CN101392521A - 嵌岩钢架码头结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌岩钢架码头结构，包括码头上部结构(5)，码头上部结构(5)下设置若干管状立柱(11)，立柱(11)下端通过嵌岩桩(2)与岩基固接，立柱(11)之间设置水平支撑(13)和斜向支撑(14)。本发明还公开了嵌岩钢架码头结构的施工方法，步骤如下：首先，选择合适的场地进行钢架(1)的制作，立柱(11)与其水平支撑(13)或斜向支撑(14)之间焊接固定；其次，将钢架(1)水上安放于整平后的找平层(33)上；第三，将所述钢架(1)作为施工平台，布置钻机进行基岩钻孔；第四，进行嵌岩桩(2)施工，所述立柱(11)兼做嵌岩桩(2)的套筒。采用这样的结构和施工方法后，码头结构对水平载荷适应性强、整体刚度大、施工速度快。

Description

嵌岩钢架码头结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑领域中的桩基基础工程技术，特别涉及一种用于深水裸露基岩环境中的码头、桥梁等桩基施工时采用的稳桩技术及其施工方法。

背景技术

大型外海开敞式码头的建设当遇到基岩裸露或基岩覆盖层较浅的地质环境时，一般首选重力式沉箱结构，但该结构存在着码头面较高、水下工程量大、泊稳条件较差、对水域流态有影响等不利之处。如果采用高桩嵌岩码头结构，虽然可以回避重力式沉箱结构的码头面较高、泊稳条件较差、对水域流态有影响等缺陷，但是存在施工期需要设置稳桩措施、结构水平变位大、水下工程量大等不足，典型结构断面见图1。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对水平载荷适应性强、整体刚度大、结构变位小并能承受较大的垂直使用载荷的嵌岩钢架码头结构，以及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明嵌岩钢架码头结构，包括码头上部结构，所述码头上部结构下设置若干管状立柱，立柱下端通过嵌岩桩与岩基固接，所述立柱之间设置水平和斜向支撑形成钢架。

优选的是，立柱的近下端部设置防沉板。

作为上述方案的优选方案，码头上部结构采用梁板或墩台形式。

上述嵌岩钢架码头结构的施工方法，操作步骤如下：

首先，选择合适的场地进行钢架的制作，立柱与其水平或斜向支撑之间焊接固定，节点焊接应按照焊接工艺规定的方法、程序、参数和检验等技术措施进行；

其次，对钢架进行水上安装，安装完成后进行调平作业，使其水平误差在设计允许的范围之内；

第三，钢架安装完成后，作为施工平台，布置钻机进行基岩钻孔；

第四，进行嵌岩桩施工，所述立柱兼做嵌岩桩的套筒。

优选的是，在钢架安装之前，对钢架安装水域下的天然地基设置找平层，所述找平层的平整度和强度需满足钢架的施工要求。

优选的是，找平层采用抛填碎石或浇注水下砼的方式设置。

优选的是，找平层采用浮吊吊装进行。

优选的是，在进行钢架制作的同时，进行码头平台的现浇结构的模板加工。

优选的是，在水深流急的水域条件下，钢架安装后应采取工程措施确保钢架整体稳定。

优选的是，在嵌岩桩施工完成后，挖除所述找平层。

采用这样的结构后，增强了结构的水平刚度，曾提刚度大，结构透空性好，对于大型船舶靠系泊及开敞环境下波浪等水平载荷的适应性强，结构变位小。采用本发明的结构及施工方法，使得码头可承受较大的垂直使用载荷。

附图说明

图1是现有嵌岩钢架码头结构的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是图2的A-A向视图。

图4是图2的B-B视图。

附图标记如下：

1、钢架                            31、袋装碎石层

11、立柱                           32、袋装砂层

12、节点                           33、找平层

13、水平支撑                       41、中～微风化层

14、斜向支撑                       42、强风化层

15、防沉板                         5、码头上部结构

2、嵌岩桩

具体实施方式

本发明嵌岩钢架码头结构包括如下结构，下文将参照附图进行详细描述。

本发明涉及一种深水裸露基岩或基岩覆盖层较浅的地质环境的嵌岩桩2基床稳桩技术，适合于在外海开敞水域浅覆盖岩基或裸露岩基上建设的大型高桩码头或桥梁。

如图2所示，在立柱11上增设水平支撑13和斜向支撑14，减少立柱11的自由长度，增强结构的水平刚度和整体性，使结构受力更加合理。水平支撑13和斜向支撑14采用钢管，钢管与钢管之间焊接连接固定。

钢架结构单元在陆地上制作，然后进行水上施工安装在经过修整平整的基床上，这样，水上工程量小，技术风险小，具有一定的抗风浪能力。

钢架1可作为立柱嵌岩的施工平台，搭设平台后钻机即可以实施嵌岩工作，将钢架1固定于海床上。钢架1的立柱11兼作嵌岩桩2的套筒。在使用期该结构型式的整体刚度大，结构透空性好，对于大型船舶靠系泊及开敞环境下波浪等水平荷载的适应性强，结构变位小。采用嵌岩钢架式高桩码头结构型式使码头可承受较大的垂直使用荷载。嵌岩钢架式高桩码头的上部结构可考虑参照常规码头采用梁板或墩台型式。

嵌岩钢架式码头结构施工流程为：施工准备、水下基础找平、钢架1制作、钢架1运输、钢架1安装、嵌岩施工、码头上部结构5施工、附属设备安装。具体操作步骤如下：

1)钢架1水下基础找平。钢架1安装水域的天然地基不平整时，应设置找平层33。找平层33可采用抛填碎石或浇注水下砼。找平层33的平整度及其强度需满足钢架1的施工要求，钢架1立柱11底部可考虑配置防沉板15。

2)钢架1加工制作。钢架1制作应选择合适的场地，并考虑储存和出运条件。可在船厂或工厂制作，也可以在临时预制场地加工。水平支撑13和斜向支撑14的节点12焊接应按焊接工艺规定的方法、程序、参数、检验等技术措施进行。

3)钢架1运输。根据钢架1尺寸和环境条件编制合适施工方案，确保安全。钢架1水上运输可采用起重船吊运、驳船载运和浮运等方法。

4)钢架1水上安装。一般采用浮吊吊装，安装前需对天然地基进行水下找平。钢架1安装应选择潮流小，潮位低、风浪小的时段进行作业。在钢架1到位后，应进行调平作业，其水平误差应在设计允许范围内。

5)在水深流急的水域条件，钢架1安装后应采取一定的工程措施确保钢架1整体稳定，同时应在台风期来临前完成抗台风所需的嵌岩桩施工。

6)钢架1的立柱11的嵌岩。钢架1安装后可作为施工平台，钢架1的立柱11兼做嵌岩桩2的套筒，布置钻机沿着管状的立柱11进行基岩钻孔，然后进行嵌岩施工，将嵌岩桩钢筋笼沿着立柱11的空腔置入钻孔内并浇注混凝土。嵌岩深度和嵌岩桩2的直径尺寸均较现有技术减少，降低了施工难度。

7)在钢架1预制时，可根据施工工艺同时完成码头上部结构(5)的现浇结构的模板加工，以减少水上施工工作量，加快施工进度。

上述设计实例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种嵌岩钢架码头结构，包括码头上部结构(5)，所述码头上部结构(5)下设置若干管状立柱(11)，其特征在于：所述管状立柱(11)下端通过嵌岩桩(2)与岩基固接，所述立柱(11)之间设置水平支撑(13)和斜向支撑(14)形成钢架(1)。

2.根据权利要求1所述的嵌岩钢架码头结构，其特征在于：所述立柱(11)的下端部设置防沉板(15)。

3.根据权利要求2所述的嵌岩钢架码头结构，其特征在于：所述码头上部结构(5)采用梁板或墩台形式。

4.一种权利要求1所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：

首先，选择合适的场地进行钢架(1)的制作，立柱(11)与其水平支撑(13)或斜向支撑(14)之间焊接固定，节点(12)焊接应按照焊接工艺规定的方法、程序、参数和检验等技术措施进行；

其次，对钢架(1)进行水上安装，安装完成后进行调平作业，使其水平误差在设计允许的范围之内；

第三，将所述钢架(1)作为施工平台，布置钻机进行基岩钻孔；

第四，进行嵌岩桩(2)施工，所述立柱(11)兼做嵌岩桩(2)的套筒。

5.根据权利要求4所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：在钢架(1)安装之前，对钢架(1)安装水域下的天然地基设置找平层(33)，所述找平层(33)的平整度和强度需满足钢架(1)的施工要求。

6.根据权利要求5所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：所述找平层(33)采用抛填碎石或浇注水下砼的方式设置。

7.根据权利要求5或6所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：所述找平层(33)采用浮吊吊装进行。

8.根据权利要求4所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：在进行钢架(1)制作的同时，进行码头上部结构(5)的现浇结构的模板加工。

9.根据权利要求4所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：在水深流急的水域条件下，钢架(1)安装后应采取工程措施确保钢架(1)整体稳定。

10.根据权利要求4所述的嵌岩钢架码头结构的施工方法，其特征在于：在嵌岩桩(2)施工完成后，根据水深需要挖除所述找平层(33)。

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