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淺談復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)-板樁碼頭與重力式碼頭相結(jié)合的碼頭結(jié)構(gòu)

文檔作者：朱俊裕１王小渭２文檔來源：１．中交上海港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司２．上海港灣工程質(zhì)量檢測有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月07日
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淺談復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)—板樁碼頭與重力式碼頭相結(jié)合的碼頭結(jié)構(gòu)
■朱俊裕１ ，王小渭２
■１．中交上海港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海?。玻埃埃埃埃?；２．上海港灣工程質(zhì)量檢測有限公司，上?！。玻埃埃埃埃?
摘　要：分析板樁與重力式相結(jié)合的復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)計(jì)算原理及施工注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：板樁　重力式　復(fù)合式結(jié)構(gòu)　水泥土攪拌樁
碼頭按照結(jié)構(gòu)型式可分為重力式碼頭、板樁碼頭、高樁碼頭及復(fù)合
式碼頭等。實(shí)際應(yīng)用中，我們會(huì)根據(jù)各地區(qū)的地質(zhì)情況、水文、材料供
應(yīng)、施工條件及碼頭使用要求選用不同的碼頭結(jié)構(gòu)形式，一般情況下選
用高樁、板樁及重力式的結(jié)構(gòu)較多，復(fù)合結(jié)構(gòu)的較少。本文就以南通港
如皋港區(qū)長青沙港池工程為例，介紹板樁碼頭與重力式碼頭相結(jié)合的
復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)形式在工程實(shí)例中的應(yīng)用。
１ 　工程概況
南通港如皋港區(qū)長青沙港池工程建設(shè)規(guī)模為挖入式港池一座，港
池長７２２ｍ，寬１６０ｍ，兩側(cè)布置碼頭泊位，碼頭面標(biāo)高為５２ｍ，泥面標(biāo)
高－５３ｍ，設(shè)計(jì)船型為５０００ＤＷＴ 長江駁船。工程水工建筑物結(jié)構(gòu)安
全等級為Ⅱ級。
１ ．１ 　工程建設(shè)所面臨問題的分析
根據(jù)工程所在區(qū)域地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求，該工程在設(shè)計(jì)和施工過
程中需注意以下幾個(gè)方面：
（１）場地淺層土的工程性質(zhì)比較差，必須進(jìn)行原位處理或換填；
（２）場地存在可液化的飽和軟土層，必須消除其液化性能；
（３）場地內(nèi)土層很不均勻，特別是在地面標(biāo)高不足而需要大面積
填土的情況下會(huì)引起較大的不均勻沉降；
（４）碼頭還需填土厚度約２３ｍ，它既是下伏土層的荷載，也是需
要壓實(shí)的土層；
２．２　建設(shè)方案比選
針對以上問題的分析，碼頭結(jié)構(gòu)可選擇的方案有板樁式、高樁式，
其各自特點(diǎn)如下：
（１）板樁式。下部采用６００ｍｍ 厚地下連續(xù)墻，上部為現(xiàn)澆胸墻＋
鋼拉錨桿。由于墻后土體較差，進(jìn)行換填并分層碾壓，這種方法可以滿
足設(shè)計(jì)要求，但造價(jià)比較高。且板樁墻后方土體長期蠕變可能導(dǎo)致錨
碇系統(tǒng)松弛導(dǎo)致位移較大，從而對碼頭安全造成威脅。
（２）高樁式。在現(xiàn)地面以下碼頭前緣采用一排鉆孔灌注樁擋土和
兩排水泥土攪拌樁止水，后面采用多根ＰＨＣ 樁，胸墻采用扶壁式現(xiàn)澆
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，胸墻填土并分層壓實(shí)，此方法可以滿足要求，但造價(jià)
相對較高，另外樁周圍的土體自重固結(jié)沉降后會(huì)對其產(chǎn)生較大的負(fù)摩
阻力，不利于正常工作。
（３）復(fù)合式結(jié)構(gòu)方案。針對以上情況，經(jīng)過綜合考慮決定選用一
種板樁與重力式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，即在現(xiàn)地面以下碼頭前緣采用密
排鉆孔灌注樁，其后采用一定寬度的格柵式水泥土攪拌樁，胸墻采用扶
壁式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如此可由上下兩部分共同承擔(dān)上部豎向荷
載與后方土體的水平荷載。
我們認(rèn)為此復(fù)合式碼頭方案機(jī)理明確，對工程所在區(qū)域的不利地
質(zhì)情況適應(yīng)性較強(qiáng)，造價(jià)也相對較低?？紤]到為了消除軟土液化、減少
后方土體的沉降量和不均勻沉降，必須事先進(jìn)行地基處理，因此總體方
案應(yīng)該是：①對水泥土攪拌樁外邊寬約２５ｍ 的區(qū)域進(jìn)行地基處理，處
理深度需達(dá)到現(xiàn)地面標(biāo)高以下５ ～７ｍ；②施工鉆孔灌注樁和水泥土攪
拌樁；③以上灌注樁與攪拌樁達(dá)到２８ 天強(qiáng)度后進(jìn)行扶壁式胸墻澆注及
倒濾體等施工；④鋼筋混凝土胸墻達(dá)到２８ 天強(qiáng)度后，回填土并分層分
段碾壓到設(shè)計(jì)標(biāo)高；⑤施工面層、交工；⑥港池開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
施工參數(shù)如下：
地基處理采用動(dòng)力排水快速固結(jié)法，這種方法可以在短時(shí)間內(nèi)快
速提高地基承載力和減少施工后沉降。
碼頭前沿采用φ８００＠９００ 的密排鉆孔灌注樁，其后采用規(guī)格為
φ７００＠５００、寬為９２ｍ 的水泥土攪拌樁，水泥摻量為１６％，水泥強(qiáng)度等
級為３２５ 級以上普通硅酸鹽水泥，水灰比０４５ ～０５。
回填土要求：顆粒級配曲線中不均勻系數(shù)要求大于１０，曲率系數(shù)
要求在１ ～３ 之間。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：
圖１　如皋港長青沙港池?cái)嗝媸疽鈭D
２　上述復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)計(jì)算分析原理
本結(jié)構(gòu)方案采用的是板樁與重力式相結(jié)合的復(fù)合式碼頭結(jié)構(gòu)形
式，計(jì)算時(shí)應(yīng)同時(shí)要考慮板樁碼頭和重力式碼頭的計(jì)算方法。
２．１ 　按板樁碼頭計(jì)算
按照無錨板樁碼頭進(jìn)行計(jì)算，水泥攪拌樁處理區(qū)域的土體，原狀土
粘聚力４ ～１６ｋＰａ，內(nèi)摩擦角１４７ ～２１１°，經(jīng)處理后，該區(qū)域土質(zhì)力學(xué)
性質(zhì)可取粘聚力為０１ＭＰａ，內(nèi)摩擦角為２０°，雙軸水泥土攪拌樁同時(shí)作
為防滲止水帷幕；通過計(jì)算板樁墻內(nèi)力及踢腳穩(wěn)定，初步確定作為板樁
墻的灌注樁直徑及樁長；再進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算及單樁垂直極限承載
能力計(jì)算最終確定灌注樁的長度。
２．２　按重力式碼頭計(jì)算
按照重力式碼頭進(jìn)行計(jì)算，將灌注樁連續(xù)墻、錨板、胸墻及格柵式
水泥攪拌樁視為整體，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的抗傾、抗滑及地基承載力計(jì)算，
由此確定整體結(jié)構(gòu)的寬度及深度。
３　結(jié)構(gòu)施工過程中主要注意事項(xiàng)
（１）本工程樁基施工過程中需注意施工順序：先進(jìn)行鉆孔灌注樁
的施工，再做雙軸水泥攪拌樁。如果順序調(diào)換，則由于鉆孔灌注樁孔徑
和深度較大，加上攪拌樁本身就存在下部咬合不好的問題，如果受鉆孔
樁施工擾動(dòng)，其整體性將會(huì)受到一定破壞，止水防滲效果就會(huì)下降；為
能有效的提高結(jié)構(gòu)耐久性，防止碼頭前沿灌注樁后方的雙軸水泥攪拌
樁因施工不到位而造成水土流失，故在灌注樁樁間設(shè)置高壓旋噴樁進(jìn)
行封堵。
（２）本工程中水泥攪拌樁作為結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一定要嚴(yán)格
按照設(shè)計(jì)提出的要求進(jìn)行施工。
（３）本工程將胸墻、錨板及水泥攪拌樁連接成為整體結(jié)構(gòu)，故錨板
及胸墻的施工要待灌注樁及水泥攪拌樁達(dá)到２８ 天強(qiáng)度后并待水泥攪
拌樁沉降完成后進(jìn)行，否則容易在錨板及水泥攪拌樁樁頭間出現(xiàn)空洞
而導(dǎo)致錨板破壞，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)充分考慮水泥攪拌樁周圍土體對攪拌樁
的負(fù)摩阻力。
（４）土方回填。胸墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到２８ 天強(qiáng)度（下轉(zhuǎn)第１１１ 頁）
·１０７·
２０１４ 年第５ 期（總第１３４ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施工技術(shù)
成以施工質(zhì)量控制為要點(diǎn)的建筑工程施工質(zhì)量管理系統(tǒng)，從而不斷地
提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量，做好建造工程項(xiàng)目施工過程中的質(zhì)量控制，
從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理，促使企業(yè)不斷地獲取經(jīng)濟(jì)利益的能力。
參考文獻(xiàn)
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
０３∶１６４ －１６５．
（上接第１０６ 頁）能夠增強(qiáng)企業(yè)的競爭力、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算機(jī)
信息化技術(shù)在建筑施工管理上起到相當(dāng)大的促進(jìn)作用。例如，工程招
標(biāo)、預(yù)算等，建筑施工中的一些必要的施工技術(shù)，應(yīng)用了計(jì)算機(jī)信息；又
如，一些施工原料的規(guī)格、測量、預(yù)算等，大量的建筑施工技術(shù)，應(yīng)用了
計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)，使建筑施工技術(shù)，呈現(xiàn)信息管理的模式。計(jì)算機(jī)信
息化技術(shù)在建筑施工過程中的許多細(xì)節(jié)問題上，發(fā)揮了強(qiáng)大的優(yōu)勢，為
建筑施工行業(yè)提高，獲取更多的技術(shù)方便。
３　結(jié)束語
總而言之，近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，建筑業(yè)也得到高
速的發(fā)展，由于建筑工程不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的形式逐步向復(fù)雜化、多
樣化方向發(fā)展，再加上高層建筑建筑的體積龐大、施工的周期較長而且
高空作業(yè)較多，唯有在工程施工中重視應(yīng)用各種施工技術(shù)，才可以確保
高層建筑整體質(zhì)量
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第１０７ 頁）后，方可進(jìn)行后方回填土施工，胸墻后方填料應(yīng)分層回
填及壓實(shí)，每層填土虛鋪厚度：對人工夯實(shí)不宜大于０２ｍ，對機(jī)械夯實(shí)
或輾壓不宜大于０４ｍ，回填順序應(yīng)為自離墻背近處向離墻背遠(yuǎn)處依次
回填。
４　結(jié)束語
目前，長青沙港池運(yùn)營良好，水工構(gòu)件上也未出現(xiàn)明顯問題。綜合
上述復(fù)合式結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、施工上的分析以及實(shí)際使用情況，該方案適用
于工程土質(zhì)較差、前沿水深不大的中小型岸壁式碼頭，且具有安全可
靠、整體性好、施工簡便且造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。不過需要注意的是，水泥
攪拌樁的施工質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量，因此該結(jié)構(gòu)方案對水泥攪
拌樁的施工質(zhì)量要求較高。
參考文獻(xiàn)
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［５］《港口工程地基規(guī)范》?。剩裕樱保矗?－１ －２０１０．
［６］《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》?。剩牵剩罚?－２００２．
作者簡介：朱俊裕（１９８６ 年７ 月生）男，浙江嵊泗，現(xiàn)職稱：助理工
程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：水運(yùn)工程設(shè)計(jì)
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第１０８ 頁）留置凹槽（３０ ～５０ｍｍ 的）。（３）澆筑混凝土?xí)r，將整個(gè)
結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)區(qū)域，實(shí)行對稱澆筑，澆筑區(qū)域之間、上下層混凝土?xí)r要
預(yù)留間歇時(shí)間，只有確保了下層混凝土初步凝固后，才能進(jìn)行上層澆
筑。整個(gè)區(qū)域的澆筑要分層進(jìn)行，整個(gè)系統(tǒng)的澆筑要依據(jù)分層、分區(qū)域
進(jìn)行。（４）振搗混凝土?xí)r，由于轉(zhuǎn)換層內(nèi)密布了鋼筋結(jié)構(gòu)，而且鋼筋之
間的距離都非常小，非常不容易將５０ 振動(dòng)棒插入到梁內(nèi)，所以振搗大
梁時(shí)選用中振動(dòng)棒，通常將振搗時(shí)間定為１５ ～３０ｓ，振動(dòng)到混凝土表面
沒有汽泡即可，接著利用滾筒來整平全部橫向表面，以便預(yù)發(fā)發(fā)生收縮
裂縫。（５）除去依據(jù)標(biāo)志來有效控制剪力墻與柱筋上的標(biāo)高點(diǎn)外，還要
縱向控制混凝土板面，即將水平儀安裝在澆筑層的表面，以便合理的監(jiān)
控及找平整體澆筑板面。
３．２　混凝土的養(yǎng)護(hù)、測溫及轉(zhuǎn)換層的測溫
混凝土與轉(zhuǎn)換層測溫是為了有效控制混凝土的內(nèi)外溫差，應(yīng)將其
控制在２５℃以內(nèi)，若溫差變化超過２５℃以上，則要及時(shí)采取保溫養(yǎng)護(hù)。
測溫時(shí)通常選用直測法，在兩個(gè)澆筑分區(qū)的主梁上分別配置測點(diǎn)，且是
每個(gè)分區(qū)配置兩個(gè)測點(diǎn)。直測法的測溫方式和大體積混凝土的測溫方
式一樣。測溫時(shí)間定在混凝土澆筑完成后。前三天每４ 小時(shí)進(jìn)行一次
測溫，以后每８ 小時(shí)進(jìn)行一次測溫，且要做好測溫記錄與分析。
４　結(jié)束語
在進(jìn)行大體積的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換大梁的施工時(shí)，為了相對減弱整個(gè)轉(zhuǎn)換
層大梁的支撐體系的荷載力，節(jié)省周轉(zhuǎn)材料與勞動(dòng)力，要在確保水平施
工縫的處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上預(yù)留施工縫，以便分層澆搗混凝土。
參考文獻(xiàn)
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２００７（０４）：
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
６９ －７０．
（上接第１０９ 頁）根據(jù)不同問題進(jìn)行控制，實(shí)踐就是經(jīng)驗(yàn)，從建筑工程的
實(shí)踐中得出幾點(diǎn)防裂縫措施以供參考和借鑒。如在實(shí)際工作中要分段
處理、科學(xué)施工、嚴(yán)把選用混凝土原材料質(zhì)量關(guān)和要遵循規(guī)定要求配合
比例、根據(jù)裂縫的原因選擇適當(dāng)?shù)姆李A(yù)和養(yǎng)護(hù)方法，還要結(jié)合現(xiàn)代的計(jì)
算機(jī)科學(xué)技術(shù)信息化施工管理。
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