劉澤

摘 要：本文根據(jù)百色港平果港區(qū)某高樁框架碼頭，對(duì)右江高樁框架碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)地研究，研究表明，高樁框架碼頭結(jié)構(gòu)可靠、安全穩(wěn)定、整體性好，適宜作為廣西地區(qū)內(nèi)河碼頭結(jié)構(gòu)型式。

關(guān)鍵詞：高樁框架碼頭;大高差;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U656.1+13? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）10-0084-03

右江是連接廣西和云南的重要水運(yùn)通道，是西南水運(yùn)出海大通道的南線通道和珠江水系內(nèi)河航道“一橫一網(wǎng)三線”國(guó)家高等級(jí)航道的“三線”之一，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的作用。右江經(jīng)平果上溯百色，下達(dá)南寧，經(jīng)廣州出海，依托珠江水系右江河流資源，可直達(dá)粵港澳地區(qū)。目前右江百色到南寧航道已全線渠化，可通航1000噸級(jí)船舶。

高樁框架碼頭平臺(tái)主要由基樁、立柱、橫撐、縱撐、靠船立柱、系靠船梁、橫梁、縱梁和面板等構(gòu)成，框架結(jié)構(gòu)高差大，適應(yīng)水陸高程變幅能力強(qiáng)，便于和后方陸域相接;同時(shí)結(jié)構(gòu)安全可靠，整體性好。本文以百色港平果港區(qū)某散雜貨碼頭為例，對(duì)高樁框架碼頭設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)分析，為類似碼頭工程的設(shè)計(jì)提供了參考。

1項(xiàng)目簡(jiǎn)介

百色港地處廣西省西部，右江穿境而過(guò)，是右江沿線重點(diǎn)港口。百色港是百色市綜合運(yùn)輸體系及西南水運(yùn)出海南線通道和打造西江億噸黃金水道的重要組成部分，是聯(lián)系西南內(nèi)陸地區(qū)和西南、華南沿海地區(qū)對(duì)外物資交流的重要口岸，具備裝卸儲(chǔ)存、中轉(zhuǎn)換裝、運(yùn)輸組織、臨港開(kāi)發(fā)、商貿(mào)物流、信息服務(wù)、客運(yùn)旅游服務(wù)等功能。本項(xiàng)目位于右江右岸的百色港平果港區(qū)，新建1000噸級(jí)泊位4個(gè)，其中散貨泊位2個(gè)，件雜泊位2個(gè)，吞吐量為310萬(wàn)噸/年，貨種為煤炭和件雜貨。本碼頭全長(zhǎng)290m，由碼頭平臺(tái)、漿砌塊石擋墻、堆場(chǎng)道路、皮帶機(jī)棧橋和轉(zhuǎn)運(yùn)站等設(shè)施組成。工程所在區(qū)域地下存在溶洞，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜、水陸高程相差大，設(shè)計(jì)工作遇到很多困難。

2自然條件

2.1設(shè)計(jì)水位

設(shè)計(jì)高水位取92.35m（十年一遇設(shè)計(jì)洪水位），設(shè)計(jì)低水位取86.36m（設(shè)計(jì)最低通航水位），施工水位為88.36m。

2.2地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地屬于河流沖積階地，碼頭區(qū)位于右江沖積階地上，右江河面寬約120～200m，水深約8～20m;岸坡坡度較大，坡角55～90°不等，河床與階地高差約20m，階地多為低緩山丘，地面高程96.48～105.79m之間，岸坡及階地大部分基巖出露，局部地段可見(jiàn)第四系覆蓋層分布。

場(chǎng)地內(nèi)第四系覆蓋層主要為素填土（Q4ml）、黏土（Q4al），下伏的巖性：石炭系石灰?guī)r（C）。地層分布由上至下依次為黏土、強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r、中風(fēng)化灰?guī)r;鉆孔灌注樁進(jìn)入中風(fēng)化巖面深度不小于5倍樁徑，如遇強(qiáng)風(fēng)化巖較厚，則樁尖進(jìn)入中風(fēng)化巖面深度不小于3倍樁徑，對(duì)于傾斜巖面深度從最低點(diǎn)起算。對(duì)于溶洞區(qū)域，樁端需穿越溶洞進(jìn)入下部完整的基巖，且樁尖進(jìn)入溶洞下部中風(fēng)化巖面深度不小于3倍樁徑。

3總平面方案

根據(jù)碼頭前沿設(shè)計(jì)水深、水域的地形條件、水流的流向、泊位停泊水域及河底高程，結(jié)合流速流向資料及航道邊線，碼頭前沿線布置在100m等高線附近，基本與水流流向平行。受水域地形條件及主航道限制，碼頭前沿水域需采用疏浚方式來(lái)滿足船舶靠泊要求。擬建一個(gè)高樁直立式碼頭，碼頭前沿線離岸約20m左右，建設(shè) 4 個(gè)1000DWT干貨船泊位。碼頭主要水工建筑物為高樁平臺(tái)，碼頭平臺(tái)長(zhǎng) 290m，寬 20m，碼頭平臺(tái)采用滿堂式高樁梁板結(jié)構(gòu)型式。碼頭平臺(tái)直接與后方陸域連接。后方陸域占地約 52.8 畝，主要布置有堆場(chǎng)、生產(chǎn)及輔助建筑物，主干道路寬 12m，次干道路寬 9m，呈環(huán)形布置。

4工藝方案

結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)書要求和總平面布置方案，件雜泊位布置在上游側(cè)，散貨泊位布置在下游側(cè)。

散貨進(jìn)口泊位：考慮到與后方廠區(qū)皮帶機(jī)的銜接，碼頭前沿布置 1 條作業(yè)線，共設(shè)置 2 臺(tái)門座起重機(jī)（含抓斗）完成卸船作業(yè)，船舶清倉(cāng)作業(yè)采用推耙機(jī)，水平運(yùn)輸采用皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)，輸送至后方皮帶機(jī)預(yù)留接口處。本工程散貨泊位前方設(shè)置 1 臺(tái) 10t-22m 和 1 臺(tái) 25t-22m 門座起重機(jī)，2 臺(tái) TB50 推耙機(jī)清倉(cāng)，水平運(yùn)輸選用B=1200mm，v=2.5m/s，Q=1000t/h 的帶式輸送機(jī)，兩個(gè)泊位共用一條帶式輸送機(jī)。

件雜泊位：碼頭前沿布置 3 條作業(yè)線，共設(shè)置 3 臺(tái)門座起重機(jī)（吊鉤）完成裝卸船作業(yè)，氧化鋁的水平運(yùn)輸采用載重汽車，件雜貨的水平運(yùn)輸采用牽引平板車，根據(jù)貨種的堆存要求，氧化鋁直接從后方廠區(qū)運(yùn)往碼頭。堆場(chǎng)選用 5t 和 12t 叉車輔助作業(yè)。本工程碼頭前方設(shè)備選用門座起重機(jī)。氧化鋁以噸袋型式進(jìn)行整袋吊裝，噸袋最大規(guī)格為1.5×1.5×1.5m，最大重量約20t，故本工程件雜泊位裝卸設(shè)備考慮2臺(tái)25t-25m門座起重機(jī)，水平運(yùn)輸選用30t 載重汽車或Q25+PC20牽引平板車，堆場(chǎng)配12t 叉車進(jìn)行輔助作業(yè)。

5水工方案

5.1結(jié)構(gòu)布置

碼頭主要由碼頭平臺(tái)組成，碼頭平臺(tái)與陸域順岸銜接。碼頭平臺(tái)長(zhǎng)290.0m，寬20m，頂面高程100.10m。排架間距8.0m，共37榀排架，每榀排架采用3根鉆孔灌注樁，前沿第一根樁基選用Φ1600mm的鉆孔灌注樁，其余樁基選用Φ1400mm的鉆孔灌注樁，樁端進(jìn)入持力層。灌注樁頂部對(duì)應(yīng)設(shè)置Φ1400mm、Φ1200mm 的立柱;立柱、靠船構(gòu)件之間設(shè)置700×800mm的縱橫向聯(lián)系撐。平臺(tái)結(jié)構(gòu)由樁基、立柱、橫撐、縱撐、下橫梁、橫梁、縱梁和面板等組成。整個(gè)框架結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。

根據(jù)水位變化幅度，碼頭共設(shè)四層系纜，碼頭前沿設(shè)有走道板和靠船構(gòu)件，并在靠船構(gòu)件側(cè)面設(shè)置牛腿以布置系船柱，系船柱選用250KN系船柱。每榀排架前方豎向連續(xù)布置DA-A400H標(biāo)準(zhǔn)反力型橡膠護(hù)舷進(jìn)行防護(hù)。

5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

5.2.1結(jié)構(gòu)適應(yīng)水陸大高差

本工程碼頭面設(shè)計(jì)高程按《河港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算為92.35+（0.1～0.5）=92.45～92.85m;但后方陸域地勢(shì)較高，為減少陸域形成開(kāi)挖工程量，本工程結(jié)合地形實(shí)際情況，碼頭前沿設(shè)計(jì)高程（即碼頭平臺(tái)頂面高程）取為100.10m。但設(shè)計(jì)低水位僅為86.36m，兩者相差13.74m，高程變幅較大，為了適應(yīng)該高程變幅，碼頭結(jié)構(gòu)采用了高樁框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)便于和后方陸域相接，同時(shí)門機(jī)裝卸作業(yè)方便。

5.2.2分層系纜

根據(jù)水位變化幅度，碼頭共設(shè)四層系纜，碼頭前沿設(shè)有走道板和靠船構(gòu)件，并在靠船構(gòu)件側(cè)面設(shè)置牛腿以布置系船柱，系船柱大小為250KN系船柱。每榀排架前方豎向連續(xù)布置DA-A400H標(biāo)準(zhǔn)反力型橡膠護(hù)舷進(jìn)行防護(hù)，以滿足不同水位情況下船舶的系靠要求。

5.2.3樁基布置

Φ1600mm鉆孔灌注樁樁尖進(jìn)入中風(fēng)化巖面深度不小于10.4m，Φ1400mm鉆孔灌注樁進(jìn)入中風(fēng)化巖面深度不小于7.0m，如遇強(qiáng)風(fēng)化巖較厚，則樁尖進(jìn)入中風(fēng)化巖面深度不小于3倍樁徑，對(duì)于傾斜巖面深度從最低點(diǎn)起算。對(duì)于溶洞區(qū)域，樁端需穿越溶洞進(jìn)入下部完整的基巖，且樁尖進(jìn)入溶洞下部中風(fēng)化巖面深度不小于3倍樁徑。

5.2.4碼頭結(jié)構(gòu)整體性好

碼頭灌注樁頂部對(duì)應(yīng)設(shè)置Φ1400mm、Φ1200mm的立柱，二層平臺(tái)設(shè)700×800mm縱橫撐與立柱連接，三層平臺(tái)設(shè)700×800mm縱撐、700×1200mm下橫梁與樁基相連，加強(qiáng)碼頭整體剛度。整個(gè)框架結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)能保證碼頭在承受外部荷載時(shí)的沉降變位極小，安全可靠，整體性好。

6結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)百色港平果港區(qū)某高樁框架碼頭的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)高樁框架碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，總結(jié)得出該結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）高樁框架結(jié)構(gòu)高差大，適應(yīng)水陸高程變幅能力強(qiáng)。

（2）分層系纜，通過(guò)設(shè)置多層系纜設(shè)施，以滿足不同水位情況下船舶的系靠要求。

（3）在工程地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，采用鉆孔灌注樁穿越溶洞進(jìn)入下部完整的基巖，該結(jié)構(gòu)也能很好地適應(yīng)地質(zhì)的變化。

（4）該結(jié)構(gòu)采用整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，整體性好，安全可靠，可以滿足各種外部荷載的作用要求。

綜上所述，高樁框架碼頭在水陸高差較大、工程水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景，具有其他碼頭結(jié)構(gòu)型式不可比擬的優(yōu)越性。

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