淺談碼頭工程施工技術(shù)發(fā)展及創(chuàng)新

1、淺談碼頭工程施工技術(shù)發(fā)展及創(chuàng)新（中交二航局一公司，湖北，武漢，430012）【摘 要】隨著世界工業(yè)的飛速發(fā)展，船舶日趨現(xiàn)代化、大型化和專業(yè) 化，碼頭逐步往深水區(qū)、遠岸區(qū)推進，受施工條件、地質(zhì)條件、資源組織等方面 的影響越來越大，這給碼頭施工技術(shù)提出更高的要求，也對施工技術(shù)創(chuàng)新帶來一 些機遇和挑戰(zhàn)。木文簡單介紹近幾年國內(nèi)外碼頭類型的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。【關(guān)鍵詞】碼頭；技術(shù)；發(fā)展；創(chuàng)新刖s：碼頭是港口的主要建筑物之一，隨著船舶大型化、現(xiàn)代化的發(fā)展，船舶 的抗浪性得到了很大的提高，但船舶的吃水加深，碼頭因受海岸線的限制逐步往 深水區(qū)發(fā)展，碼頭結(jié)構(gòu)也逐步進行一些變化，施工技術(shù)也進行相應(yīng)的創(chuàng)新。目前國內(nèi)應(yīng)用

2、最成熟、最廣泛的港口結(jié)構(gòu)型式主要有重力式、高樁式和 斜坡式等。但岸線與基礎(chǔ)條件限制，原碼頭的結(jié)構(gòu)型式不能完全適應(yīng)隨著碼頭向 深水發(fā)展趨勢，需進行一些創(chuàng)新，下面從重力式碼頭、高樁碼頭、斜坡式碼頭、 板橋碼頭和復(fù)合式結(jié)構(gòu)等型式逐一介紹。1、重力式碼頭施工技術(shù)重力式碼頭由于對地面超載和裝卸工藝變化適應(yīng)性強，施工與設(shè)計目前 己經(jīng)很成熟，還有耐久性、抗凍、抗水性好，用鋼材少等優(yōu)點，目前應(yīng)用較廣泛。 目前隨著深水泊位的發(fā)展，沉箱的尺寸和重量逐漸增大，這給沉箱預(yù)制、安裝和 基床整平等施工提出更高的要求。沉箱預(yù)制目前有翻模和滑模兩種工藝，這可以根據(jù)施工區(qū)域的施工條件, 如天氣、預(yù)制場大小、工程進度要求等選擇，

3、配置的門機設(shè)備也需根據(jù)沉箱的高 度進行相應(yīng)的調(diào)整。沉箱往高大方向的發(fā)展對安裝施工技術(shù)來講，對半潛駁的舉力和下潛深 度提出新的要求，為適應(yīng)這一要求，目前國內(nèi)非自航工程半潛駁達15000噸，最 大潛深達26.5米。基床日趨深水化，工況不斷惡劣，潛水員的作業(yè)吋間越來越短，影響整 平的工效，為了解決這一矛盾，使用水下拋石整平船進行基床整平工作也是一大 趨勢。2、高樁碼頭施工技術(shù)高樁碼頭由于結(jié)構(gòu)輕、適用于較軟地基、透空結(jié)構(gòu)減弱波浪效果好、砂 石料用量省等優(yōu)點，目前應(yīng)用較為廣泛。樁基是高樁碼頭的最重要的組成部分, 目前受深水區(qū)碼頭的發(fā)展，碼頭的樁徑、樁長也隨之增長，投入的沉樁設(shè)備也相 應(yīng)變化，目前國內(nèi)打樁

4、船能最大直徑5米、128米長、單樁重量450噸的鋼管樁。 但由于結(jié)構(gòu)表面長期暴露，腐蝕性強，下一步的研究方向是需采用什么措施提高 碼頭樁基及外露混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命和耐久性。隨著離岸深水和開敞式碼頭的發(fā)展，高樁碼頭也出受出現(xiàn)了一些新結(jié)構(gòu) 型式如：全直樁碼頭、鋼管桁架碼頭和具有消浪設(shè)施的高樁碼頭。其中全直樁碼 頭分為柔性結(jié)構(gòu)和半柔性結(jié)構(gòu)。柔性結(jié)構(gòu)樁群上部采用特殊連接，這種連接保持 各樁均勻受力水平力而頂部不承受彎矩，而半柔性結(jié)構(gòu)樁群上部采用剛性連接, 樁頂部承受彎矩，目前在歐美、中東及日本應(yīng)用較多；鋼管桁架碼頭包括上部平 臺結(jié)構(gòu)、透空式鋼管桁架主體結(jié)構(gòu)、下部嵌巖結(jié)構(gòu)及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)，適用于深水、 大

5、浪、流急及巖基淺埋等條件；消浪設(shè)施的高樁碼頭是在上部結(jié)構(gòu)中-側(cè)或兩側(cè) 設(shè)置伸入水中一定深度的擋浪設(shè)施，用以阻擋波浪另一側(cè)水域的影響，對該水 域起到消浪作用。當(dāng)然其水平向剛度和強度要大許多，甚至可以替代防波堤，達 到靠泊和防波的雙重目的。3、斜坡式碼頭由于山區(qū)河流河床斷面多呈“v”或字形，河床切割很深，河槽 狹窄，坡度變化劇烈，落差大。特別是設(shè)計高底水位落差大于20米上吋，斜坡 式碼頭結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位，但隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展及建造技術(shù)的進步，也有向直立 式碼頭發(fā)展的趨勢。4、板樁碼頭板樁碼頭因造價便宜、材料用量少、結(jié)構(gòu)簡單、主要構(gòu)件可以預(yù)制、施 工方便、速度快，對復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強等優(yōu)點，目前在歐

6、洲和日本，應(yīng)用較 為廣泛，目前國內(nèi)該類型碼頭較少，但目前水深條件和地基條件好的港址已經(jīng)剩 下很少了，下一步將是大量在灘涂、近岸淺灘、粉砂質(zhì)海岸和淤泥質(zhì)海岸建設(shè)碼 頭，板樁碼頭將會應(yīng)用越來越廣，另外，非洲資源較為缺乏，該碼頭施工的特殊 設(shè)備較少，相對造價又低，也是該結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛地區(qū)。由于碼頭日趨大型化、深水化，板樁受力有限，下一步將發(fā)展鋼管板樁 碼頭結(jié)構(gòu)，這樣大型設(shè)備將應(yīng)用于工程施工中。5、復(fù)合式碼頭針對傳統(tǒng)重力式碼頭結(jié)構(gòu)自重大，在深水條件下波浪荷載大、工期長、 費用高等問題，研發(fā)了受力合理、便于施工的新型重力式復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)上部 透空部分由鋼管樁和混凝土墩臺組成；下部基礎(chǔ)部分為鋼筋混凝土沉箱

7、結(jié)構(gòu)，箱 內(nèi)填砂石；上部鋼管樁與下部重力基礎(chǔ)固接，該結(jié)構(gòu)適合水深大于25m、覆蓋層 不太厚的巖基和砂性地基。復(fù)合結(jié)構(gòu)施工時陸上整體制作，水上一次安裝。還有另外一種板樁與重力式相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式即在現(xiàn)地面以下碼頭前 沿采用密排灌注樁，其后采用一定寬度的格柵式水泥攪拌樁，胸墻采用扶壁式現(xiàn) 澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由上下兩部分共同承擔(dān)上部豎向荷載與后方土體的水平荷載。 該碼頭施工需注意先灌注樁再攪拌樁的施工順序，并需控制胸墻澆注時機。6、結(jié)論隨著船舶大型化、專業(yè)化、集裝箱化的發(fā)展，港口大型化、深水化、專 業(yè)化、裝備現(xiàn)代化的趨勢明顯，碼頭施工技術(shù)的提升也勢在必行。碼頭施工需根 據(jù)現(xiàn)有施工條件和資源，結(jié)合碼頭結(jié)構(gòu)特點，進行技術(shù)創(chuàng)新，保證港口和碼頭的 施工質(zhì)量。參考文獻：李靜，史宏達新型碼頭結(jié)構(gòu)在我國港口工程中的