摘要：本文结合我国海港码头结构升级的实际情况，对天津、烟台等地区的海港码头结构升级改造技术的实际案例展开分析，对重力式码头、高桩码头等类型的码头按前沿线的情况进行了进一步的划分，并根据划分的结果，从码头设施升级改造、基础优化和结构添加等方面，对海港码头的结构提出了相应的改造建议。本文目的在于为海港码头的结构升级和技术改造提出建议，使结构升级工作能够做到成本少、受益较大且改造方案科学合理，以供参考。
关键词：海港码头；结构升级；改造技术；优化
随着我国经济水平的不断进步，货物的运量和运输船的吨位都得到了相应的发展，在这种背景下，现有的海港码头的深水泊位、基础设施以及结构等都要进行更新和改造，以此来应对船舶大型化发展和运量以及运输频率提升的趋势。在我国，许多地区的海港码头都得到了结构的升级和改造。就改造的情况来看，实际效果是非常良好的，不仅实现了海岸线资源的节约利用和优化利用，也大大提升了海港码头的通过能力和深水泊位的数量，但是与此同时海港码头的结构升级过程中也存在着一定的问题。通过对我国某些地区的海港码头结构升级改造案例进行分析，本文将对码头的升级改造技术进行详细说明。
一．码头种类说明与介绍
货运码头根据结构形式来分可以分为重力式码头、高桩式码头以及板桩式码头，在建造码头时要根据具体的海岸条件、施工条件以及具体的使用要求来修建特定的码头。本文主要针对重力式码头和高桩码头这两种类型的海港码头进行分析，下面对这两种码头进行基本介绍。
1.重力式码头
重力式码头在我国是分布最为广泛、使用最多的货运码头形式。重力式码头的主要组成结构为胸墙、墙身、抛石基床、墙后回填等部分，其主要结构形式分为方块结构和沉箱结构。重力式码头之所以称为“重力式”是因为这种码头是靠码头建筑物的自重以及地基的强度来维持整个码头的稳定性和结构的坚固性。重力式码头从结构来看较为坚固，拥有较为良好的抗冻性与抗冰性，并且对船舶荷载和陆域地面荷载的承载能力强。
2.高桩码头
高桩码头的整体结构为透空式，不会造成波浪的反射，在我国的地基强度不高的软土地区较为常见。高桩码头主要由桩基等下部结构与纵、横梁及面板等上部结构组成，上部结构负责将桩基和码头面进行连接，桩基是支撑点，码头的荷载最终通过桩基来传导至地基，桩基是保证码头稳定性的主要部分，这两部分结构和码头设施、接岸结构等一起组成了整个码头。高桩码头的主要结构形式可以分为连片式高桩码头和礅式码头。在进行高桩海港码头的结构优化工作时主要针对桩基和上部结构展开工作。
对这两种码头进行结构升级工作时要根据其特点进行针对性研究。
二．重力式码头的结构升级改造技术分析
在对重力式码头进行码头结构的改造时存在一项主要的重难点内容，即重力式码头在修建完毕后，其前沿的水深较浅，在接下来的改造工作时很难对这部分水深进行优化来提高深水泊位的数量，因此，在进行改造时要根据对前沿线的处理方式，分码头前沿线不变与前沿线前移两部分来进行分别处理。
1.前沿线前移
如果要将重力式码头的前沿线进行前移的话需要在结构方面进行增添，并且需要海港码头所处的水域的面积能够满足要求，增添结构既包括重新修建新的独立结构也包括在老结构的基础上修建新的结构来共同起作用。
（1）新建独立式码头结构
在天津港东港的重力式码头结构改造过程中使用的就是新建独立式码头结构的方案，原先的东港重力式码头的结构为沉箱式结构，在改造时将这部分结构作为一个后部的承台，修建时在原结构前方修建了一个新的承台，并在其与后部原有承台之间使用了过渡板进行连接，目的在于保护原有的码头结构，之前的沉箱式结构不再具有原有的作用，而是作为和墙后回填类似的结构来发挥作用，这种结构的可靠性和稳定性较强，在后续的实际使用中发挥了非常良好的效果。
（2）将原有结构与新建结构进行结合使用
除了彻底将原有的结构的作用改变之外，在进行前沿线前移的重力式码头改造工作时也可以采用新旧结构结合的方式来进行码头结构的改造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆烟台海港重力式港口的改造工作即是采用了这种改造方法来起作用的，原有的五千吨级港口的靠泊能力需升级至两万吨，所选择的方法是保持原有的承台的作用，修建新的承接台来进行稳固，新旧的两部分结构结合起来成为新的承载能力更强的承台结构，从而达到对原有的重力式码头进行升级的目的。
2.码头的前沿线不进行前移而进行原地改造
如果在码头的前沿线不进行前移时需要进行原地改造，基本的改造方式分为三种：对码头的抛石基床进行改造、在地基前修建独立式结构以及对码头设施进行改造。
（1）对重力式码头的抛石基床进行改造
如果要对原有的抛石基床进行改造的话需要对地基条件进行考察，如果地基的条件不良的话就不要采取这种方法来进行改造，在地基条件良好的情况下才适用这种方法。在大连矿石码头的优化过程中即采用了对抛石基床进行改造的方法。首先对抛石基床的形式进行改造，由暗基床改为明基床，从而保证了抛石基床在改造之后的稳定性，之后对外侧的基床使用升浆等方法进行加固，将基床进行加固稳定之后既可以保证码头吨位的升级稳定性。
（2）在地基结构前修建新的独立式结构
在进行新建独立式结构前要对地基进行确认，在地基土质条件良好的情况下方可进行优化。修建的独立结构一般为桩基结构，并且需在打桩完成之后对桩基进行进一步的加固工作，来防止砂石的过度损失而影响桩基的稳定性。
（3）对码头的设施进行改造
通过这种方式进行改造时其实相当于变相地对码头前沿线进行前移工作，首先对原有的码头基床做好加固工作来提升基床的稳定性，之后通过挖掘工作来对码头进行扩展。
三．高桩码头的结构升级改造技术分析
在对高桩码头进行结构升级改造时也分码头前沿线前移和不变两方面来进行改造，其基本的形式与重力式码头的差别不大。
1.码头前沿线前移
对于高桩码头而言，在进行码头前沿线前移改造时一般只需要在码头前的水域部分另外打新的桩基即可，这种工程与常规高桩工程是一样的，需要注意结构空间的规划和使用。
2.码头的前沿线不前移而进行原地改造
在保持码头的前沿线不变而进行原地改造时的改造方法一般包括如下两种：修建与原来的码头结构分离的新建结构的分离式改造法与对原有的桩基进行加固并穿插修建新的桩基的结合式改造法。这两种方法各有优劣，分离式改造法可以增加码头的使用面积和承船面积，在原结构的空余间隙修建新的与原结构分离的靠船墩等结构，从横向方面提升码头的靠泊能力；而结合式改造法可以增加码头的稳定性和单位密度的受力最大值，对原有的结构进行改造，或穿插修建新的桩基来增强桩基的承载能力，从纵向方面提升码头的载荷，因此在进行选择时，要根据实际的需求和环境条件进行综合考虑。
在进行海港码头的结构升级工作时除了注意港口码头的稳定性和安全性还要考虑船舶的停靠以及作业的安全性，并且在升级完毕后要做好日常的维护等工作，并对码头数据进行记录，以此来确定码头结构经过结构改造之后的效果，如果新建的结构出现了异常现象例如变形过大等要及时进行检查和维修。
总结
随着经济的发展和海路货物运输技术的进步，海港码头所承受的运载压力也在逐渐增大，因此为了满足日益增加的运输需求，我国必须及时对海港码头做出结构方面的升级和改造。在对海港码头进行结构升级改造时首先需要对当地的自然海域环境、经济环境以及实际的使用需求进行分析，对不同的码头类型例如高桩码头和重力式码头也要区别对待，选择恰当的改造方式。
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论文作者:王志斌,崔维康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：码头论文; 结构论文; 重力论文; 海港论文; 桩基论文; 沿线论文; 地基论文; 《基层建设》2019年第14期论文;