夏田金 孫晨 楊煒
摘 要:海外孤島碼頭會遇到淺覆蓋層地質情況、強動力水文條件等情況,以舟山市某海港高樁梁板式客運碼頭為案例,進行水工結構方案比選,為同類海島工程設計提供參考和借鑒。
關鍵詞:淺覆蓋層;高樁梁板式客運碼頭;方案探討
一、項目背景
衢山島東側原90年代建造的交通碼頭,因規(guī)模較小,泊位長度不足,且年久失修,岸坡?lián)p壞、前沿水下多落石,已無法滿足客船的靠泊。因此,在衢山島東側新建一座客運碼頭顯得十分必要和迫切。
二、工程規(guī)模
新建500總噸級客運碼頭1座,碼頭平臺尺度80×12m,棧橋尺度42×8m。
三、建設條件
1、地理位置
本項目位于浙江省舟山市岱山縣衢山島東部,地理位置:東經122°25′17″,北緯30°25′51″。
2、設計水位(85國家高程,下同)
設計高水位:2.08m(高潮累積頻率10%的潮位)
設計低水位:-1.46m(低潮累積頻率90%的潮位)
極端高水位:3.30m (50年一遇)
極端低水位:-2.65m(50年一遇)
3、波浪
4、工程地質
地基土在勘察深度范圍內可劃分為6層,場地地層由上至下依次為第(②)層:淤泥質粉質黏土,第(⑤-1)層:粉質黏土,第(⑤-3)層:含粉質黏土角礫,第(⑩-2)層:強風化凝灰?guī)r,第(⑩-3)層:中風化凝灰?guī)r,第(⑩-4)層:微風化凝灰?guī)r。
四、工程建設制約因素分析
(1)工程區(qū)域巖面以上覆蓋層較淺,又地處開敞海域,受潮流、波浪影響較大,對碼頭結構提出更高要求。
(2)施工時間受潮差、波浪影響較大,施工作業(yè)時間較難保障。
(3)客運船舶對碼頭泊穩(wěn)條件要求較高。
五、工程設計方案
1、總平面布置
擬建碼頭呈“ ┛”形布置,方位角N10°~190°,碼頭前沿先位于-5m等深線附近。碼頭平臺尺度80×12m,面高程4.0m,前沿設500總噸級客運泊位1個;棧橋位于靠泊平臺后方,尺度42×8m,高程4.00m。
由于擬建碼頭位置風浪掩護條件較差,為增加碼頭可作業(yè)天數(shù),在泊穩(wěn)條件相對較好的碼頭后方同時設置了500總噸級客運泊位1個,可供客船在自然條件較差的情況下使用。
六、水工結構方案
(1)結構方案一:
新建靠泊平臺長80m、寬12m,面高程4.00m,采用高樁梁板結構型式,排架間距6.10m,樁基采用φ1200mm嵌巖鋼管樁(壁厚22mm),每個排架下設4根,樁上為現(xiàn)澆下橫梁,其上為立柱,立柱上方架設上橫梁及疊合面板,并在平臺前后沿設置擋浪板,以增加平臺的擋浪效果。
新建棧橋長42m,寬8m,采用高樁梁板結構,排架間距6m,樁基采用φ1200mm嵌巖鋼管樁,每個排架下設2根。樁上為現(xiàn)澆下橫梁,其上為立柱,立柱上方架設上橫梁及疊合面板,并在棧橋兩側設置擋浪板。
(2)結構方案二
新建靠泊平臺長80m、寬12m,面高程4.00m,采用高樁梁板結構型式,排架間距6.10m,樁基采用φ1200mm嵌巖灌注樁,每個排架下設4根,樁上為現(xiàn)澆下橫梁,其上為立柱,立柱上方架設上橫梁及疊合面板。
新建棧橋長42m,寬8m,采用高樁梁板式結構,由橫梁及面板組成,排架間距6m,樁基采用φ1200mm嵌巖灌注樁,每個排架下設2根。樁上現(xiàn)澆橫梁,其上擱置預制板,然后澆筑現(xiàn)澆層及磨耗層。
七、方案比選
結構方案一:碼頭采用高樁梁板結構型式,上部結構由下橫梁、立柱、上橫梁、面板、擋浪板等組成,樁基采用φ1200mm鋼管樁嵌巖(壁厚22mm)。
結構方案二:碼頭采用高樁梁板結構型式,上部結構由下橫梁、立柱、上橫梁、面板等組成,未設置擋浪板,樁基采用φ1200mm嵌巖灌注樁。
綜上比較,結構方案A、B的主要區(qū)別在擋浪板的設置和樁基型式上。其中結構方案A在普通高樁框架碼頭上增設了擋浪板,樁基選用鋼管樁,造價相對較高,在營運期間需定期防護,但平臺的擋浪效果較好,對內側泊位形成了較好的遮擋。綜合考慮了碼頭的使用要求、造價及營運效果,并充分考慮了建設單位意見和實際使用需求,推薦采用結構方案A。
八、結語:
本工程地處開敞海域,受波浪影響較大,工程位置50年一遇設計波高最大為4.84m,本文提出的兩個結構方案能較好的適應波浪大、場地覆蓋層較淺的工程區(qū)域,可為同類海島工程設計提供參考和借鑒。
參考文獻:
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