港口碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計及技術(shù)要點

傅陽

摘 要：本文以某港口碼頭工程實例為研究背景，在分析該港口碼頭工程相關(guān)內(nèi)容的同時，對港口碼頭工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點問題進(jìn)行研究，同時在闡述結(jié)構(gòu)設(shè)計要點的基礎(chǔ)上，就港口碼頭工程技術(shù)要點進(jìn)行討論，目的在于提升港口碼頭工程的建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)碼頭工程事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：港口碼頭;工程結(jié)構(gòu);設(shè)計內(nèi)容

中圖分類號：U652? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）10-0067-02

水路運輸是大型貨物運輸?shù)囊环N重要方式，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國越來越多的大型貨物運輸開始選擇水路運輸，而水路運輸最為重要的交通樞紐就是港口碼頭，只有通過港口碼頭，相應(yīng)貨物才能實現(xiàn)水路聯(lián)運，因此高質(zhì)量的碼頭建設(shè)對我國整個運輸行業(yè)發(fā)展具有十分重要的作用，筆者將在本文中對港口碼頭的設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望能對相關(guān)人員和單位起到指導(dǎo)作用。

1? 工程簡介

本次建設(shè)的碼頭泊位岸線長335.3m，在其東側(cè)有南疆碼頭，與1#、2#兩個泊位相連接，其西側(cè)連接7#、8#連接，整個碼頭上部結(jié)構(gòu)又相應(yīng)的縱梁、橫梁以及混凝土構(gòu)件構(gòu)成、采用斜坡式擋土結(jié)構(gòu)。

2? 港口碼頭工程結(jié)構(gòu)的基本特征

（1）要具有船舶停靠、貨物裝卸等基本功能。

（2）本身的承載力要達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計要求。

（3）具有應(yīng)對突發(fā)情況的功能，至少要確保整個結(jié)構(gòu)不會坍塌，要有足夠的穩(wěn)定性。

（4）耐久性要求，要保證能夠使用足夠長的時間。

3? 設(shè)計碼頭結(jié)構(gòu)的重點

3.1? 設(shè)計樁基

樁基是高樁承臺的重要結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量保證了高樁承臺的穩(wěn)定性，其具體的施工情況要根據(jù)實際的建設(shè)工程進(jìn)行確定。本次施工碼頭泊位的噸級小于30，000t，根據(jù)這種噸位情況選擇預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁是最好的，這種方樁既可以滿足施工質(zhì)量的要求，又可以減少相應(yīng)的成本投入，同時根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況，確定其埋藏深度要保持在39.2～51.3m范圍之間。在整個樁基的施工過程中，需要使用吊機進(jìn)行吊運，考慮到現(xiàn)場的實際施工情況決定采用六點吊對樁的方式，這樣可以在很大程度上確保吊機的穩(wěn)定性，同時在施工過程中，要首先對3#和3A#，4#～6#處設(shè)計了相應(yīng)的鋼樁靴，這是為了應(yīng)對施工過程中所出現(xiàn)的沉樁問題[1]。

3.2? 設(shè)計過渡段

本次工程的二期處在7#、8#和1#、2#之間，岸線較為平直，相應(yīng)的詳細(xì)圖示如下（見圖 1）。

打樁動態(tài)監(jiān)測儀PDA、水下加速度傳感器、水下應(yīng)力傳感器、數(shù)據(jù)傳輸線纜及數(shù)據(jù)分析軟件CAPWAP。如圖1所示。

（1）根據(jù)3A#～6#泊位之間承臺結(jié)構(gòu)的寬度情況，相應(yīng)設(shè)計人員在這之間的過渡段中預(yù)留出了73根三角形方樁，同時考慮到3A#～6#與1#、2#的情況相同，因此其結(jié)構(gòu)類型也設(shè)計的與1#、2#泊位相同，這樣可以很好的實現(xiàn)各個泊位的對接，同時還可以很好的利用2#泊位下方的方樁，達(dá)到了節(jié)約相應(yīng)資源的目的。

（2）此次設(shè)計中還在3A#段設(shè)計了一個深度為-46.7m的過渡段，這個過渡段是為了解決1#、2#泊位與3A#～6#泊位前沿水深度不同的問題，建立了-46.7m的過渡段后，便可以實現(xiàn)1#、2#泊位與3A#～6#之間的連接[2]。

（3）在進(jìn)行6#泊位的過渡段時，要充分考慮到7#、8#的承臺與接岸坡情況，根據(jù)相應(yīng)的承臺和接岸坡的情況，設(shè)計相應(yīng)的將6#泊位的主體結(jié)構(gòu)延長到過渡段。同時為了確保整個集裝箱碼頭不會受到打樁施工的影響，還在7#泊位岸設(shè)置了相應(yīng)的160kg的護面塊石。

3.3設(shè)計岸坡的穩(wěn)定

碼頭岸坡是在整個港口碼頭施工中最容易受到影響失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)，此次通過相應(yīng)的地質(zhì)勘測發(fā)現(xiàn)整個3A#～6#段存在兩層軟土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)很容易在打樁或者大潮低位時，出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，因此要針對不同層位的軟土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，第一層的軟土結(jié)構(gòu)為灰色淤泥，這種土質(zhì)非常不穩(wěn)定，很容易出現(xiàn)流動的狀況，針對這種土層要采取對相應(yīng)的軟層泥土結(jié)構(gòu)進(jìn)行挖掘回填的方法，將這種軟土結(jié)構(gòu)替換為較為穩(wěn)定的土質(zhì)結(jié)構(gòu)。

軟土結(jié)構(gòu)的第二層是淤泥質(zhì)粘土，針對這種土質(zhì)情況，相應(yīng)工作人員要采取打設(shè)砂樁的方法進(jìn)行處理，砂樁要按照相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，整個布置形狀為正方形，直徑設(shè)置為750mm，相鄰各個樁之間的距離設(shè)置為1.2m、1.5m。岸坡結(jié)構(gòu)通常情況下都要采用斜坡式的結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2）。

本次港口碼頭工程的1#泊位、2#泊位、7#泊位、8#泊位都是采用相應(yīng)的圖2所示的結(jié)構(gòu)。岸坡結(jié)構(gòu)最為重要是其穩(wěn)定性，整個岸坡的穩(wěn)定性設(shè)計要從使用期、施工期、地震期這三個方面進(jìn)行詳細(xì)的考慮計算，要確保岸坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能適合本次施工的穩(wěn)定性。通過對相應(yīng)數(shù)據(jù)的計算和實驗，確定該結(jié)構(gòu)符合施工的要求[3]。

3.4抗震設(shè)計

因該地區(qū)的地震頻發(fā)，以此地震災(zāi)害對整個港口碼頭的危害是非常大的，因此要根據(jù)實際情況的需要，對相應(yīng)的碼頭進(jìn)行抗震設(shè)計，根據(jù)對此港口碼頭所在位置的地震災(zāi)害分析，確定了該港口碼頭需要有抵抗相應(yīng)八級地震的能力，同時在此碼頭的900m的范圍內(nèi)設(shè)置了多個叉樁，用于抵御地震來臨時的慣性力，更好的對港口碼頭進(jìn)行保護。

4? 施工過程中的技術(shù)重點

4.1? 沉樁施工的技術(shù)重點

沉樁施工是整個碼頭施工工程中的關(guān)鍵步驟，其施工難度的大小往往取決于當(dāng)?shù)氐膸r層土質(zhì)情況，本次施工所在地的巖層為灰黃色粗砂層，該砂層厚度較大，難以穿透，因此本次沉樁施工的困難較大。為了解決灰黃色粗砂層所帶來的阻礙，就必須對相應(yīng)的錘擊數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)該地巖層。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計時，設(shè)計人員依照表1和實際的施工情況對錘擊數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計，但是其沒有考慮到較厚的灰黃色粗砂層所帶來的影響，因此需要根據(jù)實際情況對錘擊的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，將原有的100mm后的貫入度平均值由6mm提高到了8mm，同時也對沉樁的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整，將原有的最后十陣貫入度調(diào)整為了每一擊6mm，這樣便可以適應(yīng)實際的地質(zhì)條件，使得沉樁的質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求。整個沉樁過程要根據(jù)實際的情況進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)控和調(diào)整，要防止在提高錘擊力度和增加錘擊次數(shù)的情況下，出現(xiàn)沉樁損壞的情況，如果出現(xiàn)了相應(yīng)樁體出現(xiàn)破損裂縫等情況，要及時的進(jìn)行更換，確保最終整體的施工質(zhì)量[4-5]。