超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

劉華如

摘 要：隨著重力式碼頭結(jié)構(gòu)類型在水運(yùn)行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)開(kāi)始逐漸被港口建設(shè)單位所接受，并成為港口建設(shè)中碼頭結(jié)構(gòu)的主流類型之一，想要做好超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工工作，首先應(yīng)該針對(duì)超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)的類型以及其施工中的具體工藝做好設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而保證超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)能夠有效的完成其設(shè)計(jì)和施工作業(yè)，保證超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)有效的發(fā)揮其作為港口碼頭結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)。該文將對(duì)超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)的選型工作以及其設(shè)計(jì)內(nèi)容中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行具體的分析，針對(duì)當(dāng)前階段超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的技術(shù)難點(diǎn)提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：超深基槽 重力式碼頭 結(jié)構(gòu)選型 設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：U656.111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0082-01

重力式碼頭是當(dāng)前階段我國(guó)港口建設(shè)中較為普遍的一種碼頭結(jié)構(gòu)形式，其具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性好、抗凍以及抗冰性能好、荷載承受能力好等諸多特點(diǎn)，能夠廣泛的適應(yīng)不同港口建設(shè)過(guò)程中地面集中荷載和裝卸工藝的環(huán)境要求變化情況，同時(shí)其施工程序較為簡(jiǎn)單、維修費(fèi)用較少等等優(yōu)點(diǎn)，而超深基槽重力式碼頭則是在重力式碼頭施工技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的一種新型碼頭施工技術(shù)，其主要通過(guò)在碼頭設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中挖設(shè)深度更長(zhǎng)、體積更大的基槽來(lái)作為碼頭的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在有效的增強(qiáng)了碼頭荷載承受能力的基礎(chǔ)上對(duì)于碼頭設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的專業(yè)能力提出了更高的要求，而想要做好超深基槽重力式碼頭的設(shè)計(jì)工作，首先需要針對(duì)超深基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)選型以及其在施工過(guò)程中需要運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)做好設(shè)計(jì)工作，綜合考量超深基槽重力式碼頭施工過(guò)程中的影響因素，保證重力式碼頭設(shè)計(jì)的內(nèi)容能夠順利的貫徹執(zhí)行。

1 超深基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)選型工作

具體來(lái)講，重力式碼頭的結(jié)構(gòu)組成包括胸墻、墻身、拋石基床、墻后回填等等結(jié)構(gòu)內(nèi)容，同時(shí)重力式碼頭的結(jié)構(gòu)類型包括墻體砌筑式、方塊砌筑式、沉箱式以及扶壁式等多種類型，選擇合適的超深基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)，就是根據(jù)港口的實(shí)際情況，包括港口的自然條件（工程地質(zhì)情況、海水波浪情況）、港口工程的成本投入以及施工單位的具體施工工藝來(lái)選擇合適的超深基槽重力式碼頭類型，保證選擇的超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)類型能夠有效的滿足港口建設(shè)單位的實(shí)際要求，能夠滿足港口工作情況的具體需要，能夠有效的擴(kuò)升港口的實(shí)際用地范圍，能夠從容應(yīng)對(duì)港口碼頭結(jié)構(gòu)建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的種種問(wèn)題。設(shè)計(jì)單位可以在超深基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)選型過(guò)程中，首先設(shè)計(jì)出集中超深基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)類型樣式，然后根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)、成本、質(zhì)量、使用性能以及滿足要求上的具體表現(xiàn)選擇最優(yōu)的超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)類型，保證超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)類型的貫徹實(shí)施。

2 超深基槽重力式碼頭的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)持力層的設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)持力層是超深基槽重力式碼頭中的重要結(jié)構(gòu)，對(duì)超深基槽重力式碼頭的荷載承受能力、適應(yīng)地形變化能力以及其對(duì)地面和海水的作用力承受能力等有著非常重要的影響，在超深基槽重力式碼頭的設(shè)計(jì)內(nèi)容中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該針對(duì)工程的實(shí)際地質(zhì)情況以及港口碼頭的功能使用荷載承受情況，做好基礎(chǔ)持力層的設(shè)計(jì)工作。具體來(lái)講，設(shè)計(jì)師可以從基礎(chǔ)持力層的地基承載力抵抗系數(shù)以及碼頭斷面地基平均沉降量?jī)蓚€(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方面來(lái)完成基礎(chǔ)持力層的設(shè)計(jì)工作，其中地基承載力抵抗系數(shù)是由基槽開(kāi)挖深度和拋石厚度所決定的，而碼頭斷面地基平均沉降量則由碼頭工程對(duì)天然地基中的地層選擇情況來(lái)做出相應(yīng)的取值。

2.2 基槽開(kāi)挖的設(shè)計(jì)

超深基槽重力式碼頭的基槽開(kāi)挖設(shè)計(jì)工作包括基槽開(kāi)挖過(guò)程中的底部寬度設(shè)計(jì)以及斷面設(shè)計(jì)工作兩項(xiàng)內(nèi)容，其中基槽開(kāi)挖底部寬度設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)基槽應(yīng)力擴(kuò)散線條的分布情況結(jié)合工程成本以及相關(guān)基槽設(shè)計(jì)參數(shù)確定具體的底部寬度數(shù)值，這一過(guò)程中基槽底部寬度的設(shè)計(jì)應(yīng)該大于碼頭墻底寬度的兩倍數(shù)目與基床厚度的和，同時(shí)根據(jù)基槽的擴(kuò)散線參數(shù)在基床位移變化的情況下產(chǎn)生的變化做出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整；同時(shí)基槽開(kāi)挖過(guò)程中斷面的設(shè)計(jì)一般都會(huì)采取一字型的直線結(jié)構(gòu)，其中地變現(xiàn)多以高程控制為主，在其土層與土層之間形成相互交錯(cuò)的局面，同時(shí)斷面高程并不相同，基槽開(kāi)挖邊坡的角度應(yīng)該根據(jù)抗力的數(shù)值進(jìn)行取值。

2.3 基槽拋石的設(shè)計(jì)

一般來(lái)說(shuō)，在超深基槽重力式碼頭的基槽拋石設(shè)計(jì)內(nèi)容中，當(dāng)其面臨基槽拋石較厚的情況下，應(yīng)該首先計(jì)算好基床底面以下的拋石體積按照相應(yīng)的地基體積進(jìn)行交換施工作業(yè)，但在超深基槽重力式碼頭的實(shí)際設(shè)計(jì)內(nèi)容中，可以適當(dāng)?shù)膶?duì)其作出調(diào)整，將基槽拋石分為拋石基床以及拋石換填層兩層結(jié)構(gòu)，這種做法既保證了基槽內(nèi)部整體承載力和土體性質(zhì)產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，同時(shí)也節(jié)省了碼頭工程的施工成本。但值得注意的是，在將基槽拋石分類的過(guò)程中，必須做好基槽拋石基床厚度的計(jì)算和檢驗(yàn)工作，保證基槽拋石基床厚度能夠有效的起到基槽承載力分?jǐn)偟淖饔?，保證拋石換填層的體積仍然能夠達(dá)到碼頭工程性能的具體要求，同時(shí)充分做好基槽拋石的夯實(shí)工作，通過(guò)夯實(shí)次數(shù)的添加來(lái)有效的增加基槽拋石的密度，保證基槽拋石確實(shí)在夯實(shí)作業(yè)下產(chǎn)生了一定的密度增加，以減少碼頭工程在施工過(guò)程中由于拋石密度不夠而產(chǎn)生的不均勻沉降現(xiàn)象，保證碼頭工程的施工符合其預(yù)期效果。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著水運(yùn)行業(yè)的不斷發(fā)展，超神基槽重力式碼頭的結(jié)構(gòu)在碼頭選址以及施工的過(guò)程中運(yùn)用的越來(lái)越多，其能夠憑借結(jié)構(gòu)形式優(yōu)秀的耐久性能、較大的地面荷載承受能力以及結(jié)構(gòu)形式的多樣性變化能力，在碼頭建設(shè)的過(guò)程中受到越來(lái)越多建設(shè)單位和施工單位的青睞，同時(shí)重力式碼頭還擁有施工工藝較為簡(jiǎn)單、施工周期較短等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的為建設(shè)單位和施工單位節(jié)省大量的施工成本，有效的提高其經(jīng)濟(jì)效益。但值得注意的是，要想保證超神基槽重力式碼頭能夠有效的發(fā)揮上述工程有點(diǎn)，必須充分的做好超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工工作，保證超深基槽重力式碼頭結(jié)構(gòu)的選型以及工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠有效的避免諸多影響因素的制約，有效的發(fā)揮其工程的特點(diǎn)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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