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港口水工建筑物维修加固技术

2021-04-03陈子建

关键词:块体水工波浪

陈子建

江苏筑港建设集团有限公司 江苏 连云港 222000

我国的港口之中大部分水工建筑物已经使用了数十年时间,港口的水工建筑物通常为混凝土结构,这一结构导致大部分港口之中的水工建筑物在海洋环境的侵蚀下出现了严重损害,建筑建造年代久远,水工建筑自身的施工材料以及质量并不能够满足水工建筑的使用需求,为了确保港口的顺利运行,就需要采用维修加固手段及时对港口之中的水工建筑物进行维修,通过加固维修,港口水工建筑物的使用质量以及适用范围能够得到有效提升[1]。接受维修加固工作的码头水工建筑正在日益增多,但是大部分港口水工建筑物的维修修复工作更加注重于建筑物本体结构的修复,在修复过程中,维修人员并未对建筑物的损害程度以及修复重点等内容建立明确认知,这就导致大部分水工建筑在修复结束后会在很短时间内再次出现质量问题,为了确保水工建筑的使用稳定性,必须采用科学的方式对水工建筑的损坏程度进行评价,并在这一基础上展开修理加固措施,只有这样才能够确保水工建筑的稳定运行,为港口的运行提供保障。

1 防波堤以及护岸工程的损害以及修复

港口水工建筑物之中的防波堤建筑以及护岸建筑属于防护性的水工建筑,通常情况下,这两种建筑物有两种结构形式,分别为斜坡式建筑以及直立式建筑[2]。防波堤以及护岸工程可能会出现的损害类型以及其修复的方式如下。

1.1 波浪破坏

波浪所造成的破坏是防波堤以及护岸工程之中较为常见的损害,在防波堤以及护岸工程使用的过程中,超出工程设计标准的波浪出现在防波堤以及护岸工程上,防波堤以及护岸工程的墙面在波浪的作用下出现损坏,具体的问题表现为墙岸块体稳定性不足出现脱落,导致建筑工程之中的下层岩石裸露,建筑内部的岩石所起到的主要作用为稳定以及填充作用,自身对于波浪的抵抗能力较弱,外层岩石脱落之后,内部结构无法抵御波浪的侵蚀,导致防波堤以及护岸的稳定性受到影响,防波堤以及护岸的稳定性不足,随着波浪数量增高,整个堤身的安全将会受到非常显著的影响。挡浪墙受到破坏之后,自身的稳定性以及重量会受到严重影响[3]。除去波浪原因之外,港口水工结构所处的地形以及堤身自身的设计路线也会导致波浪在堤身的折角区域聚集。在维修防波堤以及挡浪墙的过程中,维修工作的主要目的就是对建筑的原有结构进行修复,并在这一基础上增加防护工程的稳定性,采用更加有效的措施为挡浪墙的稳定提供保障。

1.2 护底的破坏以及修复

水工建筑的护底受到破坏之后,护底之中的岩石会由于稳定性失衡这一原因出现滚落,护底的稳定性受到影响。护底的稳定性失衡,将会直接导致堤岸的整体质量受到影响,软土结构以及沙土结构的地基更容易出现这类问题[4]。在设定护底块石稳定重量的过程中,工作人员需要对波浪的低流速进行确定,在这一基础上选择合适的护底块石,如果波浪低流速判断失误就会导致块石重量不足,护底的质量无法满足其运行的要求。想要避免这一问题的发生,就需要工作人员对施工地点的地质资料展开详细调查,并在这一基础上展开相关的设计施工工作。如果护底所处的区域在浅水区域,在护底建造的过程中,工作人员不仅需要计算波浪低流速,同时还需要考虑波浪的直接作用。在护底的修复过程中,如果护底自身的主体结构并未受到破坏,则只需要加固修复措施,如主体结构已经出现了损坏,就需要维修人员对护底的实际结构进行分析,并在这一基础上补充护底结构,确保护底的稳定性。

1.3 地基的损害以及加固

大部分的防波堤以及护岸工程会建立在软土地基之上,因此地基的稳定性将会对防护工程的质量产生非常直接的影响,在防护工程运行的过程中,软土地基会由于外界环境的影响出现变形这一问题,地基形变之后,水工建筑物会由于地基的变化出现倾斜,沉降等问题,如果地基的变形量以及超过了水工建筑物自身的形变值范围,水工建筑物的正常使用将会受到严重影响,地基的形变过于严重将会直接导致水工建筑物的安全性无法得到保障,发生使用隐患。通常情况下,地基的损害会表现出两种情况,第一种情况是地基的整体稳定性失衡,出现滑坡这一问题,建筑物会由于滑坡这一原因受到破坏,这种情况只能在水工建筑的建造阶段采用相关措施进行预防,还有一种是地基部位出现整体的沉降,或者局部地区出现淘刷,沉降以及局部淘刷问题的出现会导致水工建筑的护底出现下沉,建筑变形。为了避免这一问题的出现,在水工建筑的设计阶段,相关工作人员就需要考虑这一问题,合理运用科学措施确保地基的稳定性。地基损害无法通过修复工作完成。

1.4 护面块体耐久性的损害以及加固

在港口工程之中,通常会选用混凝土作为整个建筑的主要材料,而混凝土材质自身的抗海水腐蚀能力以及冻融循环能力不足,因此港口水工建筑容易出现表面损害,这一损害在建筑学中被定义为建筑的耐久损害。护面块体的稳定性主要依靠块体自身的重量,如果水工建筑的表面出现裂缝或者剥落等问题,水工建筑自身的安全性并不会受到影响,随着表面裂缝以及剥落问题的增多,水工建筑物将会出现构件断裂这一问题,这就导致护面块体的整体稳定性受到影响,因此在水工建筑工程的设计阶段,设计工作人员就需要采用科学的建造措施,为水工建筑的耐久性提供保障。在水工建筑之中,通常会存在扭工字块,四脚空心方块等护面块体,在这些块体的构建过程中,工作人员通常会采混凝土结构来完成构建,结构表面的损害并不会影响到块体的完整性,在这类块体的修复过程中,需要维修人员对块体的质量综合性进行评估,除非损害情况已经影响到块体的功能性以及完整性,否则不需要进行维修。针对栅栏板结构的护面块体,在维修的过程中,如果块体自身的构建破坏已经十分严重,建筑的整体性已经受到严重影响,维修人员可以拆除栅栏板的损坏结构采用新的栅栏板替换,确保结构的完整性。针对切块石以及浆砌块石结构的护面工程,则需要对护面石块中出现破坏的地方直接进行修复,采用混凝土将护面重新连接,确保水工建筑的整体性。

2 重力式码头的损害以及加固修复

2.1 码头的稳定性

重力式码头的稳定性主要包含两个内容,分别是码头的抗倾覆能力以及抗滑动能力,如果重力式码头自身的这两项能力不足,在重力式码头的运转过程中,码头会在波浪,施工,船舶等外界环境的影响下出现整体的倾覆问题以及滑动问题,通常情况下,在重力式码头的建造过程中,采用合理的设计方案,控制施工质量,为码头的稳定性提供保障。如果重力式码头的稳定性出现障碍,想要修复这一问题,就需要维修人员对码头的相关设计方案展开综合性的分析,采用综合性的科学措施对码头的稳定性进行修复。为了确保维修工作能够达到其应有的目的,维修人员必须对重力式码头的建造工作建立专项维修小组,专门用于码头稳定性的维修加固工程。

2.2 倒滤结构的损坏

在重力式码头之中,通常会设置倒滤结构来满足码头的运行需求,如果重力式码头的倒滤结构设置不够合理,在码头运行的过程中,会出现填料流失这一问题。重力式码头的结构安全以及使用功能将会受到非常严重的影响。重力式码头之中的倒滤结构并不属于码头的受力结构,但是倒滤结构是码头结构稳定性的重要保护环节,如果倒滤结构出现损坏,维修人员需要打开倒滤结构所处的地面,恢复其结构的完整性以及功能性,在修复的过程中,维修人员可以采用胶凝材料对倒滤结构的土体进行固化,无论是哪种修复方式,都会对码头的运行产生直接影响。

2.3 基地破坏

重力式码头的结构通常为直立性结构,在重力式码头建造的过程中,如果设计人员并未完善相关计算工作或者波浪底流速计算出现失误,就会导致重力式码头的基地在波浪冲击下受到损害,重力式码头出现结构前倾这一问题。因此重力式码头的基地修复工作是港口水工建筑修复工作中非常重要的一项内容。

2.4 耐久性问题

如果码头自身所采用的混凝土材料自身耐久性不足,在后续的使用过程中,重力式码头之中的钢筋以及表层混凝土会在外界因素的影响下出现损害。重力式码头稳定性维持的主要方式是码头自身的质量数值,如果混凝土结构以及钢筋结构受到损害,就会导致重力式码头的结构稳定性受到影响。在这一问题的维修过程中,维修人员需要对重力式码头自身结构的损坏程度以及这一损坏程度对重力式码头结构可能会产生的影响进行分析,如果所出现的损害并不会影响到重力式码头的整体稳定性则不需要进行加固维修,反之,如果损害程度过高,为了减少维修成本,则可以使用新建结构填充这一方式提升重力式码头的耐久性。

3 结束语

港口水工建筑之中较为常见的损耗原因是波浪损坏以及土地损坏,在港口水工建筑维修的过程中,维修人员需要对建筑物自身的结构进行分析以及评估,在建筑物原有设计的基础上探究建筑物的损害,并展开相关的维修工作。采用科学的方式对水工建筑的损坏程度进行评价,并在这一基础上展开修理加固措施,能够确保水工建筑的稳定运行,为港口的运行提供保障。

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