CN106592517A - 陆上建造高桩码头的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种陆上建造高桩码头的施工方法，通过沿高桩码头的预设岸线铺设多层砂袋形成高于水面的砂袋墙，砂袋墙与岸线一起围堰形成码头预设区域，并向码头预设区域内部回填砂土，整平处理砂土顶面成为高于水面的平面，从而使码头预设区域成为陆地，并进行陆上桩基打设、桩芯浇筑及浇筑纵横梁工序后，疏浚纵横梁下方的砂土并安装面板，完成高桩码头的建造，与传统的水上建造高桩码头的施工方法相比，本发明陆上建造高桩码头的施工方法不需要在打桩前搭设栈桥平台，并且施工过程中不需要打设安装辅助桩和导向架，进而大大缩减了时间和经济成本；陆上进行桩基打设和浇筑纵横梁，不仅能够节约了施工时间，而且能够提高施工精度和质量。
Description
技术领域
本发明属于港口工程技术领域，尤其涉及一种陆上建造高桩码头的施工方法。
背景技术
高桩码头由桩基和上部结构组成，其中，桩基的下部打入土中，上部高出水面，上部结构形成码头平台。目前桩基广泛采用钢管桩，并在钢管桩的桩芯内浇筑混凝土，上部结构有梁板式、无梁大板式、框架式和承台式等。高桩码头属透空结构，波浪和水流可在码头平台下方通过，对波浪不发生反射，不影响泄洪，并可减少淤积，适用于软土地基。现有技术中高桩码头的施工方法为水上施工，施工流程包括基槽开挖、桩基施工、抛石施工和上部结构施工。具体为：挖泥船进行疏浚基槽完成后，由履带吊进行打桩施工，然后水上进行抛石作业及上部结构施工作业。其中，打桩前需要搭设为履带吊提供临时平台的栈桥平台，并且施工过程中还需要打设安装辅助桩和导向架。现有技术中高桩码头的水上施工方法搭设栈桥平台不仅耗时时间长，而且消耗材料多，施工过程复杂，不利于提高施工工作效率和降低施工成本。
中国专利CN203096686U公布了一种新型高桩码头与接岸结构相结合的组合结构，包括疏排桩、码头基桩、高桩码头、导梁，其中疏排桩设置于高桩码头结构的后沿，且疏排桩、高桩码头结构之间通过导梁整体连接，构成受力结构。施工时，疏排桩可与码头排架基桩同步施工，疏排桩沿码头后沿密排打入；沉桩完成之后，在疏排桩两侧对称抛石完成驳岸部分高度的施工；浇筑高桩码头横梁结构及导梁，将疏排桩与码头横梁连成整体；完成驳岸抛石施工；最后完成高桩码头的施工。本发明的高桩码头施工依然是水上施工方法，施工工作效率较低。
因此，设计出一种具有较高施工效率的陆上建造高桩码头施工方法，不需要在打桩前搭设栈桥平台，并且施工过程中不需要打设安装辅助桩和导向架，进而缩短施工时间，降低施工费用，对于本领域技术人员来说是必须要解决的首要问题。
发明内容
本发明针对现有技术中水上建造高桩码头的施工方法需要在前期准备工作中投入大量时间和经济成本的技术问题，提出一种陆上建造高桩码头的施工方法，能够提高施工效率和降低施工成本。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种陆上建造高桩码头的施工方法，用于在浅滩区域顺岸建造高桩码头，
其特征在于：包括以下步骤：
S1：围堰工序：沿预设码头线的方向铺设与预设码头线一一对应的砂袋，由下向上铺设多层，直至砂袋高度不小于水深与最高潮面之和，砂袋与岸线围堰形成的区域即为高桩码头的预设区域；
S2：回填工序：向高桩码头的预设区域内回填砂土，直至砂土填满高桩码头的预设区域；
S3：整平处理砂土至砂土的顶面成为平面，以使预设区域成为高于水面的陆地；
S4：桩基打设：在预设区域的陆地上运送桩基并设立于桩基预设位置，打设桩基入土并沉桩到位；
S5：切割桩头：根据高桩码头桩基的预设标高，切除桩基高于预设标高以上的桩头部分；
S6：桩芯浇筑：抽吸桩基桩芯内的水，至水位距离桩基顶部不小于第一安全高度后，向桩芯内浇筑混凝土；
S7：浇筑纵横梁：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向浇筑纵梁和横梁；
S8：疏浚施工：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向分层挖出预设区域内的砂土；
S9：抛填块石：向码头前沿纵横梁形成的单元内抛填块石至块石高度达到码头预设高度；
S10：安装面板：运送预制好的面板到预设位置并安装就位。
作为优选，步骤S1中，底层砂袋竖直方向的内侧面距离预设码头线不小于1m。
作为优选，步骤S1中，沿底层至顶层方向，砂袋的宽度依次减小。
作为优选，步骤S3中，清理砂土中的杂物后再进行整平处理。
作为优选，步骤S6中，第一安全高度为3.5m。
作为优选，步骤S8中，首先挖出砂土顶面至水位线以下2m区域的砂土，然后挖出水位线以下2m至水位线以下6.5m区域的砂土，最后挖出低于水位线以下6.5m区域的砂土。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明的陆上建造高桩码头的施工方法，通过将高桩码头的预设区域围堰回填成为陆地，在路上进行桩基打设、桩芯浇筑及浇筑纵横梁工序，与传统的水上建造高桩码头的施工方法相比，不需要在打桩前搭设栈桥平台，并且施工过程中不需要打设安装辅助桩和导向架，进而大大缩减了时间和经济成本；同时，陆上进行桩基打设和浇筑纵横梁，不仅能够节约施工时间，而且能够提高施工精度和质量。
2、本发明的陆上建造高桩码头的施工方法，纵横梁下方疏浚工序选择分层开挖的方式，能够有效避免因较大高差导致桩基产生较大的剪切力而出现塌坡的现象。
3、本发明的陆上建造高桩码头的施工方法，采用的面板为可拆分式，能够快速安拆并可密封严实，有效提高面板安装工序的施工速度和质量。
附图说明
图1为本发明疏浚施工工序示意图。
以上各图中：1、桩基；2、纵横梁；3、砂土；4、块石；5、抽砂泵。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，码头线是指码头建筑物靠船一侧的竖向平面与水平面的交线，即码头边缘线；靠近岸线的一侧为码头后沿，与岸线平行且与船舶相邻的一侧为码头前沿；外侧是指码头岸线靠船的一侧，内侧是指码头岸线背离船的一侧；底层为由下向上铺设砂袋的第一层，顶层为由下向上铺设砂袋的最后一层；砂袋宽度为砂袋垂直于码头线方向的宽度，长度为砂袋沿码头线方向的长度。术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种陆上建造高桩码头的施工方法，用于在浅滩区域顺岸建造高桩码头，包括以下步骤：
S1：围堰工序：沿预设码头线的方向铺设与预设码头线一一对应的砂袋，由下向上铺设多层，直至砂袋高度不小于水深与最高潮面之和，砂袋与岸线围堰形成的区域即为高桩码头的预设区域；
S2：回填工序：向高桩码头的预设区域内回填砂土3，直至砂土3填满高桩码头的预设区域；
S3：整平处理砂土3至砂土3的顶面成为平面，以使预设区域成为高于水面的陆地；
S4：桩基1打设：在预设区域的陆地上运送桩基1并设立于桩基1预设位置，打设桩基1入土并沉桩到位；
S5：切割桩头：根据高桩码头桩基1的预设标高，割除桩基1高于预设标高以上的桩头部分；
S6：桩芯浇筑：抽吸桩芯内的水，至水位距离桩基1顶部不小于第一安全高度后，向桩芯内浇筑混凝土；
S7：浇筑纵横梁2：沿自高桩码头预设区域的外侧至内侧方向浇筑纵梁和横梁；
S8：疏浚施工：沿自高桩码头预设区域的外侧至内侧方向分层挖出预设区域内的砂土3；
S9：抛填块石4：向码头前沿纵横梁2形成的单元内抛填块石4至块石4高度达到码头预设高度；
S10：安装面板：运送预制好的面板到预设位置并安装就位。
本发明的陆上建造高桩码头的施工方法，通过沿高桩码头的预设岸线铺设多层砂袋形成高于水面的砂袋墙，砂袋墙与岸线一起围堰形成码头预设区域，并向码头预设区域内部回填砂土3，整平处理砂土3顶面成为高于水面的平面，从而使码头预设区域成为陆地，并进行陆上桩基1打设、桩芯浇筑及浇筑纵横梁2工序后，疏浚纵横梁2下方的砂土3并安装面板，完成高桩码头的建造，与传统的水上建造高桩码头的施工方法相比，不需要在打桩前搭设栈桥平台，并且施工过程中不需要打设安装辅助桩和导向架，进而大大缩减了时间和经济成本；同时，陆上进行桩基1打设和浇筑纵横梁2，不仅能够节约了施工时间，而且能够提高施工精度和质量。
具体地，沿高桩码头的预设岸线方向铺设与预设岸线一一对应的砂袋，由下向上铺设多层，直至多层砂袋的竖直方向高度不小于水深与最高潮面之和，砂袋与岸线一起围堰形成封闭区域，该封闭区域即为高桩码头的预设区域。砂袋铺设完成后，向高桩码头的预设区域回填砂土3，砂土3通过自卸车由岸上陆域运送至高桩码头的预设区域。砂土3将高桩码头的预设区域填满后，通过挖掘机和压路机将砂土3顶面推整成为平面，必要时候通过压路机对砂土3顶面进行碾压，以保证砂土3顶面的平整性。砂土3顶面的高度应当高于水面，以使高桩码头的预设区域成为高于水面的陆地。
需要说明的是，为了保证围堰回填砂土3形成的陆地面积不小于高桩码头的预设区域的面积，铺设砂袋时，应当在预设码头线的外侧并且沿着与预设码头线平行的方向铺设。本实施例中，底层砂袋竖直方向的内侧面距离预设码头线不小于1m，以使多层砂袋与岸线围堰形成的封闭区域不小于高桩码头的的预设区域的面积。
进一步地，为了保证多层砂袋后的稳定性，沿底层至顶层方向，砂袋的宽度依次减小，即底层的砂袋宽度最大，顶层的砂袋宽度最小，多层砂袋竖直方向上的截面形成等腰梯形，以最大限度地保证多层砂袋的稳定性。本实施例中，底层砂袋宽度为9m，顶层砂袋宽度为3m。
围堰回填完成后，需要对砂土3进行整平处理，通过挖掘机的推整和压路机的碾压使砂土3顶面形成高于水面的陆地平面。作为优选，在对砂土3进行整平处理之前，先用挖掘机清理砂土3中的杂物，以进一步提高整平处理后砂土3顶面的平整性。
整平处理完成后，开始在桩基1预设位置进行桩基1打设，本实施例中，桩基1为钢管桩。在围堰回填的陆地区域，通过履带吊将钢管桩运送至桩基1预设位置，并将钢管桩立设于桩基1预设位置，将在预设区域的陆地上运送桩基1并立设于桩基1预设位置，通过振动沉桩的方式将钢管桩打设入土并沉桩到位。需要说明的是，当钢管桩为直桩时，需要在桩基1预设位置预先打设钢护筒，在钢护筒内进行立桩和沉桩的工序，以保证直桩打设施工的精确性。
当钢管桩打设完成后，因不同位置的钢管桩入土处地基环境不同，不同位置钢管桩的入土深度不同，因此钢管桩陆上高度也不同，需要将高于钢管桩预设标高以上部分的桩头切割下来。具体地，通过水准仪测量截桩标高，并用钢锯锯出标记。桩头切割采用普通电气焊切割工艺，切割时通过吊机吊住桩头后沿桩周缓慢切割，防止桩头切割下来后伤人。当切割斜桩桩头时，先切割桩身腹侧后切割桩身背侧，且背侧预留一段不切割完全，待吊机吊住桩头后再完全切割，防止桩头倾倒伤人。
切割桩头完成后，通过水泵将钢管桩桩芯内部的水抽吸至水位距离桩基1顶部不小于第一安全高度后，向桩芯内浇筑混凝土。预先绑扎成型的钢筋笼放入到钢管桩桩芯内，然后向钢筋笼内浇筑混凝土。本实施例中，第一安全高度为3.5m。
桩芯浇筑混凝土完成后进行纵横梁2施工，浇筑纵横梁2时，按照自高桩码头预设区域的外侧至内侧方向进行浇筑，即从高桩码头靠近船舶一侧至岸线方向。浇筑纵横梁2之前先在砂层顶面的陆地上浇筑混凝土垫层，混凝土垫层能够为纵横梁施工提供作业面，为放线和模板支立等工作的提供平台。然后再混凝土垫层上浇筑纵梁和横梁。
纵横梁2浇筑完成后，测量原地面标高并计算砂土3开挖工程量，然后按照分层挖出的方式开始疏浚纵横梁2下方的砂土3，疏浚每层砂土3都是沿自高桩码头预设区域的外侧至内侧方向进行。分层开挖的方式能够有效避免因较大高差导致桩基1产生较大的剪切力而出现塌坡的现象。首先，通过小型抽砂泵5抽取砂土3顶面至水面以下2m位置区域的砂土3，然后通过大型抽砂泵5开挖水面以下2m至水面以下6.5m位置区域的砂土3，最后开挖水面以下6.5m位置以下区域的砂土3，挖出的砂土3使用挖掘机装载至自卸车内运至岸上陆域的抛泥区域。整体疏浚完成后，测量并绘制纵横梁2下方的断面图，若有未达到预设标高及坡度的区域，则通过履带吊配合抓斗进行理坡施工，抓取码头前沿位置的砂土3时，履带吊位于码头前沿，抓斗抓取的砂土3抛至码头前沿区域，通过挖掘机将砂土3抛运至岸上陆域的抛泥区域，抓取码头后沿位置的砂土3时，履带吊位于码头后沿，抓斗抓取的砂土3抛至岸上陆域的自卸车内，由自卸车运送岸上陆域的抛泥区域。
需要说明的是，在进行纵横梁2下方的砂土3疏浚作业时，为了保证横梁下方和码头后沿的砂土得到彻底清除，需要先进行码头后沿的砂土开挖作业。为了避免开挖砂土时因出现较大高差而导致塌坡进而对桩基1产生剪力，码头后沿开挖按照分段分层的方式进行，以15m长度为一段。每段开挖区域的竖直截面为倒等腰梯形，其中上底边的宽度为需要开挖的后方区域的宽度，坡度为1:2，下底边的水平面与码头预设位置的原地面高度平行，每段开挖时按照上述的分层的方式进行，每段开挖完成后，在码头后沿预制挡土墙，以防止码头后方的砂土滑入水中，再开挖下一段区域内的砂土3。
为了避免水流对高桩码头的冲击，高桩码头前沿位置纵横梁2下方需要抛填块石4，本实施例中，抛填块石的区域为码头前沿的四排纵横梁单元。抛填块石4按照网包抛石的方式进行，自卸车将块石4倒运至高桩码头的岸上陆域，利用挖掘机进行装包后，人工挂设块石4网包至履带吊上，履带吊运送块石4网包至抛投位置进行抛投直至块石高度达到码头预设高度。第一次抛投网包使每个纵横梁2的单元格内的抛石量为预设抛石量的80％，然后通过探测仪探测抛石断面后再进行精确抛石，直至达到预设抛石量。抛填块石4时选择5-100kg的块石4进行抛填。
抛填块石4完成后进行面板的安装工序，通过运输车将预制好的面板运送至码头预设位置，在安装每块面板之前测量出该面板安装后所对应的各边边线和支撑面的标高，若支撑面的标高在预设标高的误差范围内，则不需要用无伸缩砂浆找平，若支撑面的标高大于预设标高的误差范围，则需要用无伸缩砂浆找平，砂浆厚度为2cm；将该面板待安装区域清理干净后，通过履带吊运送面板至预设安装位置并缓缓下落，不断调整面板方向直至安装到位。
需要说明的是，面板为可拆分式，能够快速安拆并可密封严实，有效提高面板安装工序的施工速度和质量。
Claims (6)
1.一种陆上建造高桩码头的施工方法，用于在浅滩区域顺岸建造高桩码头，其特征在于：包括以下步骤：
S1：围堰工序：沿预设码头线的方向铺设与预设码头线一一对应的砂袋，由下向上铺设多层，直至砂袋高度不小于水深与最高潮面之和，砂袋与岸线围堰形成的区域即为高桩码头的预设区域；
S2：回填工序：向高桩码头的预设区域内回填砂土(3)，直至砂土(3)填满高桩码头的预设区域；
S3：整平处理砂土(3)至砂土(3)的顶面成为平面，以使预设区域成为高于水面的陆地；
S4：桩基(1)打设：在预设区域的陆地上运送桩基(1)并设立于桩基(1)预设位置，打设桩基(1)入土并沉桩到位；
S5：切割桩头：根据高桩码头桩基(1)的预设标高，切除桩基(1)高于预设标高以上的桩头部分；
S6：桩芯浇筑：抽吸桩基(1)桩芯内的水，至水位距离桩基(1)顶部不小于第一安全高度后，向桩芯内浇筑混凝土；
S7：浇筑纵横梁(2)：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向浇筑纵梁和横梁(2)；
S8：疏浚施工：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向分层挖出预设区域内的砂土(3)；
S9：抛填块石(4)：向码头前沿纵横梁(2)形成的单元内抛填块石(4)至块石(4)高度达到码头预设高度；
S10：安装面板：运送预制好的面板到预设位置并安装就位。
2.根据权利要求1所述的陆上建造高桩码头的施工方法，其特征在于：步骤S1中，底层砂袋竖直方向的内侧面距离预设码头线不小于1m。
3.根据权利要求1所述的陆上建造高桩码头的施工方法，其特征在于：步骤S1中，沿底层至顶层方向，砂袋的宽度依次减小。
4.根据权利要求1所述的陆上建造高桩码头的施工方法，其特征在于：步骤S3中，清理砂土(3)中的杂物后再进行整平处理。
5.根据权利要求1所述的陆上建造高桩码头的施工方法，其特征在于：步骤S6中，第一安全高度为3.5m。
6.根据权利要求1所述的陆上建造高桩码头的施工方法，其特征在于：步骤S8中，首先挖出砂土(3)顶面至水位线以下2m区域的砂土(3)，然后挖出水位线以下2m至水位线以下6.5m区域的砂土(3)，最后挖出低于水位线以下6.5m区域的砂土(3)。
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