计直径大10cm，在施工灌注桩2时，灌注桩2不与在役码头面板1接触。

进一步地，所述步骤S3中，若开设所述贯穿孔16的下方存在在役码头的基桩11，则向远离所述基桩11的方向扩大贯穿孔16；

所述步骤S4中，在对应扩大的所述贯穿孔16中施工灌注桩2，该灌注桩2的桩径比设计桩径大20cm。

在在役码头面板1划分第一矩形区域时，第一矩形区域应尽量避开在役码头面板1下方的基桩11，若不能避开，在开设贯穿孔16时，贯穿孔16下方存在在役码头的基桩11，贯穿孔16保持正方形形状且朝向远离基桩11的方向扩大，使得扩大后的贯穿孔16的直径比原贯穿孔16的设计直径大20cm以上，具体地，如发现贯穿孔16下方的左侧遇到在役码头的基桩11，测量贯穿孔16的水平投影与基桩11的重合距离，例如重合距离为20cm，则将贯穿孔16向远离基桩11的方向扩大20cm，然后再将贯穿孔16向远离基桩11的方向扩大20cm，即贯穿孔16向远离基桩11的方向扩大了40cm，再将贯穿孔16向远离基桩11的方向的两侧分别扩大10cm，使得贯穿孔16保持正方形形状，贯穿孔16与基桩11重合的部分不算入扩大的贯穿孔16的区域。此时，扩大后贯穿孔16的中心位置位于原贯穿孔16的中心位置右侧30cm处，扩大后的贯穿孔16的边长比原设计贯穿孔16的边长大20cm，该设置使得后续的灌注桩2需要增大桩径时可以正常施工。避免灌注桩2与基桩11重合，导致灌注桩2不能施工的情况出现。后续在该扩大的贯穿孔16施工的灌注桩2时，该灌注桩2的施工位置位于扩大后贯穿孔16的中部，即灌注桩2的施工位置比原设计施工位置向右侧移动，而灌注桩2施工位置的移动会导致该灌注桩2承受的荷载增加，因此在该扩大的贯穿孔16施工的灌注桩2的桩径比设计桩径加大20cm，以平衡灌注桩2位移造成的受力增加。

在上述步骤S4中，在施工灌注桩2期间，包括旋挖钻机、钩机、自卸车、搅拌车、吊车等多种设备在在役码头面板1上作业，因此在灌注桩2施工前，结合码头面层12的厚度、混凝土强度及旧桩基的分布情况、应进行上述施工机械等活荷载的计算，确保施工过程，面板结构的应力在规范允许的范围内，保证施工安全。

进一步地，步骤S4中，灌注桩2的施工步骤包括：

埋设护筒→钻孔→吊装钢筋笼→清孔→混凝土浇筑。

护筒埋设：对与每个贯穿孔16，利用吊车起吊护筒，将分节护筒接高，将护筒从所述贯穿孔16顶部伸入所述贯穿孔16中，从相应贯穿孔16内下沉，护筒的截面尺寸小于贯穿孔16的尺寸，护筒横截面中心位于贯穿孔16的中心；在护筒接近地面时，调好垂直度，自然下放切入地面；在空气吸泥机辅助下利用振动锤振动使护筒下沉到设计深度；在护筒下沉过程中采取导向槽钢箍住措施确保护筒垂直，后续护筒长度根据已固定好的护筒上面焊接确定，将护筒下沉到设计深度位置处，下沉完成的护筒的顶部高于在役码头面板1的顶部，具体地，护筒的的顶标高比在役码头面板1的标高高35cm，保证第一墩台3浇筑时，有大概20cm长的护筒在第一墩台3内。

钻孔：利用钻机冲击成孔，开孔时在护筒内按设计比例投入一定量的粘土并加满清水，采用低锤密击，使孔内泥浆面保持稳定；钻至刃脚下1米后可按地层情况以正常速度钻进，钻孔过程中如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300—500mm处，然后重新冲孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁；每钻进4—5米深度验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔；进入基岩后，每钻进一定深度应清空取样一次，以备终孔验收；孔过程中必须要保持孔内泥浆面比孔外水面高，以保证钻孔质量，防止塌孔等现象的发生。

吊装钢筋笼：利用吊车配合装载车运至平台孔口处，利用履带吊吊起，下放钢筋笼，根据桩中心进行定位，定位时利用钢筋或型钢进行；为防止钢筋笼变形太大，在加工时，加设十字撑，同时在吊装位置加焊两道箍筋，在运输到平台上时，采用履带吊把平放钢筋笼在空中垂直吊置，以避免把钢筋笼下部拖拉挤压变形；因孔桩较长，采取分2-3节制作吊运至现场在孔口进行帮条焊接长成为整体，在此过程中应注意钢筋笼的垂直连接，同时焊接操作严格按照相关规范要求进行。

清孔：钢筋笼沉放完毕，检测孔底标高，倘若孔底标高比设计标高高，或钢筋笼沉放过程中出现塌孔现象，则可以采用气举反循环清孔工艺进行清孔，清孔过程中补充优质泥浆，同时保持孔内水头，防止坍孔，当清孔后的孔底标高满足设计要求及泥浆指标合格后，可以进行混凝土的浇筑。气举反循环清孔工艺为利用空气压缩机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物引起比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外。

混凝土浇筑：将直径300mm、厚度为5mm单节长度为3m的导管收尾相接沉放至孔内底部，导管顶部采用卡扣和铁板悬挂在钢护筒的顶部，导管的顶部一节上方插上5m³的漏斗，漏斗侧方设置一个斜放的钢平台，搅拌车后退至钢平台的顶部，人工打开搅拌车的侧向卸料板，混凝土将由搅拌车中卸至漏斗中，漏洞中的混凝土沿着导管浇筑至钻孔内，卸完一辆搅拌车混凝土便可接着另一辆搅拌车，直至混凝土浇筑至钢护筒的顶部。浇筑过程中需要不定时提升导管，保证混凝土下方埋设导管的深度在2-6m，防止满深过大导致导管拉不上来。护筒内的混凝土凝固后即形成灌注桩2。

在上述步骤S5中，第一侧模板6为四块钢板，四块钢板连接形成一长方体的四个侧面，四块钢板与第一木模板层8之间形成浇筑第一墩台3的浇筑腔，向该浇筑腔内浇筑混凝土到第一侧模板6的顶部，以形成第一墩台3。第一侧模板6的高度为50cm，第一侧模板6外侧应设置横向支撑，稳固第一侧模板6。在建造第一墩台3时，可以在多个灌注桩2上同时施工，采用天泵施工的方法，可以提高浇筑效率。

请结合参阅图6，图6为本发明中建造第一墩台的施工示意图。进一步地，步骤S5中，在灌注桩2的顶部建造第一墩台3的施工步骤包括：

S51、在第一矩形区域设置第一侧模板6，在第一侧模板6内依次铺设砂层7、第一木模板层8、塑料薄膜，然后在第一侧模板6内浇筑混凝土到第一侧模板6顶部；

S52、待第一侧模板6内的混凝土到设计的养护期后，拆掉第一侧模板6，并将砂层7、第一木模板层8和塑料薄膜拆除，从而在灌注桩2顶端形成第一墩台3。

在上述步骤S51中，四块钢板分别设置在第一矩形区域的边缘位置。在第一侧模板6内依次铺设砂层7、第一木模板层8、塑料薄膜的施工步骤包括：

S511、在第一侧模板6内铺设砂层7，然后对砂层7进行压实，压实后的砂层的厚度为15cm；

S512、完成砂层7压实后，在砂层7顶面铺设第一木模板层8；

S513、在第一木模板层8顶面覆盖塑料薄膜。

上述步骤S511至S513中，在第一侧模板6内铺设厚度为15-16cm的砂层7，通过人工采用蛙式打夯机对砂层7进行压实，压实后的砂层的厚度为15cm。在压实后的砂层7顶面覆盖一层第一木模板层8，第一木模板层8由18mm厚的木板构成，然后在第一木模板层8的顶面覆盖一层塑料薄膜，塑料薄膜的作用是在拆卸第一木模板层8时，能将第一墩台3底部和第一木模板层8分离，方便拆卸。

在上述步骤S52中，第一侧模板6内的混凝土浇筑完毕后，覆盖上土工布并养护，待第一侧模板6内的混凝土到设计的养护期后，具体地，第一侧模板6内的混凝土的龄期满足28天，拆除第一侧模板6，并在每一个第一墩台3的宽度方向的两边，采用高压水枪冲射，使砂层7中的砂子流出，或人工将砂子铲掉，然后人工勾拖硬木模板、剥落塑料薄膜，从而使得第一墩台3与在役码头面层12之间形成间隔。

在上述步骤S6中，在每相邻的两个第一墩台3之间跨接第二墩台4，从而在在役码头面板1上形成一层混凝土支撑面，该混凝土支撑面作为新码头的结构，其与在役码头面板1分离，从而使得新、旧码头结构形成独立的受力体系。

请结合参阅图7和图8，图7为本发明中安装反吊系统的侧视图，图8为本发明中安装反吊系统中的俯视图。进一步地，步骤S6中，对于每相邻两第一墩台3，在两第一墩台3之间建造与两第一墩台3相接的第二墩台4的施工步骤包括：

S61、对于每相邻两第一墩台3，在相邻两第一墩台3之间安装反吊系统9，其中反吊系统9包括若干对固定支墩，每对固定支墩内的两个固定支墩91分别固定在相应的第一墩台3上，每对固定支墩上架设有反吊受力梁92，反吊受力梁92通过若干精轧螺纹钢94连接有反吊支撑梁93，反吊支撑梁93的上方铺设有第二木模板层95；

S62、在第二木模板层95长度方向的两端设置第二侧模板，第二木模板层95、两个第二侧模板和分别位于第二木模板层95两侧的两个第一墩台3之间围成浇筑腔，向浇筑腔内浇筑混凝土到第一墩台3顶部；

S63、待第二侧模板内的混凝土到设计的养护期后，拆卸反吊系统9，从而形成跨接在相邻两个第一墩台3之间的第二墩台4。

在上述步骤S61至S63中，在相邻的两个第一墩台3上安装反吊系统9，从而便于第二侧模板的设置，固定支墩91为20号工字钢段，长度为50cm，固定支墩91的数量根据实际情况确定。反吊受力梁92为双拼20号工字钢，三根精轧螺纹钢94等间距的从反吊受力梁92上穿过后共同连接有反吊支撑梁93，反吊支撑梁93采用双拼20号工字钢，且反吊支撑梁93与反吊受力梁92平行设置。反吊受力梁92和反吊支撑梁93与精轧螺纹钢94的连接支撑均通过螺母支撑，即精轧螺纹钢94上螺纹连接有两个螺母，其中一个螺母位于反吊受力梁92的上方，一个螺母位于反吊支撑梁93的下方，从而将反吊支撑梁93悬挂在反吊支撑梁93上。在第二矩形区域上方的多个反吊支撑梁93形成的平面上铺设有第二木模板层95，其中第二木模板层95包括木枋组和抛光木板，木枋组由多根相互平行的木枋组成，木枋截面尺寸为10cm*10cm，木枋的长度方向与反吊支撑梁93的长度方向垂直，抛光木板铺设在木枋组的上方，然后在第二木模板层95长度方向的两端设置第二侧模板，第二侧模板为一块钢板，以此第二木模板层95、分别位于该第二木模板层95长度方向的两端的两个第二侧模板和分别位于该第二木模板层95宽度方向的两侧的两个第二墩台4之间围成用于浇筑第二墩台4的浇筑腔，向该浇筑腔内浇筑混凝土到第一墩台3顶部，即使得第二侧模板内的混凝土顶部与第一墩台3顶部平齐。待第二侧模板内的混凝土到设计的养护期后，具体地，第二侧模板内的混凝土浇筑完毕5天后，拆卸反吊系统9，包括将第二墩台4顶部以上及底部一下的精轧螺纹钢94、反吊受力梁92、反吊支撑梁93等均拆卸掉。

在上述步骤S7中，在第一墩台3和第二墩台4形成的混凝土支撑面上浇筑混凝土以形成新码头运营荷载的混凝土平台5，新码头混凝土平台5的运营荷载通过第一墩台3和第二墩台4传递给灌注桩2，混凝土浇筑完毕应保湿养护，混凝土硬化后，开始洒水养护，混凝土的洒水养护时间为7天以上，每天洒水次数视环境湿度与温度控制，洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为度。

进一步地，步骤S7中，在第一墩台3和第二墩台4形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层的施工步骤包括：

分层浇筑，每层厚度小于50cm，最后一层厚度为25cm。该设计有利于面层12混凝土结构的裂缝控制。

本发明还提供了一种码头升级改造结构，包括若干灌注桩2、若干第一墩台3、若干第二墩台4和混凝土平台5；若干灌注桩2贯穿在役码头面板1，优选地，若干灌注桩2之间等距离设置。每一灌注桩2与其贯穿处存在间隔，且每一灌注桩2的顶部高于在役码头面板1的顶面；若干第一墩台3分别一一设置于若干灌注桩2顶部，具体地，第一墩台3的厚度为35cm，灌注桩2的顶端为插入段，插入段插入第一墩台3内，所述插入段的长度不小于10cm；第一墩台3的底部与在役码头面板1顶面之间存在间隔，具体地，第一墩台3与在役码头面板1之间的距离为15cm；每相邻两第一墩台3之间通过一第二墩台4衔接，第一墩台3和第二墩台4的宽度相同，且两者的长度与在役码头面板1的宽度相同，第一墩台3的厚度大于第二墩台4的厚度；所有第一墩台3和所有第二墩台4的顶面均平齐，以形成混凝土支撑面；混凝土平台5铺设于混凝土支撑面上。进一步地，混凝土平台5包括多层依次层叠的混凝土层，每层所述混凝土层的厚度小于50cm，其中位于所述多层混凝土层中最上方的混凝土层的厚度为25cm。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：利用在役码头面板1作为施工平台进行新建码头结构的施工，利用新浇筑灌注桩2、第一墩台3和第二墩台4将新、旧码头脱离，新、旧码头形成独立的荷载传递系统，在役码头面板1和旧桩基不承受运营荷载，从而能避免拆除在役码头面板1结构及桩基的大量工作，能大为减少在役码头升级改造的施工时间和工作量，大大缩短了施工周期，提高了在役码头的升级改造效率，减少施工成本，能缩短业主因为码头升级改造而导致的运营中断时间；并且整个施工过程将水上施工变为陆上施工，保证施工作业的安全性，同时能大为节约人工耗时和机械台班。本发明尤其适用于高桩梁板式在役码头的升级改造工作。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种码头的升级改造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、拆除在役码头面板顶部上的面层、填充层及钢筋结构，以使所述在役码头面板平整露出；

S2、在所述在役码头面板上划分若干第一矩形区域，所述若干第一矩形区域沿在役码头面板长度方向等间距分布；

S3、对于每个所述第一矩形区域，在所述第一矩形区域开设用于灌注桩施工的贯穿孔；

S4、在对应于每个所述贯穿孔的位置分别施工灌注桩，施工完成后的灌注桩的顶部伸出对应的贯穿孔，且灌注桩的顶部高于在役码头面板的顶面；

S5、对于每个灌注桩，在所述灌注桩顶部建造第一墩台，所述第一墩台的底部与在役码头面板顶面之间存在间隔；

S6、对于每相邻两第一墩台，在所述两第一墩台之间建造与所述两第一墩台相接的第二墩台，所述第二墩台的顶部与第一墩台的顶部平齐；

S7、在所述第一墩台和第二墩台形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层。

2.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S3中，贯穿孔的开设过程包括：

S31、在所述在役码头面板上开设四个切割孔洞，所述四个切割孔洞的中心分别处于同一个正方形区域的四个顶点，在所述正方形区域内开设两个吊装孔洞，所述两个吊装孔洞以正方形区域的中心呈对称分布；

S32、将依次穿过所述两个吊装孔洞后的钢丝绳首尾缠绕，以形成吊点，将吊机的吊钩连接在吊点上；

S33、采用绳锯沿正方形区域的边长切割，并在切割完毕后，通过吊机将切割出来的切块吊走，从而在所述在役码头面板上形成贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S4中，灌注桩的施工步骤包括：

埋设护筒→钻孔→吊装钢筋笼→清孔→混凝土浇筑。

4.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S5中，在灌注桩顶部建造第一墩台的施工步骤包括：

S51、在所述第一矩形区域设置第一侧模板，在所述第一侧模板内依次铺设砂层、第一木模板层、塑料薄膜，然后在所述第一侧模板内浇筑混凝土到第一侧模板顶部；

S52、待所述第一侧模板内的混凝土到设计的养护期后，拆掉所述第一侧模板，并将所述砂层、第一木模板层和塑料薄膜拆除，从而在灌注桩顶端形成第一墩台。

5.根据权利要求4所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S51中，在所述第一侧模板内依次铺设砂层、第一木模板层、塑料薄膜的施工步骤包括：

S511、在所述第一侧模板内铺设砂层，然后对所述砂层进行压实，压实后的所述砂层的厚度为15cm；

S512、完成所述砂层压实后，在所述砂层顶面铺设第一木模板层；

S513、在所述第一木模板层顶面覆盖塑料薄膜。

6.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S6中，对于每相邻两第一墩台，在所述两第一墩台之间建造与所述两第一墩台相接的第二墩台的施工步骤包括：

S61、对于每相邻两第一墩台，在所述相邻两第一墩台之间安装反吊系统，其中所述反吊系统包括若干对固定支墩，所述每对固定支墩内的两个固定支墩分别固定在相应的第一墩台上，所述每对固定支墩上架设有反吊受力梁，所述反吊受力梁通过若干精轧螺纹钢连接有反吊支撑梁，所述反吊支撑梁的上方铺设有第二木模板层；

S62、在所述第二木模板层长度方向的两端设置第二侧模板，所述第二木模板层、两个所述第二侧模板和分别位于第二木模板层两侧的两个第一墩台之间围成浇筑腔，向所述浇筑腔内浇筑混凝土到第一墩台顶部；

S63、待所述第二侧模板内的混凝土到设计的养护期后，拆卸所述反吊系统，从而形成跨接在相邻两个所述第一墩台之间的第二墩台。

7.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S7中，在所述第一墩台和第二墩台形成的平面上浇筑预设厚度的混凝土层的施工步骤包括：

分层浇筑，每层厚度小于50cm，最后一层厚度为25cm。

8.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述步骤S3中，若开设所述贯穿孔的下方存在在役码头的基桩，则向远离所述基桩的方向扩大贯穿孔；

所述步骤S4中，在对应扩大的所述贯穿孔中施工灌注桩，该灌注桩的桩径比设计桩径大20cm。

9.根据权利要求1所述的码头的升级改造方法，其特征在于，所述第一矩形区域的长度与在役码头面板的宽度相同；和/或，所述在役码头面板上位于相邻的两个第一矩形区域之间的区域为第二矩形区域，所述第二矩形区域的尺寸与第一矩形区域的尺寸相同。

10.一种码头升级改造结构，其特征在于，包括若干灌注桩、若干第一墩台、若干第二墩台和混凝土平台；所述若干灌注桩贯穿在役码头面板，每一灌注桩与其贯穿处存在间隔，且每一灌注桩的顶部高于在役码头面板的顶面；所述若干第一墩台分别一一设置于若干灌注桩顶部，且其底部与在役码头面板顶面之间存在间隔，且每相邻两第一墩台之间通过一第二墩台衔接；所有第一墩台和所有第二墩台的顶面均平齐，以形成混凝土支撑面；所述混凝土平台铺设于所述混凝土支撑面上。

Images