海塘防浪墙维修加固方案探究——以上海市浦东新区北部海塘相关防浪墙维修加固工程为例

郭志鹏

摘要：以上海市浦东新区北部海塘相关防浪墙维修加固工程为例，介绍了防浪墙安全状态评价办法，并针对现有问题提出专项维修方案，总结了设计及施工要点，以期为类似工程提供参考。

关键词：防浪墙；安全状态评价办法；维修加固

0引言

我国东南沿海地区多修筑海塘，以防范海潮侵袭，保证城市安全[[[]钟婉婷.排洪工程对感潮河段局部冲淤的影响研究[D].福州大学,2016]]。建国以后，海塘已进行了多次维修。但仍有部分海塘，由于建设年代久远、工作环境恶劣，存在着诸多问题。这些问题如果不及时得到解决，便会逐渐发展，最终影响到海塘设施的安全运行，严重的甚至会导致事故。因此海塘的维修加固工作对消除现状海塘安全隐患，保证海塘安全稳定运行起着重要的作用。

1工程背景

上海市浦东新区北部海塘位于长江口南港水道、黄浦江与长江交汇处，为浦东新区海塘与黄浦江防汛墙相接的过渡段，岸线总长701m，对应里程桩号为52+154~52+855，工程桩号为B0+000~B0+701。本段海塘目前设计标准为200年一遇潮位加12级风。

根据《北部海塘加高加固工程（一期）（1998.12）》竣工资料，现状海塘于1998年进行了达标建设，达标建设断面为带消浪平台的复合式斜坡堤结构。上、下坡均设置栅栏板，栅栏板厚0.3m，坡比1:2.5；中间5.5m标高处设4m宽消浪平台，上部防浪墙采用“L”型钢筋砼挡墙。该段海塘近年来又按《上海市海塘规划（2011-2020年）》再次进行了达标建设，部分岸段下坡栅栏板上方增设了单重1.0t的翼型块体。

现状海塘运行情况良好，上、下坡栅栏板结构完整，翼型块体码放整齐，能很好的发挥挡潮和消浪能力；上部防浪墙压顶损坏，表层混凝土脱落，墙身裂缝伸展，伸缩缝材料老化脱落，存在一定的隐患。为保证本段海塘持续安全运行，现考虑对防浪墙进行维修加固。

2防浪墙安全状态评价办法

本节从运行管理，工程质量和结构安全三方面对防浪墙进行全面的安全状态判别，为后续维修加固方案提供依据。

2.1运行管理

（1）基础资料：本段海塘为上海一线堤防，为I等1级工程。海塘原设计资料及后期加固资料基本齐全，由相应部门归档整理。

（2）管养制度：海塘管理单位已制定相应的规则制度，配置专人负责实施；海塘管养经费由管理单位上报，财政统一支付，管养措施得以保障。

（3）巡查机制：已制定专项制度，定人定时巡查，防患于未然。

综上所述，本段海塘运行管理方面基本符合要求，未发现明显安全隐患。

2.2工程质量

现状防浪墙建成及加固后均已运行多年，期间经历过多次风浪侵袭。现状墙身混凝土老化，外表面破损处已用砂浆修补，整体观感较差；防浪墙内侧表层混凝土隆起、脱落，素砼压顶损坏严重，压顶与钢筋砼墙身脱离，墙身表层存在裂缝，伸缩缝内填充材料已老化脱落。

综上所述，本段防浪墙工程质量方面已发现安全隐患，工程质量未达要求。

2.3结构安全

（1）设计标准

a）工程等级：I等1级[[[]GB/T51015-2014，海堤工程设计规范[s].]-[[]GB/T50805-2012,城市防洪工程设计规范[s].]]。

b）防洪标准：200年一遇高潮位+12级风下限（32.7m/s）[[[]赵宇.关于海塘波要素计算相关问题的探讨[J].珠江水运,2019(05):107-108]]。

c）抗震标准：7度设防。

d）潮位资料

本段海塘距石洞口规划代表站约19km，距高桥站约7km，对上述两测站最高潮位频率计算成果线性差值得本段设计高潮位为6.32m。因本段海塘紧邻吴淞站，特征潮位采用吴淞站数据。

（3）抗倾稳定性复核

防浪墙抗倾稳定按下式计算：

防浪墙各分项安全状态评定汇总如上，综合评定防浪墙安全状态为：存在一定的质量缺陷，但对现有问题进行专项加固后可保证其正常运行。

3防浪墙维修加固方案

为确保海塘安全运行，现就防浪墙压顶损坏，墙身裂缝伸展，伸缩缝材料老化脱落问题进行专项维修。

3.1维修方案设计原则

维修加固方案需满足以下原则：

（1）应充分分析现状存在问题原因，维修加固方案既要满足设计要求，又能解决现状存在问题；

（2）应充分利用现有防浪墙结构，减少废弃工程；

（3）防浪墙加固工程应便于施工；

（4）应便于后期的运行管理，减少后期维护量；

（5）应尽量优化设计、尽量降低工程造价。

3.2墙顶接高

现状墙体压顶损坏严重，压顶与墙体间存在裂缝，现将原有防浪墙素砼压顶拆除，钢筋砼墙体凿除35cm，凿除面清洗干净，墙内凿出的竖向钢筋保留，并与接高部分的墙体钢筋焊接，然后绑扎φ10水平分布筋，最后浇筑C30砼至原墙顶标高。

3.3墙身裂缝控制方案

施工之前需先对墙体露筋进行除锈处理，然后再进行碳纤维网格加固。具体操作如下：

①露筋除锈，防浪墙表面凿除15mm，凿除面充分湿润；

②拌制与碳纤维网格配套的砂浆，砂浆搅拌时间需大于15分钟至完全混合，共需喷涂砂浆两次，两次喷涂的砂浆需分别拌制；

③喷涂底浆，厚度5mm，表面找平；

④铺设碳纤维网格，网格压入砂浆层中，保证纤维尽可能的拉；

⑤待底浆初凝后，喷涂面浆，厚度10mm；

⑥压光找平及养护。

3.3伸缩缝处理方案

现状伸缩缝填缝材料多存在年久老化，断裂脱落等问题。现在墙身原伸缩缝处，将损坏的密封胶清除，并检查缝间填充物是否密实，若已脱落，采用沥青油麻丝人工嵌入，外周再用20mm×20mm单组份聚氨酯密封胶嵌缝。

墙身接高处变形缝原位设置；原橡胶止水带风化段割除，新旧止水带粘接，搭接长度≥10cm，外周采用泡沫板及密封胶填补嵌缝。

4小结

（1）国内海塘普遍具备使用年限久，工作环境差的特点，堤身及上部防浪墙难免会存在质量问题。上述缺陷应尽量做到“早发现，早解决”，杜绝其进一步发展。

（2）防浪墙因工作年代久，通常会存在混凝土老化，裂缝，止水材料脱落等问题。本文从防浪墙安全状态评价及质量缺陷专项维修两方面详述了设计及施工重点，为后续的防浪墙维修加固提供了一个思路。

（3）本文引入碳纤维网格加固方案控制裂缝伸展。受力方向网格搭接长度应大于20cm；为避免新老混凝土间施工缝开裂，网格与新墙身间搭接长度应大于20cm。本工程具体施工顺序建议如下：压顶拆除、墙身碳纤维网格加固、墙体接高、伸缩缝修补。

参考文献：

[]钟婉婷.排洪工程对感潮河段局部冲淤的影响研究[D].福州大学,2016

[]GB/T51015-2014，海堤工程设计规范[s].

[]GB/T50805-2012,城市防洪工程设计规范[s].

[]赵宇.关于海塘波要素计算相关问题的探讨[J].珠江水运,2019(05):107-108