港口碼頭結構設計及技術要點

傅陽

摘 要：本文以某港口碼頭工程實例為研究背景，在分析該港口碼頭工程相關內容的同時，對港口碼頭工程結構設計的重點問題進行研究，同時在闡述結構設計要點的基礎上，就港口碼頭工程技術要點進行討論，目的在于提升港口碼頭工程的建設質量，促進碼頭工程事業的發展。

關鍵詞：港口碼頭;工程結構;設計內容

中圖分類號：U652? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）10-0067-02

水路運輸是大型貨物運輸的一種重要方式，隨著我國經濟的不斷發展，我國越來越多的大型貨物運輸開始選擇水路運輸，而水路運輸最為重要的交通樞紐就是港口碼頭，只有通過港口碼頭，相應貨物才能實現水路聯運，因此高質量的碼頭建設對我國整個運輸行業發展具有十分重要的作用，筆者將在本文中對港口碼頭的設計結構進行詳細的分析，希望能對相關人員和單位起到指導作用。

1? 工程簡介

本次建設的碼頭泊位岸線長335.3m，在其東側有南疆碼頭，與1#、2#兩個泊位相連接，其西側連接7#、8#連接，整個碼頭上部結構又相應的縱梁、橫梁以及混凝土構件構成、采用斜坡式擋土結構。

2? 港口碼頭工程結構的基本特征

（1）要具有船舶停靠、貨物裝卸等基本功能。

（2）本身的承載力要達到相應的設計要求。

（3）具有應對突發情況的功能，至少要確保整個結構不會坍塌，要有足夠的穩定性。

（4）耐久性要求，要保證能夠使用足夠長的時間。

3? 設計碼頭結構的重點

3.1? 設計樁基

樁基是高樁承臺的重要結構，其質量保證了高樁承臺的穩定性，其具體的施工情況要根據實際的建設工程進行確定。本次施工碼頭泊位的噸級小于30，000t，根據這種噸位情況選擇預應力混凝土空心方樁是最好的，這種方樁既可以滿足施工質量的要求，又可以減少相應的成本投入，同時根據施工現場的土質情況，確定其埋藏深度要保持在39.2～51.3m范圍之間。在整個樁基的施工過程中，需要使用吊機進行吊運，考慮到現場的實際施工情況決定采用六點吊對樁的方式，這樣可以在很大程度上確保吊機的穩定性，同時在施工過程中，要首先對3#和3A#，4#～6#處設計了相應的鋼樁靴，這是為了應對施工過程中所出現的沉樁問題[1]。

3.2? 設計過渡段

本次工程的二期處在7#、8#和1#、2#之間，岸線較為平直，相應的詳細圖示如下（見圖 1）。

打樁動態監測儀PDA、水下加速度傳感器、水下應力傳感器、數據傳輸線纜及數據分析軟件CAPWAP。如圖1所示。

（1）根據3A#～6#泊位之間承臺結構的寬度情況，相應設計人員在這之間的過渡段中預留出了73根三角形方樁，同時考慮到3A#～6#與1#、2#的情況相同，因此其結構類型也設計的與1#、2#泊位相同，這樣可以很好的實現各個泊位的對接，同時還可以很好的利用2#泊位下方的方樁，達到了節約相應資源的目的。

（2）此次設計中還在3A#段設計了一個深度為-46.7m的過渡段，這個過渡段是為了解決1#、2#泊位與3A#～6#泊位前沿水深度不同的問題，建立了-46.7m的過渡段后，便可以實現1#、2#泊位與3A#～6#之間的連接[2]。

（3）在進行6#泊位的過渡段時，要充分考慮到7#、8#的承臺與接岸坡情況，根據相應的承臺和接岸坡的情況，設計相應的將6#泊位的主體結構延長到過渡段。同時為了確保整個集裝箱碼頭不會受到打樁施工的影響，還在7#泊位岸設置了相應的160kg的護面塊石。

3.3設計岸坡的穩定

碼頭岸坡是在整個港口碼頭施工中最容易受到影響失穩的結構，此次通過相應的地質勘測發現整個3A#～6#段存在兩層軟土結構，這種結構很容易在打樁或者大潮低位時，出現失穩的情況，因此要針對不同層位的軟土結構進行處理，第一層的軟土結構為灰色淤泥，這種土質非常不穩定，很容易出現流動的狀況，針對這種土層要采取對相應的軟層泥土結構進行挖掘回填的方法，將這種軟土結構替換為較為穩定的土質結構。

軟土結構的第二層是淤泥質粘土，針對這種土質情況，相應工作人員要采取打設砂樁的方法進行處理，砂樁要按照相應的數據進行設置，整個布置形狀為正方形，直徑設置為750mm，相鄰各個樁之間的距離設置為1.2m、1.5m。岸坡結構通常情況下都要采用斜坡式的結構（結構示意圖如圖 2）。

本次港口碼頭工程的1#泊位、2#泊位、7#泊位、8#泊位都是采用相應的圖2所示的結構。岸坡結構最為重要是其穩定性，整個岸坡的穩定性設計要從使用期、施工期、地震期這三個方面進行詳細的考慮計算，要確保岸坡結構的穩定性能適合本次施工的穩定性。通過對相應數據的計算和實驗，確定該結構符合施工的要求[3]。

3.4抗震設計

因該地區的地震頻發，以此地震災害對整個港口碼頭的危害是非常大的，因此要根據實際情況的需要，對相應的碼頭進行抗震設計，根據對此港口碼頭所在位置的地震災害分析，確定了該港口碼頭需要有抵抗相應八級地震的能力，同時在此碼頭的900m的范圍內設置了多個叉樁，用于抵御地震來臨時的慣性力，更好的對港口碼頭進行保護。

4? 施工過程中的技術重點

4.1? 沉樁施工的技術重點

沉樁施工是整個碼頭施工工程中的關鍵步驟，其施工難度的大小往往取決于當地的巖層土質情況，本次施工所在地的巖層為灰黃色粗砂層，該砂層厚度較大，難以穿透，因此本次沉樁施工的困難較大。為了解決灰黃色粗砂層所帶來的阻礙，就必須對相應的錘擊數進行調整，以適應該地巖層。在進行相關的設計時，設計人員依照表1和實際的施工情況對錘擊數進行了相應的設計，但是其沒有考慮到較厚的灰黃色粗砂層所帶來的影響，因此需要根據實際情況對錘擊的相關數據進行調整，將原有的100mm后的貫入度平均值由6mm提高到了8mm，同時也對沉樁的相關標準進行了調整，將原有的最后十陣貫入度調整為了每一擊6mm，這樣便可以適應實際的地質條件，使得沉樁的質量達到相應的質量要求。整個沉樁過程要根據實際的情況進行動態的監控和調整，要防止在提高錘擊力度和增加錘擊次數的情況下，出現沉樁損壞的情況，如果出現了相應樁體出現破損裂縫等情況，要及時的進行更換，確保最終整體的施工質量[4-5]。