新型码头结构在我国港口工程中的运用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 新型码头结构在我国港口工程中的 运用 摘 要：港口工程是我国的重点 工程项目，直接关系港口运输效率和港 口安全。受到地质因素和现代航运要求， 传统码头结构逐渐不能满足当前港口工 程的基本需求，容易诱发安全隐患，不 利于航运发展。故此，展开对新型码头 结构的研究，并对新型码头结构在港口 工程中的运用展开分析，旨在提升港口 工程的质量与安全，发挥港口工程功能， 推动航运的持续健康发展。 中国论文网 /2/view-12936149.htm 关键词：新型码头结构；港口工 程；运用；重力式墩码头 中图分类号：TV3 文献标识码： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 B 文章编号：10067973 （2018）01- 0063-03 码头结构对港口工程的整体安全 性与可靠性具有直接的影响，如果港口 工程的码头结构出现问题，则会造成码 头的整体安全问题。不同的地质类型和 自然条件，会对码头的结构选择造成不 良影响，如果选型失误，必然导致隐患。 当前，新型码头结构的研究不断深入， 各类码头结构得到不同程度的运用，需 因地制宜，展开新型码头结构的选择。 基于此，本文对新型码头结构的类型展 开研究，并结合实例，对几种新型码头 结构的应用实践展开研究，详细内容如 下。 1 新型码头结构的简单概述 港口工程是关系到港口经济的关 键，在具体的港口码头施工中，受到港 口本身地质因素的影响，则造成传统码 头结构无法适应。如果仍旧按照常规码 头结构施工，必然会造成安全隐患，威 胁码头的安全与稳定。现阶段，国内对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 新型码头结构的研究不断深入，各类新 型码头结构不断应用到港口工程施工中。 例如：桶式基础结构码头、重力式码头、 双排大管桩码头等。 （1）桶式基础结构码头。该类 码头结构的效果较为理想，可提高软土 与结构的相互作用力，共同承担上部结 构所传递的荷载，其具体优势较为明显。 包括：可工厂化预制，具体的施工中， 可择取预制构件的方式展开施工，且水 上工艺相对简单，无需运用繁琐的下沉 工艺，不用借助大型水上船只，仅仅依 靠排水排气能够完成施工，不会对环境 造成污染。施工周期相对较短，且建 设中所需施工材料相对较少，资源利用 率高，符合绿色施工的基本需求。可 借助充气的方式，将其拔出海面，可实 现重复利用。桶式基础结构可作为一种 新型的软基处理工艺，可有效提升淤泥 地基的处理，使得地基的强度可得到保 障，可广泛用于淤泥质海岸港口。 （2）重力式码头。当前，港口 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 工程中，码头结构选择最多的结构为重 力式结构。重力式码头主要是借助结构 本身及填料的重力，保持结构的稳定， 降低结构发生滑移和倾覆的风险。通常 情况下，可将重力式码头分为沉箱码头、 方块码头、现浇混凝土码头等。但是， 重力式码头也存在一定的缺陷，由于其 借助自身重力实现稳定，其对基础的承 载能力要求相对较高。且由于大型化的 特性，使得新型重力式码头容易出现质 量问题。但借助有效的施工质量控制， 可全面提升重力式码头的应用效果。 （3）新型双排大管桩码头。这 类码头主要是借助预应力混凝土的大直 径管桩，这类管桩具有良好的承载能力 和抗弯强度，且抗腐蚀能力与耐久性较 为理想，可广泛用于不同类型的港口工 程施工中。 2 新型码头结构在我国港口工程 中的运用 新型码头结构对改善港口工程的 质量和安全具有十分积极的作用，推动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 港口工程发挥与航运发展。现针对上述 三种新型码头结构为例，结合工程实例， 对上述三种码头结构的运用展开研究， 详细内容如下。 2.1 桶式基础结构码头的运用 对于桶式基础结构，本文结合连 云港港口工程的基本情况，分析其具体 运用实践。连云港是典型淤泥质海岸， 且港口工程的自然环境复杂，为保障港 口的建设，该港口工程中，对桶式基础 结构码头进行运用，达到发挥淤泥质土 特性，增强地基承载能力的目的。 2.1.1 桶式基础结构形式 桶式基础结构不同于大圆筒结构， 且与吸附锚结构也存在明显差异。桶式 基础结构可分为筒型结构与扶壁结构， 如下图 1 所示，为桶式基础结构的剖面 图。 这两种结构形式下部结构没有差 异，且力学原理相同，均是借助壳体空 间将软土封在体内，直接将外部荷载传 递到结构底部。筒型结构形式运用盖板， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 将上部结构与下部结构连接，这种连接 方式可以理解为刚性连接，而扶壁结构 则是借助一个平面与基础桶盖接触，运 用该平面，将所产生的水平力c 竖向 力传递到筒体，但不会传递弯矩。为保 持扶壁结构的稳定性，具体扶壁结构构 建中，运用压重与其重量实现稳定。在 实际结构形式运用中，需结合因地制宜 的原则，展开对结构形式的选择。 2.1.2 结构使用功能 在研究桶式基础结构形式后，对 其具体功能展开研究。可将桶式基础结 构分为防波堤结构和岸壁结构。在实际 的港口工程施工中，如仅仅需求防波和 减淤的能力，则选择桶式基础波堤结构， 这样可顺利减轻波浪对港口的干扰。具 体运用中，下部结构插入淤泥，但不进 入土层。桶式基础岸壁结构，能承担水 平土压力，需进入土层，结合位移情况 展开设计，可使之适应土体蠕变。 2.1.3 应用实例 以连云港港口工程为例，对其具 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 体运用展开研究。具体分为防波堤工程 和港区岸壁工程。 （1）防波堤工程可分为东堤与 西堤两个部分，其长度分别为 12206.18m 与 9561.56m，借助详细的地 质勘察工作，获取区域地质信息。得到 淤泥层厚度 8.5m，平均潮位下水深 8m，现将防波堤设置在-35m 的等深 线。具体施工中，如果选择斜坡堤结构， 不仅会导致服务年限降低，还会造成造 价增高，不利于工程需求。故此，择取 桶式基础防波堤结构，其可在降低成本 的基础上，增强防波堤效果，较比斜坡 防波堤，成本可以节省 2.3 亿元，工期 缩减 14 个月，效果显著。 （2）岸壁工程中的运用。港区 内择取环抱式防波堤掩护，可形成一个 岸线长达 33.5km 的码头岸线。对于港 区内的岸线，则选择桶式基础岸壁结构， 在具体的施工中，运用这类码头结构， 可节省工程造价 10 亿元。 由此可见，连云港码头运用新型 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 桶式基础结构，其在适应连云港淤泥质 土的基础上，可有效降低港口工程的工 程造价，效果显著。 2.2 重力式 码头结构的运用 重力式码头结构是当前码头建筑 中使用较为普遍的码头结构，借助码头 结构本身和填料的重力，规避结构滑移 与倾覆。现本文结合某一具体港口工程 对其运用展开研究。该工程二期设计年 吞吐量 100 万 t，三期设计 140 万 t，设 计最低水位 17.5m，码头面高程 26m。 其地质资料中，层粉质粘土 qf 为 45，qR 为 1100，fak 为 180。通过详细 对区域地质研究，得到港口未出现不良 地质因素，稳定性、承载力良好，可展 开重力式码头结构运用。 该港口工程，择取重力式码头结 构，墙身与盖板均为现浇结构，墙身断 面形式选择有底单层空心块体，界面形 式为 III 字形，并间隔 15 展开变形缝设 置，墙身厚度 0.8m，底部壁厚 0.8m， 盖板厚度 0.6m。选择混凝土垫层，厚度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 控制在 0.15m。如下图 2 所示，为本工 程具体的重力式码头结构图。 本工程选择重力式空箱结构，具 有施工简单、快捷、造价低廉等特点， 尽管会出现一些沉降和排水等问题，但 比传统高框架结构的钻孔灌注桩施工， 效果更为显著，适应本工程的基本需求。 此外，在具体重力式结构码头运 用中，需展开有效的结构计算工作，具 体的计算内容包括：自重力，船舶系缆 力与撞击力、地基承载力、抗倾系如表 1 所示，为荷载及相关力的计算结果。 在具体施工中，结合具体地质条 件和开挖方式，确认开挖高度，规避淤 泥回淤。在底板和胸腔浇筑中，需注意 裂缝处理，强化监控，保障结构稳定。 为避免沉降和位移，施工过程中，需预 留位移与沉降量，确保重力式结构码头 的稳定可靠。 2.3 新型双排大管桩码头 这类结构具体运用中，先前后两 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 排大管桩施工，设置钢连杆连接，给予 分层抛沙，深层搅拌加固处理抛沙体与 自然地基，从而达到加固目的。可分为 三次回填砂，并给予有效加固。这类码 头结构在具体运用中，具有其本身的特 点，包括降低桩侧压力，促使港口工程 可以在水深较大，吨位较大与地质条件 相对较差的环境中运用，可有效降低施 工成本，提升港口工程施工效率，很好 的耐受港口腐蚀等效果。 针对新型双排大管桩码头可展开 有效改进工作，促使新型双排大管桩码 头的运用效果更为理想，具体的改进为： 具体设计中，将阻滑作用纳入到整体稳 定计算中，从而控制管桩间距。再考虑 固体转动影响，控制嵌固点的选取。分 析板桩内力，选择嵌固点法使同一结构 用相同假定分析，