一种高桩码头新型上部结构及其施工装备和施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高桩码头新型上部结构及其施工装备和施工方法，针对桩基两斜桩或三斜桩的组合形式，共同在桩基顶部设置施工平台，取消传统的桩帽结构，整体上避免了钢管桩内抽水、桩帽钢筋绑扎、模板安装及桩芯、桩帽混凝土浇筑等多项水上现浇作业。通过预制桩芯及施工平台、节点钢筋部品化、超高性能混凝土锚固连接等设计，形成了一种高桩码头新型全装配式上部结构，通过支撑于施工平台且具备码头横纵向自行走和回转功能的吊装装备对高桩码头新型上部结构进行连续作业，整体实现了适用组合斜桩的高桩码头全装配化设计与施工。合斜桩的高桩码头全装配化设计与施工。合斜桩的高桩码头全装配化设计与施工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种高桩码头新型上部结构及其施工装备和施工方法


[0001]本专利技术涉及高桩码头建造
更具体地说，本专利技术涉及一种高桩码头新型上部结构及其施工装备和施工方法。

技术介绍

[0002]“桩帽型式”的高桩码头主体结构包括桩基、桩芯、桩帽、预制梁、预制板等构件，因其结构易于装配化目前被广泛应用，而传统的上部结构及施工装备、施工工艺带来的问题日益突出，传统高桩码头结构型式、施工装备及施工工艺均极大地影响了高桩码头的施工进度、质量、成本和安全。
[0003]桩芯、桩帽通常位于潮位变动区，传统施工工艺均为水上现浇作业，桩芯施工包括钢管桩内抽水、钢筋笼下放、混凝土浇筑等，桩帽施工包括底部搭设复杂的底模支撑体系、钢筋现场绑扎、模板安装以及较大方量的混凝土浇筑。以上水上施工易受风浪、潮位影响，施工窗口受限，工效低；钢筋位于浪溅区易锈蚀，施工质量差；水上作业量大，安全风险高。
[0004]预制横、纵梁节点处，传统节点结构型式钢筋密布，纵横交错，碰撞问题突出，作业空间小，现场焊接复杂，施工质量控制难度大。
[0005]此外，易于装配化的高桩码头上部结构的预制构件较多，需要频繁进行起重吊装作业，而传统吊装设备如浮吊、顶升平台+起重设备等易受波浪影响，恶劣环境下施工工效低且作业窗口少。少数项目中使用架桥机将水上作业转为陆上作业，但针对离岸式宽平台码头，架桥机尺寸较为庞大，如采用浮吊或顶升平台+起重设备则只能先施工完成码头平台半幅，然后转换到另一侧完成剩下半幅的施工，施工工期长，如果采用多台装备同时作业，施工成本较高，经济性差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]本专利技术还有一个目的是提供一种高桩码头新型上部结构及其施工装备和施工方法，以解决现有技术中高桩码头主体结构施工困难、施工效率低的技术问题。
[0008]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，一方面，提供了一种高桩码头新型上部结构，设置在码头的桩基的顶部，每处桩基包括两个斜桩或三个斜桩，每个斜桩的钢管桩内侧上端设置有预制桩芯，包括：
[0009]在每个斜桩上靠近顶部的位置抱紧设置的抱箍，抱箍的上表面连接有底板，底板套设在对应的斜桩上，预制桩芯的上端向外延伸设置有第一钢筋；
[0010]施工平台，其对应每处的桩基分别水平设置一个且连接在对应处的所有底板的上表面，施工平台上对应桩基的每个斜桩分别开设有一个沿竖向贯通且尺寸大于钢管桩的孔洞，以使对应位置的钢管桩的顶部穿入，施工平台的顶面与斜桩的顶部齐平，施工平台上设置有节点钢筋；
[0011]预制梁，其沿码头的长度方向或沿码头的宽度方向分别设置，每相邻的两个施工
平台的上表面之间共同连接一个预制梁，预制梁的两端分别向外延伸设置有第二钢筋；
[0012]节点，其由超高性能混凝土浇筑设置在施工平台上且将第一钢筋、第二钢筋、节点钢筋锚固连接在内部。
[0013]优选的是，位于所述码头的长度方向的最外两侧的所述桩基均包括三个所述斜桩，其余的所述桩基分别包括两个所述斜桩，对应位于所述码头的长度方向的最外两侧的每个所述施工平台上分别开设三个所述孔洞，其余位置的所述施工平台上分别开设两个所述孔洞。
[0014]优选的是，所述抱箍包括环绕所述斜桩的外侧设置的多个圆弧形的凹槽板，凹槽板的数量至少设置有四个，每个凹槽板的两端分别沿所述斜桩的径向向外连接有耳板，相邻的凹槽板之间通过同侧的两个耳板固定连接，每个耳板与对应的凹槽板的外侧之间连接有若干个加劲板，所述底板由两块连接板拼装连接而成，连接板上对应所述钢管桩开设有半圆弧形的凹槽。
[0015]优选的是，所述节点钢筋包括两套横梁箍筋钢筋笼、两套纵梁箍筋钢筋笼和一套预制节点中心区钢筋笼，横梁箍筋钢筋笼用于连接沿所述码头宽度方向设置的所述预制梁，纵梁箍筋钢筋笼用于连接沿所述码头长度方向设置的所述预制梁，横梁箍筋钢筋笼、纵梁箍筋钢筋笼均至少间隔布置三层箍筋，每层箍筋分别与对应侧的所述第二钢筋连接，所述第一钢筋向上穿入连接至节点中心区钢筋笼的内部。
[0016]另一方面，本专利技术提供了一种高桩码头新型上部结构的施工装备，包括支撑系统，其包括依次向上连接设置的底座结构、回转结构、固定支座、一对主纵梁，底座结构的下端用于支撑于多个所述施工平台上，回转结构能带动固定支座相对底座结构沿水平方向自由旋转，一对主纵梁相对且平行设置，固定支座的两端分别与一个主纵梁的底部滑动连接，一对主纵梁在两端的顶部之间分别滑动连接有辅助横梁，每个辅助横梁上对称设置有可上下伸缩的辅助支腿，用于临时支撑在对应位置的所述施工平台上，一对主纵梁的其中一端设置有配重块；
[0017]吊装系统，其包括滑动连接在一对主纵梁的顶部之间的主横梁，主横梁位于固定支座与其中一个辅助横梁之间且与配重块位于固定支座的不同侧，主横梁上滑动连接有移动天车，移动天车上设置有吊具，在一对主纵梁与固定支座、未设置配重块一侧的辅助横梁之间围成吊具的移动空间，形成吊装区域；
[0018]行走系统，其包括分别设置在辅助横梁与主纵梁之间、设置在固定支座与主纵梁之间、主横梁与主纵梁之间的行走机构，行走机构用于驱动对应连接的辅助横梁或固定支座或主横梁相对主纵梁发生移动。
[0019]优选的是，所述底座结构包括水平设置的底座支架，底座支架的顶部中心处与所述回转结构的底部连接，底座支架的底部在水平面内沿矩形的四个顶角方位对撑布置有调位油缸，调位油缸的缸体与底座支架的底部固定且伸缩方向平行于矩形的对角线方向设置，调位油缸的伸缩端向下固定有底座支腿，底座支腿的上端与底座支架的底部滑动连接、底座支腿的下端用于支撑固定在所述施工平台上。
[0020]再一方面，本专利技术还提供了一种高桩码头新型上部结构的施工装备的施工方法，包括如下步骤：
[0021]S1：预制所述施工平台、所述桩芯、所述预制梁，所述桩芯的顶部连接所述第一钢
筋，所述预制梁的两端连接所述第二钢筋；
[0022]S2：分别对每处所述桩基的单个所述斜桩对应安装所述抱箍及所述底板，所述底板的内侧孔的面积略大于所述孔洞的面积；
[0023]S3：安装所述施工平台、所述桩芯，将所述施工平台搁置于对应所述桩基的所有所述底板上，每个所述钢管桩的顶部分别向上穿入一个所述孔洞内，控制圆心偏差，使所述施工平台位于对应的所述桩基的中心位置，然后在所述桩芯的底部设置封底板及止水橡胶圈，起吊所述桩芯并插入至对应的所述钢管桩内，在部分所述施工平台安装完成后，将所述施工装备支撑在已安装的所述施工平台上，继续进行剩下的所述施工平台、所述桩芯的吊装施工；
[0024]S4：采用灌浆材料对所述钢管桩与所述桩芯之间的空隙进行水下灌浆，采用细石混凝土对所述孔洞与所述钢管桩之间的空隙进行灌注；
[0025]S5：在所有位于所述码头的宽度方向或长度方向上相邻的两个所述施工平台之间利用所述施工装备吊装所述预制梁，此时所述第一钢筋、所述第二钢筋均位于对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高桩码头新型上部结构，设置在码头的桩基的顶部，每处桩基包括两个斜桩或三个斜桩，每个斜桩的钢管桩内侧上端设置有预制桩芯，其特征在于，包括：在每个斜桩上靠近顶部的位置抱紧设置的抱箍，抱箍的上表面连接有底板，底板套设在对应的斜桩上，预制桩芯的上端向外延伸设置有第一钢筋；施工平台，其对应每处的桩基分别水平设置一个且连接在对应处的所有底板的上表面，施工平台上对应桩基的每个斜桩分别开设有一个沿竖向贯通且尺寸大于钢管桩的孔洞，以使对应位置的钢管桩的顶部穿入，施工平台的顶面与斜桩的顶部齐平，施工平台上设置有节点钢筋；预制梁，其沿码头的长度方向或沿码头的宽度方向分别设置，每相邻的两个施工平台的上表面之间共同连接一个预制梁，预制梁的两端分别向外延伸设置有第二钢筋；节点，其由超高性能混凝土浇筑设置在施工平台上且将第一钢筋、第二钢筋、节点钢筋锚固连接在内部。2.如权利要求1所述的高桩码头新型上部结构，其特征在于，位于所述码头的长度方向的最外两侧的所述桩基均包括三个所述斜桩，其余的所述桩基分别包括两个所述斜桩，对应位于所述码头的长度方向的最外两侧的每个所述施工平台上分别开设三个所述孔洞，其余位置的所述施工平台上分别开设两个所述孔洞。3.如权利要求1所述的高桩码头新型上部结构，其特征在于，所述抱箍包括环绕所述斜桩的外侧设置的多个圆弧形的凹槽板，凹槽板的数量至少设置有四个，每个凹槽板的两端分别沿所述斜桩的径向向外连接有耳板，相邻的凹槽板之间通过同侧的两个耳板固定连接，每个耳板与对应的凹槽板的外侧之间连接有若干个加劲板，所述底板由两块连接板拼装连接而成，连接板上对应所述钢管桩开设有半圆弧形的凹槽。4.如权利要求1所述的高桩码头新型上部结构，其特征在于，所述节点钢筋包括两套横梁箍筋钢筋笼、两套纵梁箍筋钢筋笼和一套节点中心区钢筋笼，横梁箍筋钢筋笼用于连接沿所述码头宽度方向设置的所述预制梁，纵梁箍筋钢筋笼用于连接沿所述码头长度方向设置的所述预制梁，横梁箍筋钢筋笼、纵梁箍筋钢筋笼均至少间隔布置三层箍筋，每层箍筋分别与对应侧的所述第二钢筋连接，所述第一钢筋向上穿入连接至节点中心区钢筋笼的内部。5.如权利要求1所述的高桩码头新型上部结构的施工装备，其特征在于，包括：支撑系统，其包括依次向上连接设置的底座结构、回转结构、固定支座、一对主纵梁，底座结构的下端用于支撑于多个所述施工平台上，回转结构能带动固定支座相对底座结构沿水平方向自由旋转，一对主纵梁相对且平行设置，固定支座的两端分别与一个主纵梁的底部滑动连接，一对主纵梁在两端的顶部之间分别滑动连接有辅助横梁，每个辅助横梁上对称设置有可上下伸缩的辅助支腿，用于临时支撑在对应位置的所述施工平台上，一对主纵梁的其中一端设置有配重块；吊装系统，其包括滑动连接在一对主纵梁的顶部之间的主横梁，主横梁位于固定支座与其中一个辅助横梁之间且与配重块位于固定支座的不同侧，主横梁上滑动连接有移动天车，移动天车上设置有吊具，在一对主纵梁与固定支座、未设置配重块一侧的辅助横梁之间围成吊具的移动空间，形成吊装区域；行走系统，其包括分别设置在辅助横梁与主纵梁之间、设置在固定支座与主纵梁之间、
主横梁与主纵梁之间的行走机构，行走机构用于驱动对应连接的辅助横梁或固定支座或主横梁相对主纵梁发生移动。6.如权利要求5所述的高桩码头新型上部结构的施工装备，其特征在于，所述底座结构包括水平设置的底座支架，底座支架的顶部中心处与所述回转结构的底部连接，底座支架的底部在水平面内沿矩形的四个顶角方位对撑布置有调位油缸，调位油缸的缸体与底座支架的底部固定且伸缩方向平行于矩形的对角线方向设置，调位油缸的伸缩端向下固定有底座支腿，底座支腿的上端与底座支架的底部滑动连接、底座支腿的下端用于支撑固定在所述施工平台上。7.如权利要求5所述的高桩码头新型上部结构的施工装备的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：预制所述施工平台、所述桩芯、所述预制梁，所述桩芯的顶部连接所述第一钢筋，所述预制梁的两端连接所述第二钢筋；S2：分别对每处所述桩基的单个所述斜桩对应安装所述抱箍及所述底板，所述底板的内侧孔的面积略大于所述孔洞的面积；S3：安装所述施工平台、所述桩芯，将所述施工平台搁置于对应所述桩基的所有所述底板上，每个所述钢管桩的顶部分别向上穿入一个所述孔洞内，控制圆心偏差，使所述施工平台位于对应的所述桩基的中心位置，然后在所述桩芯的底部设置封底板及止水橡胶圈，起吊所述桩芯并插入至对应的所述钢管桩内，在部分所述施工平台安装完成后，将所述施工装备支撑在已安装的所述施工平台上，继续进行剩下的所述施工平台、所述桩芯的吊装施工；S4：采用灌浆材料对所述钢管桩与所述桩芯之间的空隙进行水下灌浆，采用细石混凝土对所述孔洞与所述钢管桩之间的空隙进行灌注；S5：在所有位于所述码头的宽度方向或长度方向上相邻的两个所述施工平台之间利用所述施工装备吊装所述预制梁，此时所述第一钢筋、所述第二钢筋均位于对应的所述施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永涛，冯先导，林红星，刘聪聪，何聪，沈立龙，骆钊，杨汉彬，黄睿奕，赵东梁，王聪，仇正中，高宁波，韩鹏鹏，陈迪郁，巫兴发，施少治，程荣君，林绍锋，陈周俊，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：