CN104389291B - 一种软土地基上快速施工码头结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软土地基上快速施工新型码头结构，属于码头工程领域，其包括对称设置的两排长桩和两排短桩板，两排短桩板分别设置在两排长桩的相向内侧，在每排长桩中相邻的两根长桩之间均设有一块短板桩，相邻的短板桩的接缝处均被设置在短板桩外侧的长桩覆盖；在两排短桩板的相向内侧均铺设土工布，在两侧土工布之间形成用于填筑的区域，在该区域内等间距竖向布置注浆管，并在该区域内填充碎石复合体。本发明还公开了该码头的施工方法。该码头结构通过采用长桩和短板桩，结构简单且码头的稳定性得到提高；该结构具有质量轻的特点，对地基的附加荷载较小；同时，该码头结构的施工方法操作简单，费用低，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于码头工程领域，具体涉及一种软土地基上快速施工码头结构及其施工方法。
背景技术
码头的建设对提高水路客运货运量，间接带动近海近河地区的经济发展有重要的作用，我国的近海、河流和湖泊存在大量的软土地基结构，对与码头的建设提出了考验，同时施工方式的选择对于施工工期和地质条件适用性至关重要。
桩基础是一种重要的地基基础和地下结构形式，它既可以承受上部结构的竖向荷载，也可承受上部结构和土体的横向荷载，目前桩基础在各类工程中得到了越来越广泛的应用，桩基码头中板桩码头就是桩基础应用的一个重要方面。
板桩码头是一种重要的码头结构形式，传统中该桩型主要用于中小型码头，但随着经济的发展和港口船舶发展的大型化趋势，需对原有的板桩码头进行修改，以提高其施工建设速度。
现有技术中采用如下方法来解决问题：1)通过在淤泥质地基上先构筑临时围堤，再构筑前后板桩墙，对墙体内部的淤泥质土体进行水泥加固，最后构筑上部结构形成码头的施工方法，该方法施工过程复杂，工期长，处理费用高；2)由水泥板桩组成的水泥板桩块体、旋喷桩和钢板桩组合而成的联合挡土结构，用来克服单一水泥板桩块体抗弯能力和抗倾覆能力差的特点，利用该复合结构重力大的特点形成重力式挡墙结构，在其结构的保护下进行码头施工，该方法的缺点在于水泥板桩块体、旋喷桩和钢板桩之间力的相互作用关系较为复杂，施工工序多，工期长，处理费用高；3)采用挤密砂桩加固淤泥质地基，再进行抛石基床施工，最后进行重力式码头施工，施工工艺复杂，工期长；4)通过基本结构单元刚浮体的标准化、定型设计，使其成为能够在工厂车间进行规模化、成批量生产的系列产成品构件，像搭建积木模型或拼装俄罗斯方块一样，现场总体组合装配，快速构建完成，该结构属于临时结构，长期强度和稳定性很难得到保证。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种软土地基上快速施工码头结构，使其不仅操作简单而且费用低，本发明的另一目的是提供该码头结构的施工方法。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种软土地基上快速施工码头结构，包括对称设置的两排长桩和两排短板桩，两排短板桩分别设置在两排长桩的相向内侧，在每排长桩中相邻的两根长桩之间均设有一块短板桩，相邻的短板桩的接缝处均被设置在短板桩外侧的长桩覆盖；在所述的两排短板桩的相向内侧均铺设土工布，在两侧土工布之间形成用于填筑的区域，在该区域内按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管，相邻的注浆管之间间隔4～7m，并在该区域内填充碎石复合体；其中，对称设置的两排长桩之间均分别通过横梁固定，在相邻的横梁之间设有用于密封的盖板。
所述的两排长桩之间间距5～15m。
所述的每排长桩中相邻的长桩之间间距2～5m，每根长桩穿过软土层且深入持力层中的深度大于4m；所述的短板桩穿过软土层到达持力层顶部。
所述的碎石复合体包括碎石和聚氨酯高分子聚合物；所述的聚氨酯高分子聚合物通过注浆管注入到碎石中，充填碎石内部的空隙。
所述的对称设置的两排短板桩之间也分别通过横梁固定，在所述的横梁的两端均设有一个凹槽，该凹槽的宽度等于长桩和短板桩的厚度之和。
软土地基上快速施工码头结构的施工方法，包括以下步骤：
1)进行场地清理、放线；
2)沿码头走向打设两排长桩，每根长桩穿过软土层且深入持力层中的深度大于4m，每排长桩中相邻的长桩之间间距2～5m；
3)在每侧两根长桩内侧插入短板桩，短板桩的长度打穿软土层到达持力层顶部，相邻的短板桩的接缝处均被设置在短板桩外侧的长桩覆盖；
4)采用横梁固定两排对称的长桩和短板桩；
5)在两排短板桩内侧铺设土工布，并向软土层中按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管，相邻的注浆管之间间隔4～7m；
6)往两侧土工布之间形成用于填筑的区域中抛填碎石，当抛填高度达到设定高度后，通过注浆管进行聚氨酯高分子聚合物注浆，聚氨酯高分子聚合物在注浆管内发生化学反压，体积膨胀充填周边碎石中的孔隙，形成碎石复合体；
7)最后在碎石复合体上方采用顶层水泥盖板密封浇筑。
本发明的软土地基上快速施工码头结构在软土地基上快速施工码头的应用。
有益效果：与现有技术相比，本发明的软土地基上快速施工码头结构具有以下优势：
1)通过采用长桩和短板桩，结构简单；
2)聚氨酯高分子聚合物化学反应速度快，凝固时间短，可在24小时内形成弹性填充结构，加速了施工总进度，缩短工程周期；
3)通过碎石抛填，地基上的软土能够得到挤密和置换，碎石中充填聚氨酯高分子聚合物，整体性增强，码头的稳定性得到提高；该结构具有质量轻的特点，对地基的附加荷载较小；
4)铺设土工布能够有效的保证聚氨酯高分子聚合物能够充分充填于碎石的孔隙中，保证施工质量；
同时，本发明的码头结构的施工方法操作简单，费用低，易于推广应用。
附图说明
图1是软土地基上快速施工码头结构的示意图；
图2为码头结构的A-A剖面示意图；
图3为码头结构的B-B剖面示意图；
图4为码头结构的C-C剖面示意图；
图5是碎石复合体的局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1～5所示，软土地基上快速施工码头结构，包括对称设置的两排长桩5和两排短板桩6，两排短板桩6分别设置在两排长桩5的相向内侧，在每排长桩5中相邻的两根长桩5之间均设有一块短板桩6，相邻的短板桩6的接缝处均被设置在短板桩6外侧的长桩5覆盖；在两排短板桩6的相向内侧均铺设土工布9，在两侧土工布9之间形成用于填筑的区域，在该区域内按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管7，相邻的注浆管7之间间隔4～7m，并在该区域内填充碎石复合体8；其中，对称设置的两排长桩5之间均分别通过横梁4固定，在横梁4的两端均设有一个凹槽，该凹槽的宽度等于长桩5和短板桩6的厚度之和，在相邻的横梁4之间设有用于密封的盖板10；该两排长桩5之间间距5～15m，每排长桩中相邻的长桩5之间间距为2～5m，短板桩的宽度为2～5m，每根长桩5穿过软土层2且深入持力层3中的深度大于4m；短板桩6穿过软土层2到达持力层3顶部。碎石复合体8包括碎石81和聚氨酯高分子聚合物82。聚氨酯高分子聚合物82通过注浆管7内部进行聚氨酯高分子聚合物82注浆，形成碎石复合体8。
实施例2
软土地基上快速施工码头结构的施工方法，包括以下步骤：
1)进行场地清理、放线；
2)沿码头走向打设两排长桩5，每根长桩5穿过软土层2且深入持力层3中的深度大于4m，每排长桩5中相邻的长桩之间间距2～5m；
3)在每侧两根长桩5内侧插入短板桩6，短板桩6的长度打穿软土层2到达持力层3顶部，相邻的短板桩6的接缝处均被设置在短板桩6外侧的长桩5覆盖；
4)采用横梁4固定两排对称的长桩5和短板桩6；
5)在两排短板桩6内侧铺设土工布9，并按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管7，相邻的注浆管7间隔4～7m；
6)往两侧土工布9之间形成用于填筑的区域中抛填碎石81，当抛填高度达到设定高度后，通过注浆管7进行聚氨酯高分子聚合物82注浆；聚氨酯高分子聚合物82在注浆管7内发生化学反压，体积膨胀充填周边碎石81中的孔隙，形成碎石复合体8；
7)最后在碎石复合体8上方采用顶层水泥盖板10密封浇筑。
Claims (6)
1.一种软土地基上快速施工码头结构，其特征在于：包括对称设置的两排长桩(5)和两排短板桩(6)，两排短板桩(6)分别设置在两排长桩(5)的相向内侧，在每排长桩(5)中相邻的两根长桩(5)之间均设有一块短板桩(6)，相邻的短板桩(6)的接缝处均被设置在短板桩(6)外侧的长桩(5)覆盖；在所述的两排短板桩(6)的相向内侧均铺设土工布(9)，在两侧土工布(9)之间形成用于填筑的区域，在该区域内按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管(7)，相邻的注浆管(7)之间间隔4～7m，并在该区域内填充碎石复合体(8)；其中，对称设置的两排长桩(5)之间均分别通过横梁(4)固定，在相邻的横梁(4)之间设有用于密封的盖板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种软土地基上快速施工码头结构，其特征在于：所述的两排长桩(5)之间间距5～15m。
3.根据权利要求1所述的一种软土地基上快速施工码头结构，其特征在于：所述的每排长桩(5)中相邻的长桩之间间距2～5m，每根长桩(5)穿过软土层(2)且深入持力层(3)中的深度大于4m；所述的短板桩(6)穿过软土层(2)到达持力层(3)顶部。
4.根据权利要求1所述的一种软土地基上快速施工码头结构，其特征在于：所述的碎石复合体(8)包括碎石(81)和聚氨酯高分子聚合物(82)；所述的聚氨酯高分子聚合物(82)通过注浆管(7)注入到碎石(81)中，充填碎石(81)内部的孔隙。
5.根据权利要求1所述的一种软土地基上快速施工码头结构，其特征在于：所述的对称设置的两排短板桩(6)之间也分别通过横梁(4)固定，在所述的横梁(4)的两端均设有一个凹槽，该凹槽的宽度等于长桩(5)和短板桩(6)的厚度之和。
6.权利要求1～5中任意一项所述的一种软土地基上快速施工码头结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)进行场地清理、放线；
2)沿码头走向打设两排长桩(5)，每根长桩(5)穿过软土层(2)且深入持力层(3)中的深度大于4m，每排长桩(5)中相邻的长桩(5)之间间距2～5m；
3)在每侧两根长桩(5)内侧插入短板桩(6)，短板桩(6)的长度打穿软土层(2)到达持力层(3)顶部，相邻的短板桩(6)的接缝处均被设置在短板桩(6)外侧的长桩(5)覆盖；
4)采用横梁(4)固定两排对称的长桩(5)和短板桩(6)；
5)在两排短板桩(6)内侧铺设土工布(9)，并向软土层中按梅花形布置方式等间距竖向布置注浆管(7)，相邻的注浆管(7)之间间隔4～7m；
6)往两侧土工布(9)之间形成用于填筑的区域中抛填碎石(81)，当抛填高度达到设定高度后，通过注浆管(7)进行聚氨酯高分子聚合物(82)注浆，聚氨酯高分子聚合物(82)在注浆管(7)内发生化学反压，体积膨胀充填周边碎石(81)中的孔隙，形成碎石复合体(8)；
7)最后在碎石复合体(8)上方采用顶层水泥盖板(10)密封浇筑。
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