CN103321241A - 深水开敞式组合基础码头及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深水开敞式组合基础码头，基础支撑体系由沉箱重力式结构系统和桩基结构系统固定组装连接构成，沉箱着床固定在海底基床上，桩基结构系统由贯通长桩和非贯通桩组成钢管混凝土桩束结构，沿着钢护筒内设置钢管桩被打入到岩土持力层，形成贯通长桩，非贯通桩的底部嵌入于沉箱顶板进行固定连接，形成开敞式桩基和重力式沉箱相结合的组合基础码头。本发明还提供一种本发明码头的施工方法，包括组合基础在陆上预制、海床基础处理、组合基础定位和下沉、贯通长桩制作和上部码头面板制作步骤。本发明码头结合了重力式结构与桩基结构两者的优势，有效解决了不均匀沉降问题，同时改善码头前沿泊稳条件，使码头承载力更高、耐久性更好。

Description

深水开敞式组合基础码头及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种码头及其施工方法，特别是涉及一种深水码头及其施工方法，应用于软土地基上建造大型深水码头，属于港口、水利工程建筑结构建造的技术领域。

背景技术

石油、煤炭、矿石等大宗散货，其运量大、运距长，采用大型船舶运输具有很大的经济效益，而一般港口的水深难于接纳这些大船。为了适应船舶大型化，建设大型深水离岸式码头势在必行。由于在深水海域建造防波堤投资巨大，一般采用开敞式码头。目前国内已建的开敞式码头多为固定式码头，结构形式主要为沉箱重力式结构和桩基结构两大类。

沉箱重力式码头是国内应用最为广泛、成熟的结构，具有整体性好、抗震性能强、施工期的抗波浪稳定性好等优点，但对地基承载力要求高、工后沉降大、沉箱码头前沿波浪反射严重，为了改善船舶泊稳条件，往往需采取有效的消浪措施。且随着码头水深的增加，造价急剧增加。

桩基码头是软土地基广泛采用的结构型式，具有结构自重轻、造价低、对波浪反射率低、所受波浪，水流力小、施工相对容易等优点，但结构承载能力有限、耐久性差、对码头面超载适应性差，存在一定局限性。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种深水开敞式组合基础码头及其施工方法，建造一种深水软土地基上的开敞式桩基-重力式组合基础码头，结合了重力式结构与桩基结构两者的优势，解决重力式基础在深水厚覆盖层下的沉降问题，同时能改善码头前沿泊稳条件，使码头的承载力更高、耐久性更好，具有很大经济效益。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种深水开敞式组合基础码头，其码头上部结构通过基础支撑体系支撑在海底基床上，码头面板的前端设有护舷构件，基础支撑体系由沉箱重力式结构系统和桩基结构系统固定组装连接构成，沉箱重力式结构系统由沉箱着床固定在海底基床上形成，沉箱的侧面箱壁、沉箱顶板和沉箱底板围合形成密闭腔室，桩基结构系统由一系列的贯通长桩和另一系列的非贯通桩组成钢管混凝土桩束结构，沉箱内设有一系列垂直贯通其上下两个端面的预留成桩钢护筒，钢护筒顶口高出自由水面，钢护筒底口抵达沉箱底板并被密封在沉箱内，钢护筒外壁与沉箱顶板固定连接并进行密封防水处理，在沉箱的密闭腔室内的钢护筒之间采用固体填料进行夯实挤密，沉箱侧面箱壁下部和沉箱底板同时被埋入海床基床中进行着床固定，沿着钢护筒内设置钢管桩，钢管桩穿过形成沉箱底板的封底混凝土层，被打入到海床基床下方的岩土持力层的预设深度，在钢管桩与钢护筒之间灌入封水混凝土，使沉箱底板与钢管桩固定连接在一起，在钢管桩内植入钢筋，利用浇筑混凝土将钢护筒和钢管桩固定连接，形成贯通长桩，非贯通桩的底部嵌入于沉箱顶板进行固定连接，非贯通桩的顶部和贯通长桩的顶部共同连接在码头面板的下方，来共同支撑码头面板，形成开敞式桩基和重力式沉箱相结合的组合基础码头。

作为本发明技术方案的改进，在沉箱顶板位置处的钢护筒外壁上固定设置环形固定板和一系列加劲肋，加劲肋沿着钢护筒长度方向进行设置，环形固定板与各加劲肋焊接于所述钢护筒的外壁，形成与沉箱顶板固定连接的钢护筒的铆接结合部，将加劲肋与环形固定板一起埋入构成沉箱顶板的混凝土中，使钢护筒与沉箱顶板之间进行锚固连接，钢护筒实现竖向荷载的传递，成为贯通长桩的外层结构组件。

作为本发明技术方案的进一步改进，在沉箱顶板位置处的非贯通桩下部的外壁上固定设置一系列平头焊钉，在非贯通桩的底端还固定连接锚固钢板，平头焊钉和锚固钢板一起形成非贯通桩与沉箱顶板固定连接的铆接节点，在浇筑混凝土制造沉箱顶板时，在沉箱顶板内预留嵌入非贯通桩底部节点的嵌固杯槽，向嵌固杯槽浇筑混凝土形成混凝土结合部，将非贯通桩的铆接节点部位与沉箱顶板固定结合在一起，非贯通桩形成的钢管混凝土桩束由非贯通直桩和非贯通斜桩两种基桩排布组成，非贯通直桩与钢护筒之间保持平行关系，非贯通斜桩与钢护筒之间保持空间斜交关系，码头面板为现浇混凝土梁板式码头面板，码头面板下方的横梁和纵梁分别与钢护筒、非贯通直桩和贯通长桩的顶部固定连接，其中非贯通直桩与贯通长桩的顶部共同固定支撑码头面板，在非贯通直桩底端的锚固钢板下方且在嵌固杯槽底部正下方的沉箱顶板内设有钢筋网片，增强对非贯通直桩底端的锚固钢板的竖向支撑，在非贯通斜桩底端的锚固钢板下方则固定连接预埋钢筋，预埋钢筋穿过嵌固杯槽底部并预埋在沉箱顶板内，使非贯通斜桩与沉箱顶板进行增强固定连接。

作为上述本发明技术方案的改进，在沉箱顶板内设有纵横交错的隔板，形成纵横向隔板互相交叉的一系列“井”字形结构，将沉箱顶板划分为一系列分隔仓，每个分隔仓中仅设置构成桩基结构系统的一个钢管混凝土桩，使每个钢管混凝土桩分别与沉箱顶板的不同分隔仓内的混凝土结合区域固定连接。

作为上述本发明技术方案的进一步改进，在每个分隔仓中仅设置一个钢护筒，使每个钢护筒分别与沉箱顶板内的不同分隔仓内的混凝土结合区域紧密连接，在沉箱顶板内的纵横向设置的隔板的交点正上方设置预留嵌入非贯通桩底部节点的嵌固杯槽，向嵌固杯槽浇筑混凝土形成混凝土结合部，将非贯通桩的铆接节点部位与沉箱顶板固定结合在一起。

当海底基床下方的软土层较很厚时，全部贯通长桩优选形成摩擦桩体系，当海底基床的软土覆盖层下有坚固土质或岩层时，全部贯通长桩则优选形成嵌岩端承桩体系。

全部贯通长桩的竖向总承载力最好占码头竖向总荷载的60%~50%，全部非贯通桩的竖向总承载力最好占码头竖向总荷载的40%~50%。

上述沉箱的水平截面形状优选为矩形、圆形或椭圆形。

在钢护筒内及钢管桩内浇筑的封水混凝土和其他混凝土皆优选采用现场配制的水下高性能、微膨胀且不离析混凝土。

本发明提供一种深水开敞式组合基础码头的施工方法，其特征在于，包括下列步骤：

a. 组合基础在陆上预制：在陆上将钢护筒和沉箱预制成型，沉箱及钢护筒通过填入砂石并夯实挤密，沉箱的沉箱顶板处做好钢护筒外壁上的固定连接节点后，浇筑混凝土形成沉箱顶板，使钢护筒和沉箱顶板形成整体式固定连接系统，在浇筑制造沉箱顶板的时候，预留非贯通桩的放置杯口，待非贯通桩底端做好固定连接节点后，用混凝土将非贯通桩底端部与沉箱浇筑在一起，形成组合基础的组件固定连接结构，随后将预制完成的组合基础托运出海备用；位于水中的钢护筒与非贯通短桩的外表面在入水前须做好防腐、防锈处理；

b. 海床基础处理：在待建设码头下方的海床区域，用挖泥船将清除海床表层淤泥并向下进行开挖，形成具有凹状区域的基槽，对石料运输船舶定位后，对基槽区域内抛石作业，然后夯实抛石形成的海底基床，并对海底基床整平，完成海床基础的制作；

c. 组合基础定位和下沉：将在步骤a中预制完成的组合基础运送至将在步骤b中完成的海床基础上方的预定下沉位置，利用锚锭系统将组合基础进行定位，采用浮吊辅助吊装组合基础下沉，使组合基础沉入水底，在组合基础最下部的沉箱外围四周回填块石，使组合基础的沉箱底部着床固定；

d. 贯通长桩的制作：以钢护筒为导向通道，先用钻机钻开沉箱封底混凝土和海底基床至海床层，再在钢护筒内振动沉桩至海床的持力层的设定深度，在钢管桩与钢护筒之间先灌入封水混凝土，使沉箱底板与钢管桩先连接在一起，待封水混凝土强度达到要求后，将钢护筒和钢管桩内的水抽除，并在钢管桩内植入钢筋，然后浇灌混凝土再将钢管桩与钢护筒牢固连接，形成贯通长桩；

e. 上部码头面板的制作：浇筑上部梁板式码头承台板，将码头承台板与贯通长桩桩顶部和非贯通桩顶部固接在一起。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1．本发明采用桩基-重力式组合基础的码头可有效控制沉降，使工后沉降显著减小，较好的满足结构功能要求；

2. 本发明考虑桩、土、沉箱共同作用，建设完成后沉箱和桩基共同承受竖向荷载和水平向荷载，两者协同受力；

3. 本发明在沉箱施工后，成桩过程在沉箱护筒内进行，减少了水下作业环节，增加了施工安全性，更易保证施工质量，大量的工作已在岸边预制完成，可有效的缩短施工工期；

4. 本发明深水开敞式组合基础码头相比传统的重力式沉箱码头，组合基础中的桩基部分受到的波浪和水流力较小，减小了整个结构受到的水平力和力矩，且减少了波浪反射从而改善了码头前沿的泊稳条件；

5. 本发明的组合基础中沉箱的部分增加了结构整体的侧向刚度，缩短了基桩的自由长度，保护基桩不受海床冲刷影响，使得基础的适应能力更强，耐久性更好。

附图说明

图1为本发明实施例一深水开敞式组合基础码头结构示意图。

图2为本发明实施例一的基础支撑体系的沉箱与钢护筒布置示意图。

图3为本发明实施例一的钢护筒在沉箱顶板处的连接结构示意图。

图4为本发明实施例一的钢护筒在沉箱顶板处的铆接结合部的结构示意图。

图5为本发明实施例二海底基床以上的深水开敞式组合基础码头主要部分结构示意图。

图6为本发明实施例二的基础支撑体系成型后的外部结构示意图。

图7为本发明实施例二的非贯通直桩在沉箱顶板处的节点连接结构示意图。

图8为本发明实施例二的非贯通斜桩在沉箱顶板处的节点连接结构示意图。

图9为本发明实施例二的贯通长桩和非贯通直桩分别与码头面板之间的连接示意图。

图10为本发明实施例二的非贯通斜桩与码头面板之间的连接示意图。

图11为本发明实施例二深水开敞式组合基础码头的施工方法的流程框图。

图12为本发明实施例二的待建设码头下方的海床区域基槽开挖作业示意图。

图13为本发明实施例二的向待建设码头下方的海床区域基槽抛石作业示意图。

图14为本发明实施例二的基础支撑体系的海上运输示意图。

图15为本发明实施例二的基础支撑体系定位下沉作业示意图。

图16为本发明实施例二的钢护筒导向振动沉桩作业示意图。

图17为本发明实施例二的贯通长桩成桩示意图。

图18为本发明实施例二深水开敞式组合基础码头最终成型示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1～图4，一种深水开敞式组合基础码头，其码头面板16通过基础支撑体系固定连接在海底基床上，码头面板16的前端设有护舷构件28，基础支撑体系由沉箱重力式结构系统和桩基结构系统固定组装连接构成，沉箱重力式结构系统由沉箱1着床固定在海底基床上形成，沉箱1的侧面箱壁、沉箱顶板17和沉箱底板围合形成密闭腔室，桩基结构系统由一系列的贯通长桩和另一系列的非贯通桩组成钢管混凝土桩束结构，沉箱1内设有一系列垂直贯通其上下两个端面的预留成桩钢护筒4，钢护筒4顶口高出自由水面，钢护筒4底口抵达沉箱底板并被密封在沉箱1内，钢护筒4外壁与沉箱顶板17固定连接并进行密封防水处理，在沉箱1的密闭腔室内的钢护筒4之间采用固体填料3进行夯实挤密，沉箱1侧面箱壁下部和沉箱底板同时被埋入海床基床中进行着床固定，沿着钢护筒4内设置钢管桩13，钢管桩13穿过沉箱底板的封底混凝土层，被打入到海床基床下方的岩土持力层的预设深度，在钢管桩13与钢护筒4之间灌入封水混凝土14，使沉箱底板与钢管桩13固定连接在一起，在钢管桩13内植入钢筋15，利用浇筑混凝土将钢护筒4和钢管桩13牢固连接，形成贯通长桩，非贯通桩的底部嵌入于沉箱顶板17进行固定连接，非贯通桩的顶部和贯通长桩的顶部共同连接在码头面板16的下方，来共同支撑码头面板16，形成开敞式桩基和重力式沉箱相结合的组合基础码头。作为本实施例深水开敞式组合基础码头的基础支撑体系的组合基础结合了重力式结构与桩基结构两者的优势，其中贯通长桩由打入土中的钢管桩13及钢护筒4通过植筋连接并灌入混凝土连接而成，非贯通桩由钢管混凝土制造，固定设置在沉箱顶板17与后期成型的码头面板16之间，桩基结构系统可将荷载传至地层深处，适应软土地基工后沉降变形的特性，而沉箱1增加了结构的侧向刚度，具有较好的抵抗深水条件下巨大水平力的特性，使结构受力更为合理，承载力高，耐久性好，在水深较大时能有效降低工程造价，适用于软基条件下深水海域，尤其适用于深厚软基或覆盖层中赋存有软弱夹层的大型深水开敞式组合基础码头的建造，具有显著的经济效益。本实施例深水开敞式组合基础码头的基础部分可先由陆上预制，能减少水下施工工序从而缩短工期，降低施工风险，使复杂外海条件下的深水码头经典基础型式难以实现的问题得以解决。组合基础码头修建完成后，竖向荷载将由沉箱1与贯通长桩共同承担，可充分发挥地基自然承载力，降低工程造价。本实施例深水开敞式组合基础码头的基础结构在外海软弱地基条件下的深水码头具有不可替代的优势。随着人类资源的开发，水运工程不断的向深海发展，本实施例深水开敞式组合基础码头具有广阔的应用前景。

在本实施例中，参见图3和图4，在沉箱顶板17位置处的钢护筒4外壁上固定设置环形固定板19和一系列加劲肋18，加劲肋18沿着钢护筒4长度方向进行设置，环形固定板19与各加劲肋18焊接于所述钢护筒4的外壁，形成与沉箱顶板17固定连接的钢护筒4的铆接结合部，将加劲肋18与环形固定板19一起埋入构成沉箱顶板17的混凝土中，使钢护筒4与沉箱顶板17之间进行锚固连接，钢护筒4实现竖向荷载的传递，成为贯通长桩的外层结构组件。在本实施例中，钢护筒4上，形成与沉箱顶板17固定连接的钢护筒4的铆接节点，使钢护筒4与浇筑的沉箱顶板17的混凝土间有足够的接触面积，能传递竖向荷载。

在本实施例中，参见图2，在沉箱顶板17内设有纵横交错的隔板2，形成纵横向隔板互相交叉的一系列“井”字形结构，将沉箱顶板17划分为一系列分隔仓，每个分隔仓中仅设置构成桩基结构系统的一个钢管混凝土桩，使每个钢管混凝土桩分别与沉箱顶板17的不同分隔仓内的混凝土结合区域紧密连接，将每根钢管混凝土桩的节点连接分离开，即使某根钢管混凝土桩与沉箱顶板17的节点连接结构发生破坏，也不会影响其他节点的连接强度，使深水开敞式组合基础码头更加稳定，安全性更好。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，参见图5～图18，在沉箱顶板17位置处的非贯通桩下部的外壁上固定设置一系列平头焊钉20，在非贯通桩的底端还固定连接锚固钢板23，平头焊钉20和锚固钢板23一起形成非贯通桩与沉箱顶板17固定连接的铆接节点，在浇筑混凝土制造沉箱顶板17时，在沉箱顶板17内预留嵌入非贯通桩底部节点的嵌固杯槽21，向嵌固杯槽21浇筑混凝土形成混凝土结合部22，将非贯通桩的铆接节点部位与沉箱顶板17固定结合在一起，非贯通桩形成的钢管混凝土桩束由非贯通直桩5和非贯通斜桩6两种基桩排布组成，非贯通直桩5与钢护筒4之间保持平行关系，非贯通斜桩6与钢护筒4之间保持空间斜交关系，码头面板16为现浇混凝土梁板式码头面板，码头面板16下方的横梁27和纵梁26分别与钢护筒4、非贯通直桩5和贯通长桩的顶部固定连接，其中非贯通直桩5与贯通长桩的顶部共同固定支撑码头面板16，在非贯通直桩5底端的锚固钢板23下方且在嵌固杯槽21底部正下方的沉箱顶板17内设有钢筋网片24，增强对非贯通直桩5底端的锚固钢板23的竖向支撑，在非贯通斜桩6底端的锚固钢板23下方则固定连接预埋钢筋25，预埋钢筋25穿过嵌固杯槽21底部并预埋在沉箱顶板17内，使非贯通斜桩6与沉箱顶板17进行增强固定连接。在本实施例中，码头面板16为现浇混凝土梁板式码头面板，贯通长桩与非贯通桩均在码头面板16处固结。本实施例深水开敞式组合基础码头为组合式基础，能有效地控制结构的不均匀沉降，承载竖向载荷和水平推力的能力强，不仅具有传统重力式码头耐久性好、承载力高、侧向刚度大的优点，兼有桩基础沉降控制效果好，波浪和水流力较小，能透射波浪从而减小码头前沿波浪壅高的特点。

在本实施例中，深水开敞式组合基础码头的施工方法，包括下列步骤：

a. 组合基础在陆上预制：在岸边的陆上将钢护筒4和沉箱1预制成型，沉箱1尺寸为26×16×13.5m，沉箱1的沉箱底板的封底混凝土层厚度为1.5m，沉箱1的侧壁厚为0.5m，沉箱顶板17厚度为3.5m，隔板2厚度为0.3m，将3排厚度为20~35mm、直径为2400~2800mm的钢护筒4放置于每个分隔仓合适位置，沉箱1及钢护筒4通过填入砂石作为固体填料3，各分隔仓内的固体填料3填至尚未浇筑的沉箱顶板17底面高度，并夯实挤密固体填料3，通过对填料进行夯实挤密来保证钢护筒4的稳定，从而形成整体的基础支撑体系，在沉箱顶板17位置处的钢护筒4外壁上分别焊接环形固定板19和一系列加劲肋18，加劲肋18沿着钢护筒4长度方向进行设置，环形固定板19与各加劲肋18焊接于所述钢护筒4的外壁，形成与沉箱顶板17固定连接的钢护筒4的铆接节点，使钢护筒4与浇筑的沉箱顶板17的混凝土间有足够的接触面积，能传递竖向荷载，在沉箱1的沉箱顶板17处做好钢护筒4外壁上的固定连接节点后，浇筑混凝土形成沉箱顶板17，使钢护筒4和沉箱顶板17形成整体式固定连接系统，在浇筑制造沉箱顶板17的时候，预留非贯通桩的嵌固杯槽21，在沉箱顶板17位置处的非贯通桩下部的外壁上固定设置一系列平头焊钉20，在非贯通桩的底端还固定连接锚固钢板23，形成非贯通桩与沉箱顶板17固定连接的铆接节点，在非贯通直桩5底端正下方的沉箱顶板17内预埋钢筋网片24，防止混凝土压碎，在非贯通斜桩6底端固定连接预埋钢筋25，增加非贯通斜桩6的抗拔性能，以加强非贯通斜桩6与沉箱顶板17的连接，待非贯通桩底端做好固定连接节点后，用混凝土将非贯通桩底端部与沉箱1浇筑在一起，形成作为基础支撑体系的组合基础的组件固定连接结构，随后将预制完成的组合基础托运出海备用，将置入水中的钢护筒4与非贯通短桩的外表面在入水前做好防腐、防锈处理；

b. 海床基础处理：在待建设码头下方的海床区域，用挖泥船7将清除海床表层淤泥并向下进行开挖，形成具有凹状区域的基槽，对石料运输船舶8定位后，对基槽区域内抛石作业，然后夯实抛石形成的海底基床，并对海底基床整平，完成海床基础的制作；

c. 组合基础定位和下沉：将在步骤a中预制完成的组合基础运送至将在步骤b中完成的海床基础上方的预定下沉位置，利用锚锭系统9将组合基础进行定位，采用浮吊10辅助吊装组合基础下沉，使组合基础沉入水底，在组合基础最下部的沉箱外围四周回填块石11，起冲刷防护及锁定回填作用，使组合基础的沉箱1底部着床固定；

d. 贯通长桩的制作：以钢护筒4为导向通道，先用钻机12钻开沉箱1底部的封底混凝土层和海底基床至海床层，再在钢护筒4内振动沉桩至海床的持力层的设定深度，在钢管桩13与钢护筒4之间先灌入封水混凝土14，使沉箱底板与钢管桩13先连接在一起，待封水混凝土14强度达到要求后，将钢护筒4和钢管桩13内的水抽除，并在钢管桩13内植入钢筋15，然后浇灌混凝土再将钢管桩13与钢护筒4牢固连接在一起，形成贯通长桩，在钢护筒4内及钢管桩13内浇筑的封水混凝土14和其他混凝土皆为现场配制的水下高性能、微膨胀且不离析混凝土；

e. 上部码头面板的制作：浇筑上部梁板式码头承台板，将码头承台板与贯通长桩桩顶部和非贯通桩顶部固接在一起，非贯通直桩5和非贯通斜桩6内通过灌入混凝土制成钢管混凝土桩，各非贯通桩顶部标高与施工完成的贯通长桩一致，并高于水面设定距离，通过水上搭设模板，将贯通长桩和非贯通桩同时与梁板式码头面板浇筑在一起，形成整体。

实施例三：

本实施例与实施例二基本相同，特别之处在于：

在每个分隔仓中仅设置一个钢护筒4，使每个钢护筒4分别与沉箱顶板17内的不同分隔仓内的混凝土结合区域紧密连接，在沉箱顶板17内的纵横向设置的隔板2的交点正上方设置预留嵌入非贯通桩底部节点的嵌固杯槽21，向嵌固杯槽21浇筑混凝土形成混凝土结合部22，将非贯通桩的铆接节点部位与沉箱顶板17固定结合在一起。将钢护筒4放置于每个分隔仓合适位置，其中第三排分隔仓尺寸大于前两排，即三排分隔仓的宽度尺寸分别按照8m、8m和10m进行排布，在宽度为10m的分隔仓上方埋置非贯通斜桩6，以优化结构的受力，非贯通桩的直径选为1400mm~2000mm。成桩后，在步骤a中预制的非贯通斜桩6所在分隔仓内的钢护筒4由于不需承受码头面板16传来的上部荷载，因此可以在沉箱顶板17以上截断加以回收利用，只保留在箱体内至软土深层的贯通长桩。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明深水开敞式组合基础码头及其施工方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。 

Claims (11)

1.一种深水开敞式组合基础码头，其码头面板（16）通过基础支撑体系固定连接在海底基床上，所述码头面板（16）的侧面设有护舷构件（28），其特征在于：所述基础支撑体系由沉箱重力式结构系统和桩基结构系统固定组装连接构成，所述沉箱重力式结构系统由沉箱（1）着床固定在海底基床上形成，所述沉箱（1）的侧面箱壁、沉箱顶板（17）和沉箱底板围合形成密闭腔室，所述桩基结构系统由一系列的贯通长桩和另一系列的非贯通桩组成钢管混凝土桩束结构，所述沉箱（1）内设有一系列垂直贯通其上下两个端面的预留成桩钢护筒（4），所述钢护筒（4）顶口高出自由水面，所述钢护筒（4）底口抵达所述沉箱底板并被密封在所述沉箱（1）内，所述钢护筒（4）外壁与所述沉箱顶板（17）固定连接并进行密封防水处理，在所述沉箱（1）的密闭腔室内的所述钢护筒（4）之间采用固体填料（3）进行夯实挤密，所述沉箱（1）侧面箱壁下部和所述沉箱底板同时被埋入海床基床中进行着床固定，沿着所述钢护筒（4）内设置钢管桩（13），所述钢管桩（13）穿过所述沉箱底板的封底混凝土层，被打入到海床基床下方的岩土持力层的预设深度，在所述钢管桩（13）与所述钢护筒（4）之间灌入封水混凝土（14），使所述沉箱底板与所述钢管桩（13）固定连接在一起，在所述钢管桩（13）内植入钢筋（15），利用浇筑混凝土将所述钢护筒（4）和所述钢管桩（13）牢固连接，形成贯通长桩，所述非贯通桩的底部嵌入于所述沉箱顶板（17）进行固定连接，所述非贯通桩的顶部和所述贯通长桩的顶部共同连接在所述码头面板（16）的下方，共同支撑所述码头面板（16）传递下来的竖向荷载，形成开敞式桩基和重力式沉箱相结合的组合基础码头。

2.根据权利要求1所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：在所述沉箱顶板（17）位置处的所述钢护筒（4）外壁上固定设置环形固定板（19）和一系列加劲肋（18），所述加劲肋（18）沿着所述钢护筒（4）长度方向进行设置，所述环形固定板（19）与所述各加劲肋（18）焊接于所述钢护筒（4）的外壁，形成与所述沉箱顶板（17）固定连接的所述钢护筒（4）的铆接结合部，将所述加劲肋（18）与所述环形固定板（19）一起埋入构成所述沉箱顶板（17）的混凝土中，使所述钢护筒（4）与所述沉箱顶板（17）进行锚固连接，所述钢护筒（4）实现竖向荷载的传递，成为所述贯通长桩的外层结构组件。

3.根据权利要求2所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：在所述沉箱顶板（17）位置处的所述非贯通桩下部的外壁上固定设置一系列平头焊钉（20），在所述非贯通桩的底端还固定连接锚固钢板（23），所述平头焊钉（20）和所述锚固钢板（23）一起形成所述非贯通桩与所述沉箱顶板（17）固定连接的铆接节点，在浇筑混凝土制造所述沉箱顶板（17）时，在所述沉箱顶板（17）内预留嵌入所述非贯通桩底部节点的嵌固杯槽（21），向所述嵌固杯槽（21）浇筑混凝土形成混凝土结合部（22），将所述非贯通桩的铆接节点部位与所述沉箱顶板（17）固定结合在一起，所述非贯通桩形成的钢管混凝土桩束由非贯通直桩（5）和非贯通斜桩（6）两种基桩排布组成，所述非贯通直桩（5）与所述钢护筒（4）之间保持平行关系，所述非贯通斜桩（6）与所述钢护筒（4）之间保持空间斜交关系，所述码头面板（16）为现浇混凝土梁板式码头面板，所述码头面板（16）下方的横梁（27）和纵梁（26）分别与所述钢护筒（4）、所述非贯通直桩（5）和所述贯通长桩的顶部固定连接，其中所述非贯通直桩（5）与所述贯通长桩的顶部共同固定支撑所述码头面板（16），在所述非贯通直桩（5）底端的锚固钢板（23）下方且在所述嵌固杯槽（21）底部正下方的所述沉箱顶板（17）内设有钢筋网片（24），增强对所述非贯通直桩（5）底端的锚固钢板（23）的竖向支撑，在非贯通斜桩（6）底端的锚固钢板（23）下方则固定连接预埋钢筋（25），所述预埋钢筋（25）穿过所述嵌固杯槽（21）底部并预埋在所述沉箱顶板（17）内，使所述非贯通斜桩（6）与所述沉箱顶板（17）进行增强固定连接。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：在所述沉箱顶板（17）内设有纵横交错的隔板（2），形成纵横向隔板互相交叉的一系列“井”字形结构，将所述沉箱顶板（17）划分为一系列分隔仓，每个分隔仓中仅设置构成所述桩基结构系统的一根钢管混凝土桩，使每根钢管混凝土桩分别与所述沉箱顶板（17）的不同分隔仓内的混凝土结合区域紧密连接。

5.根据权利要求4中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：在每个分隔仓中仅设置一个所述钢护筒（4），使每个所述钢护筒（4）分别与所述沉箱顶板（17）内的不同分隔仓内的混凝土结合区域紧密连接，在所述沉箱顶板（17）内的纵横向设置的隔板（2）的交点正上方设置预留嵌入所述非贯通桩底部节点的嵌固杯槽（21），向所述嵌固杯槽（21）浇筑混凝土形成混凝土结合部（22），将所述非贯通桩的铆接节点部位与所述沉箱顶板（17）固定结合在一起。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：当海底基床下方的软土层较很厚时，全部所述贯通长桩形成摩擦桩体系，当海底基床的软土覆盖层下有坚固土质或岩层时，全部所述贯通长桩则形成嵌岩端承桩体系。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：全部所述贯通长桩的竖向总承载力占码头竖向总荷载的60%~50%，全部所述非贯通桩的竖向总承载力占码头竖向总荷载的40%~50%。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：所述沉箱（1）的水平截面形状为矩形、圆形或椭圆形。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头，其特征在于：在所述钢护筒（4）内及所述钢管桩（13）内浇筑的封水混凝土（14）和其他混凝土皆为现场配制的水下高性能、微膨胀且不离析混凝土。

10.一种权利要求1～3中任意一项所述的深水开敞式组合基础码头的施工方法，其特征在于，包括下列步骤：

a. 组合基础在陆上预制：在陆上将钢护筒和沉箱预制成型，沉箱及钢护筒通过填入砂石并夯实挤密，在沉箱的沉箱顶板处做好钢护筒外壁上的固定连接节点后，浇筑混凝土形成沉箱顶板，使钢护筒和沉箱顶板形成整体式固定连接系统，在浇筑制造沉箱顶板的时候，预留非贯通桩的底部节点的嵌固杯槽，待非贯通桩底端做好固定连接节点后，用混凝土将非贯通桩底端部与沉箱浇筑在一起，形成组合基础的组件固定连接结构，随后将预制完成的组合基础托运出海备用；

b. 海床基础处理：在待建设码头下方的海床区域，用挖泥船将清除海床表层淤泥并向下进行开挖，形成具有凹状区域的基槽，对石料运输船舶定位后，对基槽区域内抛石作业，然后夯实抛石形成的海底基床，并对海底基床整平，完成海床基础的制作；

c. 组合基础定位和下沉：将在步骤a中预制完成的组合基础运送至将在步骤b中完成的海床基础上方的预定下沉位置，利用锚锭系统将组合基础进行定位，采用浮吊辅助吊装组合基础下沉，使组合基础沉入水底，在组合基础最下部的沉箱外围四周回填块石，使组合基础的沉箱底部着床固定；

d. 贯通长桩的制作：以钢护筒为导向通道，先用钻机钻开沉箱封底混凝土和海底基床至海床层，再在钢护筒内振动沉桩至海床的持力层的设定深度，在钢管桩与钢护筒之间先灌入封水混凝土，使沉箱底板与钢管桩先连接在一起，待封水混凝土强度达到要求后，将钢护筒和钢管桩内的水抽除，并在钢管桩内植入钢筋，然后浇灌混凝土再将钢管桩与钢护筒牢固连接，形成贯通长桩；

e. 上部码头面板的制作：浇筑上部梁板式码头承台板，将码头承台板与贯通长桩桩顶部和非贯通桩顶部固接在一起。

11.根据权利要求10所述的深水开敞式组合基础码头的施工方法，其特征在于：位于水中的钢护筒与非贯通短桩的外表面在入水前做好防腐、防锈处理。

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