CN106012960A - 一种装配式高桩码头上部结构体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式高桩码头上部结构体系，包括:叠合梁的下半部分的“U”型预制部、密肋板的“T”型预制部、预制靠船构件部、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部；所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部横向设置在码头两端和中间的钢管桩的上面，叠合梁下半部分的“U”型预制部内侧设有叠合梁下半部分的现浇部，叠合梁下半部分的现浇部的上面设有叠合梁上半部分的现浇部；叠合梁下半部分的“U”型预制部、叠合梁下半部分的现浇部和叠合梁上半部分的现浇部通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件，协同抵抗设计荷载效应。本发明公开了一种装配式高桩码头上部结构体系的施工方法。本发明减少了混凝土用量，也缩短了工期。
Description
技术领域
本发明涉及港口码头领域，具体涉及一种装配式高桩码头上部结构体系及其施工方法。
背景技术
在离岸式港口码头建设中，高桩（梁板式）码头结构是一种十分经典的上部结构型式，而我国传统高桩（梁板式）码头上部结构体系主要以现浇横梁、预制纵梁为主的结构体系。传统高桩码头结构建造施工过程一般包括：1.沉桩，2.架立围囹，3.支横梁底模板和侧模板，4.绑扎钢筋，5.浇注混凝土横梁，6.安装预制纵梁（轨道梁），7.安装预制面板，8.完成现浇纵横梁和面层浇注。
传统的高桩码头上部梁板系统往往为了适应预制轨道梁的重型荷载，现浇轨道梁刚度要求较高，一般直接表现为轨道梁高度较大。进而现浇横梁的高度要在预制轨道梁的高度基础上再增加适应包覆桩基的最小高度。因此，传统高桩码头上部结构体系混凝土折算平均厚度一般会达到1.6~2.0m3/m2，混凝土用量较大，同时自重荷载较大，将引起下部桩基结构的承载力提高、数量增加，不够经济。此外，为控制码头面标高，现浇横梁浇注往往还涉及较低水位的模板支立与拆除工作，有效施工作业时间较短，对整个工程工期制约影响较大。
发明内容
鉴于上述现有传统高桩（梁板式）码头上部结构体系的缺点，本发明的目的在于提供一种新型装配式高桩码头上部结构体系及施工方法，叠合梁密肋板结构体系，用于克服传统高桩码头上部结构体系的缺点。
本发明的一种技术方案如下：
一种装配式高桩码头上部结构体系包括: 叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）、密肋板的“T”型预制部（2）、预制靠船构件部（3）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）横向设置在码头两端和中间的钢管桩的上面，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）内侧设有叠合梁下半部分的现浇部（1a），叠合梁下半部分的现浇部（1a）的上面设有叠合梁上半部分的现浇部（1b）；
叠合梁的下半部分的现浇部（1a）上平行设有两排密肋板的“T”型预制部（2），码头两端的叠合梁下半部分的现浇部（1a）内侧分别设有一排密肋板的“T”型预制部（2）；密肋板的现浇部（2a）设于密肋板的“T”型预制部（2）上，通过叠合梁上半部分的现浇部（1b）将叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、和密肋板的“T”型预制部（2）连为一体；
码头海、陆两侧分别设有码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），通过码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）将码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；码头海侧设有预制靠船构件部（3），通过靠船构件的现浇部（3a）将预制靠船构件部（3）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；
叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、叠合梁下半部分的现浇部（1a）和叠合梁上半部分的现浇部（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件（100），协同抵抗设计荷载效应。
更进一步，所述叠合梁构件（100），还包括：
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的立筋（2’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’）；
其中，所述叠合梁的下半部分的预制部分的立筋（2’），均布在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）的底部中，主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期、施工期的跨中设计正弯矩；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’），设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面纵向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1），主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期和施工期的设计剪力；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面横向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）；
更进一步，所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’），垂直设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼上表面，两翼上表面各设置两个吊筋（6’）为宜。主要用于满足预制部分的吊运要求。
更进一步，所述靠船构件部（3）上设有护舷；
更进一步，所述靠船构件的现浇部（3a）上方设有系船柱；
更进一步，所述密肋板由上至下依次由磨耗层、密肋板的现浇部（2a）和预制部（2）组成；
更进一步，所述码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）之间设有功能管沟；
所述叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）属于细薄构件，其底板和两侧厚度约为25cm，可以有效充当叠合梁底模板和侧模板。
所述密肋板系“T”型预制部（2），属于局部细薄构件，底部可直接充当板系的底模板，两端部分可以直接充当叠合梁上部的侧面模板，可较好地适应5~10m跨的板系。
所述预制靠船构件部（3），局部细薄部分充当码头前沿悬臂部分的模板。
所述码头前、后沿悬臂部分可通过码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），可实现无需模板直接安装施工，同时局部空间可以直接充当码头功能管沟。
由于上述预制构件细薄部分易于因起吊缆绳交叉固定导致开裂失效，因此，其施工吊装要求采用垂直起吊。
本发明的另一种技术方案：
上述装配式高桩码头上部结构体系的施工方法：
（1）完成钢管桩沉桩和支立围囹，再进行桩基牛腿焊接固定，支立脚手架；
（2）吊运安装叠合梁下半部分的“U型”预制部（1），安装就位；
（3）绑扎钢筋、浇注叠合梁下半部分的现浇部（1a），完成桩基节点包覆，形成叠合梁的下半部分；
（4）等待混凝土强度到预定强度，拆除用于固定的牛腿和脚手架；
（5）分别吊运安装密肋板的“T”型预制部（2）、靠船构件的预制部（3）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），安装就位；
（6）再绑扎钢筋，完成叠合梁上半部分的现浇部（1b）、密肋板的“T”型现浇部（2a）、靠船构件的现浇部（3a）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型现浇部（4a）的浇注，找坡、收面，完成码头离岸水域施工。
其中，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、叠合梁下半部分的现浇部（1a）和叠合梁上半部分的现浇部（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件，协同抵抗设计荷载效应。
所述叠合梁构件的施工方法如下：
a.倒“T”型叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）在预制厂直接进行预制施工；
b.采用浮吊等设备，进行垂直吊运安装，安装就位；
c.绑扎钢筋，现浇倒“T”型叠合梁的下半部分的现浇部（1a）,形成倒“T”型梁的下半部分；
d.进行密肋板T型的预制部（2’）的安装，然后进行倒“T”型叠合梁的上半部分现浇部（1b）的钢筋绑扎；
e.完成倒“T”型叠合梁的上半部分现浇部（1b）的混凝土浇注施工。
有益效果：该结构体系的预制部分均可以直接安装就位，然后绑扎钢筋，浇注混凝土，可显著减少水上施工工序和模板量，提高施工效率，有效节约工期。
装配式高桩码头上部结构体系属于以叠合梁为主的结构体系，码头结构纵向连接构件以叠合密肋“T”型梁为主，码头结构两端和中间局部设置叠合横梁（预制部分为“U”型）。新型装配式高桩码头上部结构体系混凝土折算平均厚度一般仅为0.80~1.20m，混凝土用量较小，上部结构自重荷载较小，进而下部基础桩基结构也较为经济。同时，施工过程中，模板用量最省，且便于施工，可以有效节约工期。
叠合梁（预制部分为“U”型）直接搁置于桩基的牛腿上，仅仅在桩顶现浇处需要支立模板，用于包覆桩基的作用，可较好地适应直桩和斜桩。同时，由于叠合梁为适应包覆桩基的需要，一般梁高较大（一般不低于传统高桩码头的预制轨道梁梁高），刚度较大，可较好地适应码头上部重型操作工艺荷载，包括集装箱装卸桥、门机等。码头上部操作工艺轨道设施轮压荷载一般为25~80ton/轮，轮距一般在0.6~1.2m，属于重型荷载。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为图1的A-A方向的断面示意图；
图3为图2的B-B方向的剖面图；
图4为图2的C-C方向的剖面图；
图5为本发明中叠合梁构件的结构示意图；
图6为本发明中叠合梁构件的下半部分的“U”型预制部分的结构示意图；
图7为本发明中叠合梁构件的下半部分的“U”型预制部分的吊运模式图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由此说明书所揭露的内容清楚地了解本发明的优点及功效。
为清楚表达该新型装配式的叠合梁密肋板高桩码头上部结构体系，附图的护舷类型、系船柱类型均为假定。
为了能够详细地描述本实施例的装配式高桩码头上部结构体系，首先需要对该结构体系做说明，具体详见附图说明。
实施例1
如图1-7所述，一种装配式高桩码头上部结构体系包括：叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、密肋板的“T”型预制部（2）、预制靠船构件部（3）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）；
叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）横向设置在码头两端和中间的钢管桩的上面，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）内侧设有叠合梁下半部分的现浇部（1a）叠合梁下半部分的现浇部（1a）的上面设有叠合梁上半部分的现浇部（1b）；
码头断面示意图中间的叠合梁下半部分的现浇部（1a）上平行设有两排密肋板的“T”型预制部（2），码头两端的叠合梁下半部分的现浇部（1a）内侧分别设有一排密肋板的“T”型预制部（2）；
密肋板的现浇部（2a）设于密肋板的“T”型预制部（2）上，通过叠合梁上半部分的现浇部（1b）将叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、和密肋板的“T”型预制部（2）连为一体；
码头两端设有码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），通过码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）将码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；
码头前端设有预制靠船构件部（3），通过靠船构件的现浇部（3a）将预制靠船构件部（3）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；
所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）、叠合梁下半部分的现浇部分（1a）和叠合梁上半部分的现浇部分（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件(100)，协同抵抗设计荷载效应；
所述叠合梁构件(100)，还包括：
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的立筋（2’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’）；
其中，所述叠合梁的下半部分的预制部分的立筋（2’），均布在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部中，主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期、施工期的跨中设计正弯矩；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’），设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面纵向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1），主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期和施工期的设计剪力；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面横向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’），垂直设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼上表面，两翼上表面各设置两个吊筋（6’）为宜。主要用于满足预制部分的吊运要求。
所述靠船构件部（3）上设有护舷；
所述靠船构件的现浇部（3a）上方设有系船柱；
所述密肋板由上至下依次由磨耗层、密肋板的现浇部（2a）和预制部（2）组成；
所述码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）之间设有功能管沟；
所述叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）属于细薄构件，其底板和两侧厚度约为25cm，可以有效充当叠合梁底模板和侧模板。
所述密肋板系“T”型预制部（2），属于局部细薄构件，底部可直接充当板系的底模板，两端部分可以直接充当叠合梁上部的侧面模板，可较好地适应5~10m跨的板系。
所述预制靠船构件部（3），局部细薄部分充当码头前沿悬臂部分的模板。
所述码头前、后沿悬臂部分可通过码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），可实现无需模板直接安装施工，同时局部空间可以直接充当码头功能管沟。
由于上述预制构件细薄部分易于因起吊缆绳交叉固定导致开裂失效，因此，其施工吊装要求采用垂直起吊。
实施例2
如图1-7所示，实施例1中所述装配式高桩码头上部结构体系的施工方法：
（1）完成钢管桩沉桩和支立围囹，再进行桩基牛腿焊接固定，支立脚手架；
（2）吊运安装叠合梁下半部分的“U型”预制部（1），安装就位；
（3）绑扎钢筋、浇注叠合梁下半部分的现浇部（1a），完成桩基节点包覆，形成叠合梁的下半部分；
（4）等待混凝土强度到预定强度，拆除用于固定的牛腿和脚手架；
（5）分别吊运安装密肋板的“T”型预制部（2）、靠船构件的预制部（3）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），安装就位；
（6）再绑扎钢筋，完成叠合梁上半部分的现浇部（1b）、密肋板的“T”型现浇部（2a）、靠船构件的现浇部（3a）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型现浇部（4a）的浇注，找坡、收面，完成码头离岸水域施工。
其中，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、叠合梁下半部分的现浇部（1a）和叠合梁上半部分的现浇部（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件(100)，协同抵抗设计荷载效应。
所述叠合梁构件(100)的施工方法如下：
a. 叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）在预制厂直接进行预制施工；
b. 采用浮吊等设备，对叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）进行垂直吊运安装，安装就位；
c. 绑扎钢筋，现浇叠合梁的下半部分的现浇部（1a）,形成倒“T”型叠合梁的下半部分；
d.进行密肋板T型的预制部（2’）的安装，然后进行叠合梁的上半部分现浇部（1b）的钢筋绑扎；
e.完成叠合梁的上半部分现浇部（1b）的混凝土浇注施工。
Claims (9)
1.一种装配式高桩码头上部结构体系包括: 叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）、密肋板的“T”型预制部（2）、预制靠船构件部（3）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）；其特征在于：
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）横向设置在码头两端和中间的钢管桩的上面，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）内侧设有叠合梁下半部分的现浇部（1a），叠合梁下半部分的现浇部（1a）的上面设有叠合梁上半部分的现浇部（1b）；
叠合梁的下半部分的现浇部（1a）上平行设有两排密肋板的“T”型预制部（2），码头两端的叠合梁下半部分的现浇部（1a）内侧分别设有一排密肋板的“T”型预制部（2）；密肋板的现浇部（2a）设于密肋板的“T”型预制部（2）上，通过叠合梁上半部分的现浇部（1b）将叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、和密肋板的“T”型预制部（2）连为一体；
码头海、陆两侧分别设有码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），通过码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）将码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；码头海侧设有预制靠船构件部（3），通过靠船构件的现浇部（3a）将预制靠船构件部（3）与叠合梁上半部分的现浇部（1b）连为一体；
叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、叠合梁下半部分的现浇部（1a）和叠合梁上半部分的现浇部（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件（100），协同抵抗设计荷载效应。
2.如权利要求1所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述叠合梁构件（100），还包括：
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的立筋（2’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’）；
叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’）；
其中，所述叠合梁的下半部分的预制部分的立筋（2’），均布在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）的底部中，主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期、施工期的跨中设计正弯矩；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造架立筋（3’），设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的箍筋（4’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面纵向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1），主要用于抵抗所述叠合梁构件使用期和施工期的设计剪力；
所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的构造箍筋（5’），从所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的底部外表面横向均箍所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）。
3.如权利要求2所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述叠合梁的下半部分的“U”型预制部分的吊筋（6’），垂直设置在所述叠合梁下半部分的“U”型预制部分（1）的两翼上表面，两翼上表面各设置两个吊筋（6’）。
4.如权利要求1所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述靠船构件部（3）上设有护舷。
5.如权利要求1所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述靠船构件的现浇部（3a）上方设有系船柱。
6.如权利要求1所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述密肋板由上至下依次由磨耗层、密肋板的现浇部（2a）和预制部（2）组成。
7.如权利要求1所述的装配式高桩码头上部结构体系，其特征在于：所述码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4）与码头前、后沿悬臂部分的现浇部（4a）之间设有功能管沟；
所述叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）属于细薄构件，其底板和两侧厚度约为25cm，充当叠合梁底模板和侧模板；
所述密肋板系“T”型预制部（2），属于局部细薄构件，底部充当板系的底模板，两端部分充当叠合梁上部的侧面模板，适应5~10m跨的板系；
所述预制靠船构件部（3），局部细薄部分充当码头前沿悬臂部分的模板；
所述码头前、后沿悬臂部分可通过码头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），实现无需模板直接安装施工，同时局部空间充当码头功能管沟。
8.如权利要求1-7任意一项所述的装配式高桩码头上部结构体系，其施工方法包括如下步骤：
1）完成钢管桩沉桩和支立围囹，再进行桩基牛腿焊接固定，支立脚手架；
2）吊运安装叠合梁下半部分的“U型”预制部（1），安装就位；
3）绑扎钢筋、浇注叠合梁下半部分的现浇部（1a），完成桩基节点包覆，形
成叠合梁的下半部分；
4）等待混凝土强度到预定强度，拆除用于固定的牛腿和脚手架；
5）分别吊运安装密肋板的“T”型预制部（2）、靠船构件的预制部（3）、码
头前、后沿悬臂部分的“L”型预制部（4），安装就位；
再绑扎钢筋，完成叠合梁上半部分的现浇部（1b）、密肋板的“T”型现
浇部（2a）、靠船构件的现浇部（3a）、码头前、后沿悬臂部分的“L”型现浇部（4a）的浇注，找坡、收面，完成码头离岸水域施工；
其中，叠合梁下半部分的“U”型预制部（1）、叠合梁下半部分的现浇部（1a）和叠合梁上半部分的现浇部（1b）通过浇筑混凝土形成一个整体构成叠合梁构件，协同抵抗设计荷载效应。
9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述叠合梁构件的施工方法如下：
a.倒“T”型叠合梁的下半部分的“U”型预制部（1）在预制厂直接进行预制施工；
b.采用浮吊等设备，进行垂直吊运安装，安装就位；
c.绑扎钢筋，现浇倒“T”型叠合梁的下半部分的现浇部（1a）,形成倒“T”型梁的下半部分；
d.进行密肋板T型的预制部（2’）的安装，然后进行倒“T”型叠合梁的上半部分现浇部（1b）的钢筋绑扎；
e.完成倒“T”型叠合梁的上半部分现浇部（1b）的混凝土浇注施工。
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