建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭。包括：復(fù)合地基，所述復(fù)合地基由擠密砂樁加固淤泥質(zhì)地基形成；拋石基床，所述拋石基床建于所述復(fù)合地基之上；預(yù)制沉箱，所述預(yù)制沉箱內(nèi)為拋石，建于所述拋石基床之上，且沉箱頂部高于施工水位；以及上部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括預(yù)制卸荷板和現(xiàn)澆胸墻，所述預(yù)制卸荷板設(shè)于所述現(xiàn)澆胸墻之下。本實(shí)用新型專利技術(shù)能大幅提高地基承載力，和克服碼頭施工過程中回淤的影響。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于碼頭工程領(lǐng)域，具體說涉及一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭。
技術(shù)介紹
重力式碼頭兼具碼頭結(jié)構(gòu)和擋土結(jié)構(gòu)雙重功能，具有悠久的使用歷史。但是重力式碼頭結(jié)構(gòu)對于地基承載カ要求很高，一般適用于砂土、巖基等地基條件較好的地方。在粘土、粉土等軟土地基上建造重力式碼頭，必須進(jìn)行可靠的地基加固處理。而淤泥質(zhì)土的地基承載カ極差，加固難度很大，而且往往回淤很快，對重力式碼頭施工過程中的基槽開挖、基床形成、碼頭主體結(jié)構(gòu)安裝及碼頭后方回填加載等エ序帶來很大困難。因此，淤泥質(zhì)地基很難建造重力式碼頭，一般適宜采用自重較輕的高樁碼頭結(jié)構(gòu)型式，利用樁基礎(chǔ)把碼頭荷載 傳遞到地基深處的持カ層。但高樁碼頭沒有擋土功能，需要另行建造擋土結(jié)構(gòu)，當(dāng)淤泥質(zhì)土層較深厚時，往往擋土結(jié)構(gòu)的造價非常高昂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭，能大幅提高地基承載力，和克服碼頭施工過程中回淤的影響。本技術(shù)采用以下技術(shù)方案一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭，包括復(fù)合地基，所述復(fù)合地基由擠密砂樁加固淤泥質(zhì)地基形成；拋石基床，所述拋石基床建于所述復(fù)合地基之上；預(yù)制沉箱，所述預(yù)制沉箱內(nèi)為拋石，建于所述拋石基床之上，且沉箱頂部高于施工水位；以及上部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括預(yù)制卸荷板和現(xiàn)澆胸墻，所述預(yù)制卸荷板設(shè)于所述現(xiàn)澆胸墻之下。在淤泥質(zhì)地基上建造重力式碼頭的關(guān)鍵是采用大置換率的擠密砂樁エ藝加固淤泥質(zhì)土形成復(fù)合地基，并采用一次安裝出水面的預(yù)制沉箱作為碼頭主體結(jié)構(gòu)。本技術(shù)可應(yīng)用于在深厚軟土地基上建設(shè)重力式碼頭，拓展了重力式碼頭的應(yīng)用范圍，特別適用于碼頭和陸域形成相結(jié)合的工程領(lǐng)域。優(yōu)選地，所述復(fù)合地基在基槽施工時具有第一、第二開挖深度，所述第一開挖深度在設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高以上不小于一倍的擠密砂樁樁徑處，第二開挖深度為設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高。由于淤泥質(zhì)土的高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度等特點(diǎn)，砂樁樁頂部分的密實(shí)度較差，為此采用基槽二次開挖、砂樁超打后挖除樁頂密實(shí)度較差部分的施工エ藝，確保加固后的復(fù)合地基承載カ滿足設(shè)計(jì)要求。本技術(shù)采用基槽二次開挖、砂樁超打后挖除樁頂密實(shí)度較差部分的施工エ藝，確保加固后的復(fù)合地基承載カ滿足設(shè)計(jì)要求。并且，采用一次安裝出水面的預(yù)制沉箱作為碼頭主體結(jié)構(gòu)，減少施工中回淤的影響。重力式碼頭主要由拋石基床、碼頭主體結(jié)構(gòu)、碼頭上部結(jié)構(gòu)三個部分組成，拋石基床一般需要先開挖基槽然后進(jìn)行拋石施工。淤泥質(zhì)地基的水域往往含泥量大、回淤快，其中基槽內(nèi)的回淤會降低拋石基床的密實(shí)度和承載力，拋石基床上方的回淤會降低碼頭抗滑安全度。本技術(shù)合理安排基槽開挖、砂樁施工、拋石基床施工、碼頭主體結(jié)構(gòu)安裝的エ藝流程，碼頭主體結(jié)構(gòu)采用一次安裝出水面的預(yù)制沉箱結(jié)構(gòu)。預(yù)制沉箱高度取決于碼頭前沿設(shè)計(jì)水深，寬度由碼頭穩(wěn)定計(jì)算確定，長度取決于沉箱安裝施工エ藝，沉箱內(nèi)拋填塊石，滿足抗滑穩(wěn)定和抗傾穩(wěn)定要求。附圖說明圖I為本技術(shù)涉及的建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭的結(jié)構(gòu)斷面圖。具體實(shí)施方式參見圖1，為本技術(shù)涉及的建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭的結(jié)構(gòu)斷面圖。根據(jù)施工順序，從下向上包括復(fù)合地基1，所述復(fù)合地基I由大置換率擠密砂樁加固淤泥質(zhì) 地基2形成；拋石基床3，所述拋石基床3建于所述復(fù)合地基I之上；預(yù)制沉箱4，所述預(yù)制沉箱4內(nèi)為拋石5，建于所述拋石基床3之上，且沉箱頂部高于施工水位；以及上部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括預(yù)制卸荷板6和現(xiàn)澆胸墻7，所述預(yù)制卸荷板6設(shè)于所述現(xiàn)澆胸墻7之下。其中，擠密砂樁復(fù)合地基I的關(guān)鍵是確定砂樁置換率和加固范圍及成樁エ藝。砂樁置換率和加固范圍通過計(jì)算確定；砂樁施工利用水上打砂樁船舶，通過振動設(shè)備和管腔增壓裝置把砂強(qiáng)制壓入軟弱地基中形成擴(kuò)徑砂樁，置換率可達(dá)50% 70%。由于淤泥質(zhì)土的物理力學(xué)性能較差，為確保砂樁的密實(shí)度，基槽施工分二次進(jìn)行，即復(fù)合地基I在基槽施エ時具有第一、第二開挖深度，所述第一開挖深度在設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高以上不小于一倍的擠密砂樁樁徑處，第二開挖深度為設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高。成樁施工前的初次開挖應(yīng)至設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高以上一倍砂樁樁徑以上，成樁后進(jìn)行砂樁密實(shí)度檢測，確定或重新確定基槽底標(biāo)高。當(dāng)砂樁密實(shí)度檢測結(jié)果太低，不滿足設(shè)計(jì)要求時可降低基槽底標(biāo)高，降低后可以使I)砂樁的密實(shí)度越往下越高；2)隨著基槽底標(biāo)高的降低，拋石基床3的厚度也相應(yīng)變大，則對砂樁密實(shí)度的要求可以降低。然后再進(jìn)行二次開挖，從而把密實(shí)度較差的砂樁樁頂部分挖除。二次開挖后不用再檢測砂樁密實(shí)度，砂樁密實(shí)度檢測應(yīng)在第二次開挖前就做好，因?yàn)榭梢灾苯拥玫缴皹恫煌疃忍幍拿軐?shí)度指標(biāo)，據(jù)此可以知道第二次開挖應(yīng)該開挖到哪里。拋石基床3是重力式碼頭的基礎(chǔ)，其施工過程包括基槽開挖和水下拋石及整平三個エ序，為減少回淤影響，三個エ序應(yīng)緊密連貫進(jìn)行，如間隔較大，必須增加水沖清淤的措施。預(yù)制沉箱4為碼頭主體結(jié)構(gòu)，箱頂高于施工水位，安裝前用高壓水沖除拋石基床3頂面的浮泥，然后一次安裝出水面，不用再擔(dān)心回淤的影響。上部結(jié)構(gòu)與常規(guī)的重力式碼頭相同，起到最終形成平順的碼頭岸壁和安裝碼頭附屬設(shè)施的作用。具體來說，實(shí)施方法，包括以下步驟(I)碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，采用由大置換率擠密砂樁加固淤泥質(zhì)地基2的復(fù)合地基1，確定碼頭設(shè)計(jì)地基承載力、砂樁置換率及加固范圍；(2)開挖基槽，第一次開挖至設(shè)計(jì)基槽底標(biāo)高以上不小于一倍的擠密砂樁樁徑處，隨后進(jìn)行砂粧施工，施工完后進(jìn)行砂粧密實(shí)度檢測，確定或重新確定基槽底標(biāo)尚，隨后進(jìn)行第二次開挖；(3)拋石基床3施工，清除基槽內(nèi)浮泥，立即拋填碎石墊層8和拋石基床3、并整平所述基床頂面；(4) 一次安裝預(yù)制沉箱4,且所述預(yù)制沉箱4頂面高于施工水位；(5)沉箱內(nèi)拋石；(6)碼頭上部結(jié)構(gòu)施工； (7)確定碼頭后方回填結(jié)構(gòu)型式和回填加載方式，進(jìn)行碼頭后方回填加載施工。其中，在所述步驟(I)中，所述砂樁置換率為50% -70%。大置換率的擠密砂樁復(fù)合地基I可達(dá)到均質(zhì)中密或密實(shí)砂基的承載力，可以滿足重力式結(jié)構(gòu)對地基承載カ的設(shè)計(jì)要求。擠密砂樁設(shè)計(jì)、復(fù)合地基承載カ的計(jì)算可以參見《重力式碼頭水下擠密砂樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)》(《水運(yùn)工程》2011年第11期)在所述步驟(2)中，當(dāng)砂樁密實(shí)度檢測結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求吋，降低基槽底標(biāo)高。所述設(shè)計(jì)要求，指設(shè)計(jì)地基承載カ所需要的砂樁密實(shí)度指標(biāo)，由復(fù)合地基承載カ計(jì)算確定。另外，所述步驟⑵、(3)、(4)連續(xù)進(jìn)行。進(jìn)ー步地，在所述步驟(3)中，整平所述基床頂面前檢查回淤情況，采用高壓水沖除基床頂面淤泥。進(jìn)ー步地，在所述步驟(4)進(jìn)行前，檢查回淤情況，必要時可采用高壓水沖除基床頂面淤泥。另外，在淤泥質(zhì)地基2上建造重力式碼頭一般是為了利用其兼具碼頭結(jié)構(gòu)和擋土結(jié)構(gòu)雙重功能的特點(diǎn)，碼頭結(jié)構(gòu)后方的回填加載和陸域9形成過程是影響碼頭整體穩(wěn)定的關(guān)鍵。本技術(shù)對碼頭后方的淤泥質(zhì)地基采用常規(guī)加固措施(塑料排水板加固或普通砂樁加固等技術(shù))，回填加載采用分區(qū)域、分層從碼頭后方向陸域9推進(jìn)的辦法，通過事先精確計(jì)算和實(shí)時監(jiān)測相結(jié)合，嚴(yán)格控制各分層的加載厚度和速度，確保碼頭整體穩(wěn)定。權(quán)利要求1.一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭，其特征是包括 復(fù)合地基，所述復(fù)合地基由擠密砂樁加固淤泥質(zhì)地基形成； 拋石基床，所述拋石基床建于所述復(fù)合地基之上； 預(yù)制沉箱，所述預(yù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種建設(shè)于淤泥質(zhì)地基上的重力式碼頭，其特征是包括：復(fù)合地基，所述復(fù)合地基由擠密砂樁加固淤泥質(zhì)地基形成；拋石基床，所述拋石基床建于所述復(fù)合地基之上；預(yù)制沉箱，所述預(yù)制沉箱內(nèi)為拋石，建于所述拋石基床之上，且沉箱頂部高于施工水位；以及上部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)包括預(yù)制卸荷板和現(xiàn)澆胸墻，所述預(yù)制卸荷板設(shè)于所述現(xiàn)澆胸墻之下。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：顧祥奎，王曉暉，程澤坤，
申請(專利權(quán))人：中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：