厚软弱土地区大沉箱出运码头结构选型及应用

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目前,大沉箱出运码头一般建在软弱覆盖层薄的区域,主要采用重力式结构。中山某大沉箱出运码头,受所在地区软土覆盖层厚的限制,不具备常规的重力式出运码头建设条件。随着经济的发展,这种情况将会更多的出现。为此,采用理论分析、现场调研与评估相结合的方法,对厚软土地区大沉箱出运码头结构选型开展研究,取得的主要研究成果如下:现场调研发现,虽场地地质不适合建设重力式码头,但场内大量弃砂可作围堰用,后方稍做平整即可形成陆上打桩条件,非常有利于建设高桩码头,为此,确定选用高桩式码头结构。按梁板式和无梁板式两种结构分别进行设计,并采用有限元等方法进行理论验证,分析了岸坡稳定、结构位移、应力等内容。分析表明,该地址条件下,高桩码头稳定性、结构位移、应力均满足要求。对选定的技术方案进一步展开技术经济对比研究。通过基础处理工艺、桩基施工工艺,码头结构等方面造价对比研究发现,桩基础较水上开挖换填基础可节省费用122.23万元;砂袋围堰并陆上打桩较打桩船水上打桩可节省费用39.03万元;无梁板式比梁板式结构总成本可节省45.81万元。同时,对两个方案的桩基、上部结构,工程整体三个部位的施工工期开展对比研究。研究结果表明,无梁板式结构的各部位施工工期均短于梁板式结构,其中陆上打桩较水上打桩工期短32天;无梁板式码头的上部结构和整体工期均比梁板式短9天。综合以上成果,两种结构型式均满足强度、变形以及稳定要求,而无梁板式结构在成本和工期方面优势明显。为此,选定了无梁板式结构方案并予以实施。施工期和使用期的跟踪监测结果,证明了在厚软土地区选择高桩无梁板式结构作为大沉箱出运码头的合理性。本文的研究成果,已成功应用中山和阳江两个大沉箱出运码头工程,取得了良好的经济效益和社会效益,获得了各方的好评。该研究成果也可为今后类似工程的设计与施工提供参考。
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