丹东船厂砂石码头门吊基础改造
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摘 要：介绍丹东航道管理处船厂浪头码头结构构造，分析了门吊座上码头后，面板、梁以及桩受力后的安全性，同时设计了门吊后腿基础，保证了门吊作业支腿基础的一致性和安全性，总结了基础改造后的优点，指出了码头使用时必须注意的问题。
丹东航道管理处船厂浪头码头建于1999年，码头长141.0米，宽9.8米，后方堆场面积为一万平方米，码头结构属高桩板梁式结构，共二排桩，临水的第一排桩是半叉桩，桩尖标高：直桩斜桩标高-16.55米，靠岸第二排是直桩，桩尖标高-16.55米，码头横、纵向跨间距均为4.0米。当初码头设计时只考虑停靠千吨以内的船只，为船厂坞道上坞停靠船舶使用。为充分发挥码头的经济效益，将原有码头改作砂石码头，在141米码头岸线上安装四台自重为96.0吨的门吊，门吊基础四个支腿之间间距为6.0米，而码头横、纵梁尺为4.0米，高1.0米，宽0.40米，面板尺寸为长4.0米，高1.35米或1.56米，厚0.30米，梁能承受最大正弯矩M=28.0t.m，面板承受最大正弯矩9.68t.m，门吊工作状态为四个支腿受力是不均匀的，最大荷载为50.0吨，码头基础属桩基础，是靠摩擦承载，单桩承受最大荷载为107.0吨。门吊坐落在码头上，只有二种情况，第一种：门吊前腿座在码头临水第一排桩轴上；第二种：门吊前腿座在码头第二排桩轴上。下面就这两种情况，分析受力的合理性。
分析受力合理性
1、门吊前腿座在码头临水第一排桩轴上
码头摩擦承载桩：直桩107.0吨，斜桩（承载通过折减系数0.9折算）为96.0吨，因此在不考虑码头堆货情况下，半叉桩的安全系数为2.53，满足要求。在这种情况下，力是通过面板、梁、桩帽传给桩，再有桩传给地基，将力分散开去，这样门吊前支腿的受力是合理的，也是安全的。门吊后两个支腿，根据门吊跨间距为6.0米，后退只能落在码头第二跨面板上，这一跨面板，一头搁在码头直桩桩帽上，一头搁在挡土墙上，而面板能承受的最大弯矩为9.68t.m，显然承受不了集中荷载为50.0吨力产生的弯矩，如果要采用第一种情况，门吊坐落的关键问题，是要解决吊后支腿基础。
2、门吊前腿座在码头第二排桩轴上
门吊前支腿坐落在单排直桩上，单桩的最大承载力为107.0吨，而门吊工作起来时最大荷载为50.0吨，单桩直桩的安全系数为1.37，达不到规范要求的安全系数1.45，不能满足要求。因此，第二种情况门吊前腿座在第二排直桩不安全。
门吊后支腿基础改造
1、方箱设置
码头纵横跨间距为4.0米，如果前支腿中有一支腿座在半叉桩轴线上，另外三个支腿就会坐落在梁或板上，为避免出现这种情况，在码头面上用厚14mm钢板焊成一方箱，方箱外尺寸8.7m*8.7m，方箱前沿二个支腿正好作用在桩轴线上，而后边二个支腿直接座在挡土墙上。如果门吊座在方箱上，而方箱一边是作用在桩轴线上，一边作用在挡土墙上，门吊工作起来后，由于基础的不一样，极容易产生不均匀沉降，从而导致生产时不安全因素的产生。
2、现浇梁设置
码头后方挡土墙基础是座在回填块石上，因为当时码头设计时只考虑停靠船舶，后方不堆货，挡土墙基础只有半米深，码头竣工后不到一年，挡土墙出现明显沉降，导致码头第二跨面层有裂纹产生。如果把挡土墙作为门吊的后腿基础是不安全的，必须进行改造，具体措施如下：在码头挡土墙后方2米远的地方，用陆地柴油打桩机打入长20.0米的预应力混凝土管桩，桩顶标高2.95米，具置在码头左右两边，桩间距为8.0米，码头中间有124.0米，也打入十六根长8.0米的预应力混凝土管桩，桩顶标高+4.0米，上面用回填土掩埋并夯实。码头左右两边八根桩，浇上桩帽，其标高与码头直桩桩帽标高一致为+3.45米。从码头上、下游起，吊走码头第一块、第六块、第二十、第二十五块面板，并把这四块面板下的挡土墙敲掉一部分，至标高+3.40米处，在码头第二排直桩桩帽上和挡土墙后方打入桩的桩帽上，现浇八根长6.0米，宽限0.70米，高1.5米的简支梁，并在现浇梁上预埋厚14mm钢板，让钢板制作的方箱座在预埋板上，并焊成一体，然后让门吊座在方箱上，通过方箱将力传到桩上，具体构造见码头断面图。
基础改造后的优点以及码头使用时注意事项
码头通过基础改造，由只能停靠船舶的码头改成座四台门吊，同时进行砂石上岸作业，最大限度发挥了码头的经济效益，同时，由于挡土墙后方打入十六根预应力管桩，增强了码头后方堆载的能力，避免了码头门吊基础不一致导致不均匀沉降而带来的不安全因素。同时码头使用时应当注意，禁止在码头面上堆载，砂石作业时遗漏在码头面上的砂石要及时清走，以确保码头使用的安全。
（作者单位：丹东航道管理处）