CN110004876A - 适用于软土地基的低桩重力式码头及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

适用于软土地基的低桩重力式码头及其施工方法,本发明属于码头领域,它为了解决现有重力式码头受地基土性质影响,普遍存在较大的工后沉降以及工期较长的问题。本发明低桩重力式码头包括多个刚性基桩、钢筋砼结构底板、素砼墙身和钢筋砼压顶,该低桩重力式码头的结构基础采用刚性基桩,刚性基桩的底部进入硬质土层,刚性基桩的上部依次铺设碎石垫层和素砼垫层,刚性基桩的顶部浇筑有钢筋砼结构底板,在素砼墙身的顶面设置有钢筋砼压顶,素砼墙身的墙后由下至上依次设置有抛石回填结构层、倒滤层、土工布和宕渣层。本发明利用刚性基桩性能,不仅可有效控制沉降及水平位移,亦对码头整体稳定起到加固效果,并有效缩短码头施工工期。

Description

适用于软土地基的低桩重力式码头及其施工方法
技术领域
本发明属于码头领域,具体涉及一种适用于软土地基的低桩重力式码头及其施工方法。
背景技术
重力式码头兼具船舶靠泊及挡土双重功能,具有悠久的使用历史。但该码头结构对地基承载力有较高要求,沉降位移受地基土性质控制,普遍具有较大的工后沉降。在淤泥质土、粘土、粉土等软土地基上建设重力式码头,必须经过可靠的地基处理措施。目前普遍采用的基础土体换填、抛石挤淤等地基方法的处理深度存在较大限制,且处理结果普遍不理想;爆破挤淤对周边已有构(建)筑物安全性存在极大影响;桩土复合地基亦存在工程投资大、施工工序多的缺点,最突出的问题在于该结构对沉降的控制结果普遍不理想。因此软土地基(特别是淤泥质土地基)一般采用高桩码头结构型式,利用桩基础把上部荷载传递到地基深处的持力层,同时对沉降控制结果良好,但高桩码头没有挡土功能,需另行建造挡土结构,当淤泥质土等软土较深厚或码头结构必须接近陆域时(例如限制性内河航道周边建设码头),高桩码头的优势立即失效,依旧需要选用重力式码头。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有重力式码头受地基土性质影响,普遍存在较大的工后沉降以及工期较长的问题,而提供一种适用于软土地基的低桩重力式码头及其施工方法。
本发明适用于软土地基的低桩重力式码头包括多个刚性基桩、钢筋砼结构底板、素砼墙身和钢筋砼压顶,该低桩重力式码头的结构基础采用刚性基桩,刚性基桩的底部插入硬质土层,刚性基桩的上部依次铺设碎石垫层和素砼垫层,刚性基桩的顶部浇筑有钢筋砼结构底板,钢筋砼结构底板的上板面设置素砼墙身,在素砼墙身的顶面设置有钢筋砼压顶,素砼墙身的墙后由下至上依次设置有抛石回填结构层、倒滤层、土工布和宕渣层。
本发明低桩重力式码头中的低桩指的是基桩露出泥面后立即进入上部结构物,即基桩不存在接触外部环境的情况。
进一步地,所述刚性基桩底部进入硬质土层,用于控制沉降。
进一步地,所述钢筋砼结构底板顶面与码头设计底面高程一致。
进一步地,所述素砼墙身在靠船范围内设置钢筋砼护面,用于保护墙身结构强度。
进一步地,所述素砼墙身采用衡重式挡墙结构,用于确保前后压力均衡,保证基桩利用率,控制沉降。
本发明适用于软土地基的低桩重力式码头的施工方法按下列步骤实现:
一、场地平整:挖除场地表层耕植土,平整场地;
二、基桩施工:在场地内进行刚性基桩的施工,打桩顺序从岸侧到水侧;
三、基坑开挖:对基坑进行开挖;
四、底板施工:刚性基桩的钢筋与钢筋砼结构底板的钢筋有效连接(焊接或绑扎并满足规范要求),然后浇筑钢筋砼结构底板,刚性基桩与钢筋砼结构底板之间依次铺设碎石垫层和素砼垫层;
五、墙身砌筑:在钢筋砼结构底板的上板面砌筑素砼墙身,同时在素砼墙身的墙后分层依次回填抛石回填结构层、倒滤层、土工布和宕渣层,并进行分层夯实;
六、辅助设施施工:浇筑码头前沿的作业带路面,完成低桩重力式码头的施工。
本发明适用于软土地基的低桩重力式码头包括以下有益效果:
1、本发明结构设计合理,可充分利用刚性基桩性能,不仅可有效控制沉降及水平位移,亦对码头整体稳定起到加固效果;
2、本发明可有效缩短同类型码头施工工期,工期可约为高桩码头的1/2;
3、本发明低桩重力式码头与高桩码头相比,具有经济性高、施工便利的特点。
附图说明
图1是本发明适用于软土地基的低桩重力式码头的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式适用于软土地基的低桩重力式码头包括多个刚性基桩10、钢筋砼结构底板40、素砼墙身50和钢筋砼压顶60,该低桩重力式码头的结构基础采用刚性基桩10,刚性基桩10的底部插入硬质土层,刚性基桩10的上部依次铺设碎石垫层20和素砼垫层30,刚性基桩10的顶部浇筑有钢筋砼结构底板40,钢筋砼结构底板40的上板面设置素砼墙身50,在素砼墙身50的顶面设置有钢筋砼压顶60,素砼墙身50的墙后由下至上依次设置有抛石回填结构层501、倒滤层503、土工布504和宕渣层502。
本实施方式所述宕渣层502的含泥量范围为0~5%。所述的硬质土层为圆砾、强风化岩或中风化岩层。刚性基桩穿过碎石垫层和素砼垫层,刚性基桩的顶部浇筑有钢筋砼结构底板。
本实施方式钢筋砼结构底板的下板面与素砼垫层相接触。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是所述刚性基桩10为PHC桩或灌注桩。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是刚性基桩10顶部部分进入钢筋砼结构底板40,且顶部进入钢筋砼结构底板40的深度为10~50cm。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是所述碎石垫层20的厚度为15~25cm,所述素砼垫层30的厚度为8~15cm。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是所述钢筋砼结构底板40前部设置片石护脚401。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是所述素砼墙身50临水侧设置20:1~10:1坡度。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是所述素砼墙身50采用衡重式挡墙结构。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是在素砼墙身50内部在设计低水位以上设置斜度为1:10的泄水管507。
本实施方式中设计低水位是指90%~95%保证率下的水位值,是码头可使用的最低水位。
本实施方式在泄水管507后侧管口设置一层泄水管土工布509,然后设置粗砂碎石倒滤层508、最外层再设置一层泄水管土工布509。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是所述钢筋砼压顶60的前沿设置钢筋砼结构护轮坎601,护轮坎601采用外沿弧形钢板602包边。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是素砼墙身50墙前设置有(横纵布置的)橡胶护舷505。
具体实施方式十一:本实施方式适用于软土地基的低桩重力式码头的施工方法按下列步骤实施:
一、场地平整:挖除场地表层耕植土,平整场地;
二、基桩施工:在场地内进行刚性基桩10的施工,打桩顺序从岸侧到水侧;
三、基坑开挖:对基坑进行开挖;
四、底板施工:刚性基桩10的钢筋与钢筋砼结构底板40的钢筋有效连接(焊接或绑扎并满足规范要求),然后浇筑钢筋砼结构底板40,刚性基桩10与钢筋砼结构底板40之间依次铺设碎石垫层20和素砼垫层30;
五、墙身砌筑:在钢筋砼结构底板40的上板面砌筑素砼墙身50,同时在素砼墙身50的墙后分层依次回填抛石回填结构层501、倒滤层503、土工布504和宕渣层502,并进行分层夯实;
六、辅助设施施工:浇筑码头前沿的作业带路面A,完成低桩重力式码头的施工。
实施例:本实施例适用于软土地基的低桩重力式码头的施工方法按下列步骤实施:
一、场地平整:挖除场地表层耕植土,平整场地;
二、基桩施工:按照坐标放样,在场地内进行刚性基桩10的施工,打桩顺序从岸侧到水侧;
三、基坑开挖:对基坑进行开挖;
四、底板施工:刚性基桩10的钢筋与钢筋砼结构底板40的钢筋有效连接,然后浇筑钢筋砼结构底板40,刚性基桩10与钢筋砼结构底板40之间依次铺设碎石垫层20和素砼垫层30;
五、墙身砌筑:在钢筋砼结构底板40的上板面砌筑素砼墙身50,同时在素砼墙身50的墙后分层依次回填抛石回填结构层501、倒滤层503、土工布504和宕渣层502,并进行分层夯实;
六、辅助设施施工:浇筑码头前沿的作业带路面A,安装辅助设施,完成低桩重力式码头的施工。
当基坑开挖时,边坡坡度根据地质情况确定,若挡墙高度较高,且土质较差,增设宽度为1~2m的马道,用于保证基坑稳定;
要求除按设计边坡放坡外,对局部淤泥质土体难以形成设计边坡的部分及距离现有结构较近部分可采用钢板桩作为临时边坡支护。同时做好基坑的安全维护与排水工作,特别要作好航道水域围堰安全;开挖基坑的土方严禁堆放在开挖线20m范围内,以防施工期间土体滑坡。
本实施例适用于软土地基的低桩重力式码头的结构图如图1所示,图中B代表软土(包括淤泥),C代表硬质稳定土层。
当砌筑素砼墙身50,一边砌筑墙身,一边分层回填素砼墙身50后方抛石回填结构层501、宕渣层502,要求密实,素砼墙身50与后方回填物成阶梯同步升高;当砌筑素砼墙身50至常水位以上20~30cm,后方回填至常水位,放水反压,以平衡墙体,回填可采用小型机械分层夯实。所述素砼墙身50在靠船范围内设置钢筋砼护面506,用于保护墙身结构强度。
辅助设施的安装,包括但不限于铁梯、橡胶护舷、系船柱等辅助设施。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于该适用于软土地基的低桩重力式码头包括多个刚性基桩(10)、钢筋砼结构底板(40)、素砼墙身(50)和钢筋砼压顶(60),该低桩重力式码头的结构基础采用刚性基桩(10),刚性基桩(10)的底部插入硬质土层,刚性基桩(10)的上部依次铺设碎石垫层(20)和素砼垫层(30),刚性基桩(10)的顶部浇筑有钢筋砼结构底板(40),钢筋砼结构底板(40)的上板面设置素砼墙身(50),在素砼墙身(50)的顶面设置有钢筋砼压顶(60),素砼墙身(50)的墙后由下至上依次设置有抛石回填结构层(501)、倒滤层(503)、土工布(504)和宕渣层(502)。
2.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述刚性基桩(10)为PHC桩或灌注桩。
3.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于刚性基桩(10)顶部部分进入钢筋砼结构底板(40),且顶部进入钢筋砼结构底板(40)的深度为10~50cm。
4.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述碎石垫层(20)的厚度为15~25cm,所述素砼垫层(30)的厚度为8~15cm。
5.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述钢筋砼结构底板(40)前部设置片石护脚(401)。
6.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述素砼墙身(50)临水侧设置20:1~10:1坡度。
7.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述素砼墙身(50)采用衡重式挡墙结构。
8.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于所述钢筋砼压顶(60)的前沿设置钢筋砼结构护轮坎(601),护轮坎(601)采用外沿弧形钢板(602)包边。
9.根据权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头,其特征在于素砼墙身(50)墙前设置有橡胶护舷(505)。
10.如权利要求1所述的适用于软土地基的低桩重力式码头的施工方法,其特征在于该施工方法按下列步骤实现:
一、场地平整:挖除场地表层耕植土,平整场地;
二、基桩施工:在场地内进行刚性基桩(10)的施工,打桩顺序从岸侧到水侧;
三、基坑开挖:对基坑进行开挖;
四、底板施工:刚性基桩(10)的钢筋与钢筋砼结构底板(40)的钢筋有效连接,然后浇筑钢筋砼结构底板(40),刚性基桩(10)与钢筋砼结构底板(40)之间依次铺设碎石垫层(20)和素砼垫层(30);
五、墙身砌筑:在钢筋砼结构底板(40)的上板面砌筑素砼墙身(50),同时在素砼墙身(50)的墙后分层依次回填抛石回填结构层(501)、倒滤层(503)、土工布(504)和宕渣层(502),并进行分层夯实;
六、辅助设施施工:浇筑码头前沿的作业带路面(A),完成低桩重力式码头的施工。
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