CN113481931B - 一种模块化装配式高桩码头结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化装配式高桩码头结构及其施工方法,本方案通过预制模块化桩基、模块化π型板、模块化横梁以及模块化钢结构桩芯,并进行模块化装配构成高桩码头。本发明提供的方案针对高桩梁板码头传统设计的短板之处,推广构件模块化,标准化设计、工厂化生产的设计理念,实现模块化装配式码头设计,提升整体现场施工装配化程度。

Description

一种模块化装配式高桩码头结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及码头结构,具体涉及高桩梁板式码头技术。
背景技术
高桩梁板式码头是一种主要适合于软土地基的码头结构型式,下部为基桩,上部结构为梁板结构。
在水运工程码头项目中,尽管已有预制装配化设计概念,但其结构发展由于外海自然条件、施工空间受限的影响,加之海上施工机具、工期受限、人工成本上升等因素的制约,其结构止步于“预制+现浇”的传统结构组合,阻碍了全装配式码头的发展,全装配式码头设计理念、标准及各项研究进展缓慢,并未得到有效整合。
由此可见如何实现水运工程码头的全装配式结构为本领域亟需解决的问题。
发明内容
针对现有水运工程码头只能够采用“预制+现浇” 结构组合方案的问题,本发明的目的在于提供一种模块化装配式高桩码头结构及其施工方法,实现高桩码头的模块化装配,提升整体现场施工装配化程度。
为了达到上述目的,本发明提供的模块化装配式高桩码头结构,包括模块化桩基、模块化钢结构桩芯、模块化横梁、模块化π型板,所述模块化桩基构成码头结构的桩基群,所述模块化钢结构桩芯安装于模块化桩基的顶部并灌浆,所述模块化横梁通过与模块化桩基上的模块化钢结构桩芯配合,装配于模块化桩基上;所述模块化π型板装配于模块化横上,并码头岸侧至陆侧分布;所述模块化横梁与模块化π型板之间进行节点连接浇筑,并与模块化钢结构桩芯之间连接孔位进行灌浆浇筑。
进一步地,所述的模块化桩基顶标高均采用预制构件底标高另增加10-15cm。
进一步地,所述的模块化钢结构桩芯包括第一连接部和第二连接部,第一连接部整体可装配安置在模块化桩基的顶部,而第二连接部分可用于伸入模块化横梁中。
进一步地,所述的模块化钢结构桩芯包括直桩结构和斜桩结构。
进一步地,所述的模块化横梁为整根预制梁,底部对应于设计桩基位置预留有开孔,作为模块化钢结构桩芯伸入位置。
进一步地,所述的模块化横梁的预留开孔处预埋灌浆管。
进一步地,所述的模块化横梁预留箍筋至现浇节点顶。
进一步地,所述模块化π型板由顶部面板,纵向肋梁,横向端板组成π型结构。
进一步地,所述模块化π型板可预留排水沟底板钢筋。
进一步地,所述高桩码头结构中还包括模块化护舷系统。
为了达到上述目的,本发明提供的模块化装配式高桩码头结构的施工方法,通过预制模块化桩基、模块化π型板、模块化横梁以及模块化钢结构桩芯,并进行模块化装配构成高桩码头。
进一步地,所述施工方法包括:
根据桩位排布针对模块化桩基先进行沉桩施工;
针对施工后的模块化桩基安装模块化钢结构桩芯并灌浆,待一定强度后安装排架模块化横梁,完成后由岸侧至陆侧分别安装模块化π型板;模块化横梁预留箍筋入节点,模块化π型板中预留外伸筋入节点;
进行节点连接浇筑与开孔注浆施工,使主体结构可靠连接;
进行码头附属设施施工。
进一步地,所述施工方法当模块化横梁,模块化π型板预制安装到位后,进行节点连接施工,并同时将模块化横梁与模块化钢结构桩芯连接孔位一并浇筑成型,使得码头桩基与上部主体构件连接完成。
进一步地,所述施工方法中模块化横梁与模块化π型板整体节点作为主体结构的节点连接,与模块化横梁底部孔位上下整体浇筑。
本发明提供的方案针对高桩梁板码头传统设计的短板之处,推广构件模块化,标准化设计、工厂化生产的设计理念,实现模块化装配式码头设计,提升整体现场施工装配化程度。
本发明提供的方案在进行现场施工时只需进行模块化预制构件的拼装及局部节点连接即可完成,显著提高施工效率,切实减少现场施工工作量,降低现场劳动力强度有效提高人员现场施工的安全性,缩短工期,特别适合于外海施工环境较为恶劣、施工窗口期少、需快速建设的码头工程。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中模块化装配式高桩码头的横向断面示例图;
图2为本发明实例中模块化装配式高桩码头的纵向断面示例图;
图3为本发明实例中模块化装配式高桩码头中构件安装示意图;
图4为本发明实例中模块化钢结构桩芯的构成示例图;
图5为本发明实例中模块化钢结构桩芯的截面图;
图6为本发明实例中模块化π型板的结构示例图。
图中标号:
1-模块化桩基; 2-模块化钢结构桩芯; 2-1-第一连接部;
2-2-第二连接部; 2-3-第一槽钢; 2-4-第二槽钢;
3-模块化横梁; 3-1-开孔; 4-模块化π型板;
4-1-顶部面板; 4-2-纵向肋梁; 4-3-横向端板;
5-节点连接; 6-模块化护舷系统; 7-管沟。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
针对高桩码头,本方案摒弃现有的“预制+现浇”的传统结构组合,创新的将构成高桩码头的上部构件均采用预制模块化装配式结构,实现高桩码头的预制模块化装配,打破常规码头多构件预制、多节点连接、多现浇设计的模式。
本方案中采用预制模块化装配式结构的高桩码头的上部构件主要包括模块化桩基、模块化钢结构桩芯、模块化横梁、模块化π型板、模块化护舷系统等。
这里的模块化桩基作为基础部件,主要承受由上部结构传递的各类竖向、水平荷载。该模块化桩基作为预制件,在陆域预制完成。具体实施时根据使用功能要求、设计基础条件和施工条件合理确定,优先采用打入桩。
为配合本方案中的模块化钢结构桩芯,通过模块化钢结构桩芯与码头的上部构件进行连接,本模块化桩基顶标高均采用预制构件底标高另加一定高度,如10cm。
这里的模块化钢结构桩芯作为预制件,在陆域预制完成。该模块化钢结构桩芯作为转接结构,其替代常规的现场钢筋笼浇筑结构,通一端安装在模块化桩基上,另一端深入模块化横梁,连接模块化横梁,实现将模块化横梁与模块化桩基进行组装连接,从而可将基于模块化横梁构成的码头上部结构荷载有效、可靠的传递到下部桩基群。
本模块化钢结构芯在具体实现时,在同一码头工程中采用直桩与斜桩两种规格,如此能够满足模块化桩基为斜桩或直桩时需求。
这里的模块化横梁为整根预制梁,用于通过模块化钢结构桩芯装配在由模块化桩基构成的下部桩基群上,以构成码头上部结构的基础部分。
为配合基于模块化钢结构桩芯的组装结构,本模块化横梁的底部对应于设计桩基位置预留有开孔,作为模块化钢结构桩芯伸入位置。
这里的模块化π型板为整体式预制框架构件,装配在模块化横梁上,与模块化横梁配合构成码头上部结构。该模块化π型板主要由顶部面板,纵向肋梁,横向端板配合组成,由此构成的模块化π型板,其顶层为顶部面板,在顶部面板背面纵向竖向设置纵向肋梁,在顶部面板的横向竖向设置横向端板。
这里的模块化护舷系统为整体型一体式码头防冲设施和码头靠泊设施,安装于码头前沿。
如此结构的模块化装配式高桩码头,其进行模块化装配时,在现场根据桩位排布对模块化桩基先进行沉桩施工;在完成沉桩施工后的,在每个模块化桩基上安装对应的模块化钢结构桩芯并灌浆,待一定强度后安装排架模块化横梁;完成后,由岸侧至陆侧分别安装模块化π型板。
该过程中模块化横梁预留箍筋入节点,模块化π型板中顶部面板、纵向肋梁预留外伸筋入节点,再进行节点连接浇筑与开孔注浆施工,使主体结构可靠连接。
最后进行码头附属设施,如模块化护舷等安装。
据此方案能够实现模块化装配式码头,提升整体现场施工装配化程度。基于本方案进行现场施工时只需进行模块化预制构件的拼装及局部节点连接即可完成,显著提高施工效率,切实减少现场施工工作量,降低现场劳动力强度有效提高人员现场施工的安全性,缩短工期。
参加图1-图3,其所示为本方案给出一种模块化装配式高桩码头的构成示例。
本实例给出的模块化装配式高桩码头主要由若干的模块化桩基1、模块化钢结构桩芯2、模块化横梁3、模块化π型板4,节点连接件5、模块化护舷系统6等进行模块化拼装装配构成。
其中,模块化桩基1预制而成,并运输至设计桩基位置直接进行沉桩施工。对于若干模块化桩基1分布方式此处不加以限定,可以根据实际设计需求而定。如模块化桩基可以为直桩分布,斜桩分布或对叉桩分布等等。
对于本实例中的模块化桩基1主要承受由上部结构传递的各类竖向、水平荷载。故本模块化桩基1在具体实现时,其选型应根据使用功能要求、设计基础条件和施工条件合理确定,同时采用打入桩。
同时,本方案中桩基1通过与模块化钢结构桩芯配合实现与上部构件“以弯代直”的方式进行钢结构连接,故本桩基顶标高均采用预制构件底标高另增加10-15cm,一般为10cm,即桩基本体进入预制构件底部10-15cm,以满足锚固需要。
针对本实例中的模块化桩基1,根据桩基斜度制作模块化钢结构桩芯结构2。并在沉桩作业后,在模块化桩基1上进行模块化钢结构桩芯2安装。
在高桩码头结构设计中,最重要的部分是如何将上部结构荷载有效、可靠的传递到下部桩基群,在工程中只有靠现浇混凝土或灌浆料进行构件的锚固连接。
而对于传统桩基与上部结构连接的设计中,通常采用桩头伸入上部构件一定深度,设置钢筋笼浇筑成整体。若遇斜桩,则存在本身自带斜度、角度且施工过程中沉桩误差等多种因素影响,将导致上部横梁或桩帽通常采用扩大截面现浇来规避此类问题,如此则大大提高现浇浇筑量,施工时需调动搅拌船等机具,现场施工量大、成本高、易污染。
对此情况,本实例中摒弃现有采用桩头伸入上部构件一定深度,设置钢筋笼浇筑成整体的设计方案,而是创新的设计模块化钢结构桩芯2,通过模块化钢结构桩芯2进行连接方式的转换,实现模块化桩基1与上部构件之间以“弯代直”的方式进行钢结构连接,避免现有采用桩头伸入上部构件一定深度,设置钢筋笼浇筑成整体的方案。
参见图4和图5,本模块化钢结构桩芯2包括第一连接部2-1和第二连接部2-2,其中,第一连接部整体可装配安置在模块化桩基1的顶部,而第二连接部分可用于伸入模块化横梁3上的开孔3-1中。
其中,根据设计需求,以满足不同分布要求的模块化桩基1,本模块化钢结构桩芯2的第一连接部2-1相对于第二连接部2-2呈直线分布或呈一定角度分布,由此形成直桩规格的模块化钢结构桩芯或斜桩规格的模块化钢结构桩芯,以配合直桩分布的模块化桩基1或斜桩分布模块化桩基1。
在一些具体实施方式中,本模块化钢结构桩芯2中具有四根第一槽钢2-3和若干根第二槽钢2-4,四根第一槽钢2-3呈“十”字两两对称分布,以构成模块化钢结构桩芯2的主体部。即四根第一槽钢2-3之间分成两组,每组两个第一槽钢2-3之间对称分布,而两组之间呈垂直分布。施工时,四根第一槽钢2-3分别均匀电焊固定于桩芯内侧主筋,并伸入横梁开孔内。
在此基础上,在每组对称分布的两第一槽钢2-3之间设置多根第二槽钢2-4,通过第二槽钢2-4对对称分布的两第一槽钢2-3进行连接固定。这多根第二槽钢2-4沿第一槽钢2-3的延伸方向,依次分布设置在两第一槽钢2-3之间。
进一步地,两组第一槽钢2-3组中设置的第二槽钢2-4之间一一对应(即分布位置相对应),呈垂直分布,同时两对应的第二槽钢2-4之间连接固定,由此增加桩芯连接钢结构刚度及抗剪强度。
作为举例,本模块化钢结构桩芯2中的第一槽钢2-3采用[32c槽钢,而第二槽钢2-4可采用[8槽钢构成。
据此形成的“以弯代直”的模块化钢结构桩芯,其在具体实施时,可基于所需槽钢、钢肋板等钢结构连接件,在陆上预制场完成结构制作、焊接等工序,操作方便、质量可控。同时,模块化钢结构桩芯制作在同一码头工程中仅分为直桩与斜桩两种规格,可工厂化生产。
基于本模块化钢结构桩芯2的设置,本实例中模块化桩基1标高均确定为伸入横梁10cm,深入结构10cm可使得桩基与上部结构连接及模块化横梁上所需开孔3-1基本不受斜桩斜度、角度、沉桩误差等因素制约。
在沉桩施工过程中,由于自然条件(风浪流)、船机设备(打桩船)、下部地质层等原因会引起桩基偏差,尤其斜桩本身带有角度和斜度,且在传统桩基与上部结构连接设计中采用深入0.75倍桩径并顺桩轴线安装钢筋笼的方案,偏差会进一步加大,对此传统设计方案采用扩大现浇截面加以规避。本方案采用深入10-15cm并采用垂直模块化钢结构桩芯,基本可按设计桩位实施,偏差基本可控,可有效克服现有设计方案的缺陷。
本实例中的模块化横梁3为整根预制梁,底部有预留相应开孔3-1,作为模块化钢结构桩芯伸入位置。其中开孔3-1的孔位与设计桩基位置对应,孔径由桩径和沉桩偏位确定其大小,孔深由桩基锚固深度确定。
另外,模块化横梁底部开孔尺度也可根据桩基位置与桩基直径确定为统一标准。
本模块化横梁还预留箍筋至现浇节点顶。
进一步地,每个预留开孔3-1处预埋波纹管用于灌浆。对于波纹管的预埋设置方案可根据实际需求而定,此处不加以限定。作为优选方案,本实例可在预留开孔顶部预埋灌浆管,如此便于后期的灌浆施工。
如图6所示,本实例中的模块化π型板4由顶部面板4-1,纵向肋梁4-2,以及横向端板4-3配合组成,整体呈π型结构。由此形成的模块化π型板,其结构功能整合度高,整体性强。
如此形成的模块化π型板4与模块化横梁3进行配合时,该模块化π型板中的顶部面板4-1有效替代传统码头的面板,纵向肋梁4-2替代代传统码头的纵梁,横向端板4-3替代节点工程的模板工程。
结合图6所示,本模块化π型板4在实施时,优选采用整体式预制框架构件,顶层为顶部面板4-1,纵向竖向为纵向肋梁4-2,横向竖向为横向端板4-3。
装配时,模块化π型板4整体安放在模块化横梁3上部,同时模块化π型板4本身有预留外伸钢筋,模块化横梁3本身也有预留外伸钢筋,由此以模块化π型板4的横向端板作为侧模,浇筑成节点连接件5形成整体。
本实例中通过采用模块化π型板4,取代了传统码头结构中的纵向梁系、面板以及节点施工的钢筋工程。模块化π型板的应用减少了构件类型,同时减少构件连接节点,整体性有保证。
对于码头结构,其上部结构与下部基桩的连接通过节点结构实现,节点受力情况复杂,应力高度集中,是码头结构连接重点。传统设计中,节点的底模、侧模采用槽钢、工字钢通过夹桩木、螺栓及内部支撑钢结构等构件组成,本实例中通过模块化构件模块化横梁3与模块化π型板4的配合,则能够彻底取代了现场的底模、侧模工程。
其中,模块化横梁可作为节点底模,本模块化π型板中的横向端板可作为节点侧模,这些构件强度大、稳定性好,可充分承载混凝土浇筑时的底面、侧面荷载。本模块化π型板4中设计的纵向肋梁可取代原高桩梁板码头中纵向梁系功能。
基于本模块化π型板4的码头装配结构,在具体实施时,其可取消码头主体结构的模板工程,则模板材料、底模侧模支撑、反吊、对拉螺栓、内撑、斜撑及模板拆除量均无需另行产生,同样的现场也无需产生大量的拆模工程,大大降低现场施工量及材料、人工成本,有效提高码头施工功效。
本实例中,对于本模块化π型板4中的纵向肋梁的高度,宽度根据设计荷载计算确定,此处不加以限定。
另外,本模块化π型板4的纵向长度为排架跨度减去现浇节点宽度,横向宽度根据码头宽度、施工预制及吊装能力确定。在具体实施时,可采用整块或多块模块化π型板。
当码头需雨污水收集或需其他管沟功能时,可在模块化π型板预留排水沟底板钢筋并于后期拼接浇筑。作为举例,可在模块化π型板的纵向肋梁侧预留钢筋,对于具体的位置,可根据收集要求确定预留钢筋位置。
本实例中对模块化π型板顶部面板厚度、肋梁尺度根据码头跨度、工艺荷载确定,此处不加以限定。
当模块化横梁,模块化π型板预制安装到位后,通过节点连接件5进行节点连接施工,并通过模块化横梁3上预埋的波纹管同时将模块化横梁3与模块化钢结构桩芯2连接孔位一并浇筑成型,至此码头桩基与上部主体构件连接完成,待上部混凝土结构施工完成后。
在本实例中的一些具体实施方式中,相应的现浇节点位于码头排架位置,底部为模块化横梁,两侧分别为跨中模块化π型板,两者均含有预留钢筋深入节点,现场穿插直筋连接,浇筑后使上部各构件形成整体,如此的连接形式锚固可靠,无现场焊接量,结构简单施工方便。
本实例中采用模块化护舷系统6作为码头靠泊设施和防冲设施。本实例中通过上部构件中预埋螺母套筒,如分别预埋于模块化横梁及模块化π型板中,由此实现将模块化护舷系统安装到位。
在本实例中的一些具体实施方式中,本模块化护舷系统6 包含钢底座、护舷本体及各配件。在装配时,在模块化横梁及模块化π型板前沿端部预埋螺栓、螺母、拉环,待码头主体结构安装建设完成后,可直接安装模块化护舷系统,构成码头部分的放冲设施。
另外,本模块化护舷系统在具体实现时,将根据设计船型、波流条件、靠泊条件、安装标高等进行对应设计,此处不加以赘述。
本方案形成的模块化装配式高桩码头结构中,将模块化横梁与模块化π型板整体节点作为主体结构的节点连接,与模块化横梁底部孔位上下整体浇筑,确保了结构的整体性,可靠性,安全性。
再者,在码头工程中,由于受水平船舶荷载,门机荷载等作用,排架中大多含有斜桩,对叉桩等斜向桩群的设计,传统桩基与上部砼结构的连接设计往往采用现浇混凝土扩大截面将桩及桩芯砼浇筑于内,施工现场搭设底模,侧模等完成,材料、人工、时间等因素导致现场功效低,成本高。本方案中利用“以直代弯”的模块化钢结构桩芯2伸入模块化横梁底部开孔,解决了以往仅靠扩大现浇截面连接桩基系统与上部混凝土结构的传统设计,取消现场大部分模板工程,节省了大量的人力物力,提高施工效率,缩短工期。
再者,本方案中预制π型板中的横向端板的设置同样能够优化节点浇筑施工,据此当浇筑节点时,无需设置侧模,当钢筋工程完成后,预制π型板中的横向端板可直接充当侧模,这样为现场节省了达90%以上的模板工程。
本模块化装配式高桩码头结构,其上部构件均采用预制模块化装配式结构,打破常规码头多构件预制、多节点连接、多现浇设计的模式;同时,本模块化装配式高桩码头结构中的预制构件均在预制厂预制加工,施工质量有保证,预制精度高,防腐质量可控,有效提升码头工程的整体质量水平。
以下针对本模块化装配式高桩码头结构,进一步给出其施工方案。
本实例给出的模块化装配式高桩码头结构其在施工时,结合本高桩码头结构构成的特点,通过预制模块化桩基、模块化π型板、模块化横梁以及模块化钢结构桩芯,并在施工现场进行模块化装配来构成高桩码头。
作为举例,本模块化装配式高桩码头结构的施工流程如下:
施工准备→沉桩作业→桩位测量、安放模块化钢结构桩芯→桩芯砼施工待一定强度后安放模块化横梁→安装模块化π型板→节点钢筋工程→节点及横梁底部开孔混凝土施工→混凝土养护→上部设施施工、安装。
这里在施工准备过程中,根据码头排架跨度、上部工艺荷载进行结构计算配筋,将模块化π型板、模块化横梁等主体构件在预制厂进行预制、养护。
据此,在该准备过程中还根据桩基斜度制作对应的模块化钢结构桩芯,在同一码头工程中仅分为直桩与斜桩两种规格。
在沉桩作业过程中,通过沉桩设备将模块化桩基运至施工位置并进行沉桩施工。该施工过程所采用的方式可根据实际需求而定,此处不加以赘述。
在沉桩作业后,进行模块化钢结构桩芯安装,并完成桩芯混凝土施工。
本实例待桩芯混凝土结构达到80%强度后,陆续安装模块化横梁、模块化π型板。
这里待安装的模块化横梁和模块化π型板由预制场通过出装码头出运至驳船,由驳船运输至工程现场,由水上大型吊运设备直接整体起吊,缓慢旋转移动至排架向下安放。
本实例在模块化横梁,模块化π型板预制安装到位后,进行节点连接施工,即进行节点钢筋布设施工。
作为举例,这里的节点位置有底部模块化横梁预留箍筋及两侧纵向模块化π型板外伸筋,据此,对应进行节点顶部主筋、两侧架立筋及拉筋的布设,且均为直筋,该类钢筋机械连接后进行安装、绑扎等工序,完成后进行节点及底部开孔浇筑。
本实例在节点位置钢筋绑扎完成后进行节点连接施工及横梁底部开孔混凝土施工。
这里进行横梁底部开孔混凝土施工时,通过模块化横梁底部开孔处预埋的波纹管在进行节点连接施工的同时将模块化横梁与模块化钢结构桩芯连接孔位一并浇筑成型,实现将模块化横梁与模块化π型板整体节点作为主体结构的节点连接,与模块化横梁底部孔位上下整体浇筑,至此码头桩基与上部主体构件连接完成。
在此基础上,本实例在进一步完成管沟7等其余混凝土工程(如图3所示)。
待上部混凝土结构施工完成后,本实例再进一步将模块化护舷系统安装到位,完成上部设施施工、安装。
由上实例可知,本方案给出的模块化装配式高桩码头结构在现场施工时只需进行模块化预制构件的拼装及局部节点连接即可完成,显著提高施工效率,切实减少现场施工工作量,降低现场劳动力强度有效提高人员现场施工的安全性,缩短工期,特别适合于外海施工环境较为恶劣、施工窗口期少、需快速建设的码头工程。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,包括预制的模块化桩基、预制的模块化钢结构桩芯、预制的模块化横梁、预制的模块化π型板,所述模块化桩基构成码头结构的桩基群,所述模块化钢结构桩芯作为预制件,在陆域预制完成,作为转接结构,替代常规的现场钢筋笼浇筑结构,一端安装在模块化桩基的顶部并灌浆,另一端深入模块化横梁,连接模块化横梁,实现将模块化横梁与模块化桩基进行组装连接,所述模块化横梁通过与模块化桩基上的模块化钢结构桩芯配合,装配于模块化桩基上;
所述的模块化横梁为整根预制梁,底部对应于设计桩基位置预留有开孔,作为模块化钢结构桩芯伸入位置;
所述模块化钢结构桩芯中具有四根第一槽钢和若干根第二槽钢,四根第一槽钢呈“十”字两两对称分布,以构成模块化钢结构桩芯的主体部;四根第一槽钢之间分成两组,每组两个第一槽钢之间对称分布,而两组之间呈垂直分布;在每组对称分布的两第一槽钢之间设置多根第二槽钢,通过第二槽钢对对称分布的两第一槽钢进行连接固定;多根第二槽钢沿第一槽钢的延伸方向,依次分布设置在两第一槽钢之间;
所述模块化π型板为整体式预制框架构件,装配于模块化横梁上,并沿码头岸侧至陆侧分布,与模块化横梁配合构成码头上部结构;所述模块化横梁与模块化π型板之间进行节点连接浇筑,并与模块化钢结构桩芯之间连接孔位进行灌浆浇筑。
2.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述的模块化桩基顶标高均采用预制构件底标高另增加10-15cm。
3.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述的模块化钢结构桩芯包括第一连接部和第二连接部,第一连接部整体装配安置在模块化桩基的顶部,第二连接部用于伸入模块化横梁中。
4.根据权利要求1或3所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述的模块化钢结构桩芯包括直桩结构和斜桩结构。
5.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述的模块化横梁的预留开孔处预埋灌浆管。
6.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述的模块化横梁预留箍筋至现浇节点顶。
7.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述模块化π型板由顶部面板,纵向肋梁,横向端板组成π型结构。
8.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述模块化π型板预留排水沟底板钢筋。
9.根据权利要求1所述的模块化装配式高桩码头结构,其特征在于,所述高桩码头结构中还包括模块化护舷系统。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的模块化装配式高桩码头结构的施工方法,其特征在于,所述施工方法包括:
根据桩位排布针对模块化桩基先进行沉桩施工;
针对施工后的模块化桩基安装模块化钢结构桩芯并灌浆,待一定强度后安装排架模块化横梁,完成后由岸侧至陆侧分别安装模块化π型板;模块化横梁预留箍筋入节点,模块化π型板中预留外伸筋入节点;
进行节点连接浇筑、模块化横梁与模块化钢结构桩芯之间连接孔位的灌浆施工,使主体结构可靠连接;
进行码头附属设施施工。
11.根据权利要求10所述的模块化装配式高桩码头结构的施工方法,其特征在于,所述施工方法当模块化横梁,模块化π型板预制安装到位后,进行节点连接施工,并同时将模块化横梁与模块化钢结构桩芯连接孔位一并浇筑成型,使得码头桩基与上部主体构件连接完成。
12.根据权利要求10所述的模块化装配式高桩码头结构的施工方法,其特征在于,所述施工方法中模块化横梁与模块化π型板整体节点作为主体结构的节点连接,与模块化横梁底部孔位上下整体浇筑。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114481711A (zh) * 2021-11-26 2022-05-13 同济大学 一种装配式桩板结构路基连接构造及其施工方法
CN114508074A (zh) * 2022-03-17 2022-05-17 中交第三航务工程局有限公司江苏分公司 一种装配式高桩码头插槽式预制构件的安装方法
CN114922132B (zh) * 2022-05-19 2023-07-14 中交第二航务工程局有限公司 一种基于组合斜桩的高桩码头上部结构部品化施工方法
CN115362292B (zh) * 2022-07-06 2023-08-18 中交第二航务工程局有限公司 一种高桩码头上部结构及其施工装备和施工方法
CN115288178A (zh) * 2022-08-02 2022-11-04 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种装配式灌浆结点结构及其施工方法
CN115419008A (zh) * 2022-09-26 2022-12-02 中交第三航务工程局有限公司 一种装配码头结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101487248A (zh) * 2009-03-02 2009-07-22 吴希民 一种旧码头维修加固的方法
CN105696450A (zh) * 2016-01-29 2016-06-22 中铁第勘察设计院集团有限公司 拼装式活性粉末混凝土箱梁及其施工方法
CN108797513A (zh) * 2018-06-12 2018-11-13 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种标准化装配式桩基码头结构及其建造方法
CN208363025U (zh) * 2018-06-12 2019-01-11 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种倒e型叠合面板构件
CN111523170A (zh) * 2020-04-27 2020-08-11 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 基于bim技术的装配式桩基码头结构一体化设计方法
CN111676892A (zh) * 2020-05-28 2020-09-18 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种装配式高桩码头节点及其施工方法
KR102187993B1 (ko) * 2019-08-27 2020-12-07 에스비엔지니어링 주식회사 조립식 교각 구조체 및 그 시공방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101487248A (zh) * 2009-03-02 2009-07-22 吴希民 一种旧码头维修加固的方法
CN105696450A (zh) * 2016-01-29 2016-06-22 中铁第勘察设计院集团有限公司 拼装式活性粉末混凝土箱梁及其施工方法
CN108797513A (zh) * 2018-06-12 2018-11-13 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种标准化装配式桩基码头结构及其建造方法
CN208363025U (zh) * 2018-06-12 2019-01-11 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种倒e型叠合面板构件
KR102187993B1 (ko) * 2019-08-27 2020-12-07 에스비엔지니어링 주식회사 조립식 교각 구조체 및 그 시공방법
CN111523170A (zh) * 2020-04-27 2020-08-11 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 基于bim技术的装配式桩基码头结构一体化设计方法
CN111676892A (zh) * 2020-05-28 2020-09-18 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种装配式高桩码头节点及其施工方法

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