一种水运码头的高效工程施工方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及码头施工技术领域，尤其是一种水运码头的高效工程施工方法及系统，包括两个相对间隔设置的突堤段，两所述突堤段与海岸均呈相互垂直度状态，所述突堤段的顶部高于海平面，所述突堤段自上而下依次由突堤面层、综合垫层、混合加固基层，所述混合加固基层的底部穿过海底地层的粉质黏土层，在所述粉质黏土层下方的沙质粉土层下部和凝灰岩层的衔接部位设置有底基浇筑层，在两所述突堤段前端均设置有多向撞击防护结构。整个水运码头系统的突堤段下方的地层经过多层加固并充填料浆后形成了具有网群状加固区域的底基浇筑层，同时配合对各个基桩实现底部稳定支撑，有效地降低了在振动载荷的作用下海床粉土液化带来的安全隐患。患。患。

【技术实现步骤摘要】
一种水运码头的高效工程施工方法及系统


[0001]本专利技术涉及码头施工
，特别涉及一种具有多向撞击防护结构的沿岸码头的工程系统及其施工方法，尤其是一种水运码头的高效工程施工方法及系统。

技术介绍

[0002]水运码头港口可以给水路运输的船舶提供维修，整顿增添燃料，给船员增添一些新鲜蔬菜水果类食物，可以给船舶提供货物装卸，因此对于航运来说通过水运码头进行货物的装卸以及转运具有重要的意义。
[0003]水运码头按照其组成和分类可以分为货运码头、客运码头、工作船用码头、鱼码头以及军用码头等，目前在上述各类码头中货运码头应用最为广泛其一般接港的货运船队载荷相对较大，因此在靠岸时对沿岸存在一定程度的冲击。
[0004]而在货运码头中其布置方式不同也存在诸多类型，例如，顺岸式码头、引桥式码头、突堤式码头(主要用于海港)，墩式码头(常用于外海开敞式码头)、岛式码头(不设引桥、常用于液体货物)。
[0005]其中，突堤式码头码头在海港中较为常见也是货运码头中具有代表性的一种，目前对码头工程施工时一般采用实体斜坡式、板桩式等结构设计。例如，在专利申请号为CN201520747464.9的专利文献中就公开了一种高桩码头的施工结构，其实际上是一种类似板桩式的码头结构，其主要结构包括码头承台、码头前沿垂直桩、斜桩、中间垂直桩，码头承台的底部靠近码头前沿处设置码头前沿垂直桩，码头承台的底部中间部分设置中间垂直桩，码头承台的底部外侧设置斜桩，斜桩为钢管桩，形成斜桩与码头前沿垂直桩和中间垂直桩的配合结构。
[0006]另外，再如专利申请号为CN201611233225.7的专利文献中也公开了一种陆上建造高桩码头的施工方法，其主要步骤包括S1：围堰工序：沿预设码头线的方向铺设与预设码头线一一对应的砂袋，由下向上铺设多层，直至砂袋高度不小于水深与最高潮面之和，砂袋与岸线围堰形成的区域即为高桩码头的预设区域；S2：回填工序：向高桩码头的预设区域内回填砂土，直至砂土填满高桩码头的预设区域；S3：整平处理砂土至砂土的顶面成为平面，以使预设区域成为高于水面的陆地；S4：桩基打设：在预设区域的陆地上运送桩基并设立于桩基预设位置，打设桩基入土并沉桩到位；S5：切割桩头：根据高桩码头桩基的预设标高，切除桩基高于预设标高以上的桩头部分；S6：桩芯浇筑：抽吸桩基桩芯内的水，至水位距离桩基顶部不小于第一安全高度后，向桩芯内浇筑混凝土；S7：浇筑纵横梁：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向浇筑纵梁和横梁；S8：疏浚施工：沿高桩码头预设区域的外侧至内侧方向分层挖出预设区域内的砂土；S9：抛填块石：向码头前沿纵横梁形成的单元内抛填块石至块石高度达到码头预设高度；S10：安装面板：运送预制好的面板到预设位置并安装就位。
[0007]综上两篇现有技术可以看出，目前的码头结构主要是利用前端的桩基继续宁支撑，同时利用其作为综合受力部位，但是在实际的码头工作过程中码头的受力相对较为负载，不仅包括地面使用载荷还包括船舶载荷、间接载荷(地基沉降、湿度变形等)、波浪力、船
舶停靠点撞击力等等，仅仅利用上述现有技术的结构在大载荷货运码头中长期使用时整个码头的稳定性相对较差，需要频繁对码头进行补修，同时也存在一定的安全隐患。
[0008]为此，本专利技术根据实际施工中遇到的问题进行了创新设计，在此提出了一种能够专用于突堤式大载荷码头的工程系统及对该工程系统进行的施工方法的改进，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种水运码头系统，包括两个相对间隔设置的突堤段，两所述突堤段与海岸均呈相互垂直度状态，所述突堤段的顶部高于海平面，所述突堤段自上而下依次由突堤面层、综合垫层、混合加固基层，所述混合加固基层的底部穿过海底地层的粉质黏土层，在所述粉质黏土层下方的沙质粉土层下部和凝灰岩层的衔接部位设置有底基浇筑层，所述底基浇筑层的上端向海岸延伸并伸至陆地地基内，在两所述突堤段前端均设置有多向撞击防护结构。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述突堤面层采用中粒混凝土沥青混合结构层，所述突堤面层的厚度为50
‑
100mm；所述综合垫层的厚度为300
‑
500mm。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述综合垫层由多层碎石混凝土混合层组成，各所述碎石混凝土混合层均包括若干碎石面块，在碎石面块的缝隙内浇筑有稀砂浆混凝土料浆，稀砂浆混凝土料浆凝固后将碎石面块实现凝固拉结并形成碎石混凝土混合层；
[0012]碎石面块在摊铺后实现振动压实，振动压实碎石面块前需要一边向当前层的碎石面块的缝隙内部灌注稀砂浆混凝土料浆并使其向下渗漏，当前的稀砂浆混凝土料浆完全渗入当前层的碎石面块的内部后进行振动压实，当下层的碎石混凝土混合层成型后继续完成上层碎石混凝土混合层的施工，直至整个综合垫层成型并等待其凝固定型。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述混合加固基层包括若干个间隔设置的立式基桩，所述立式基桩的底部伸至海底地层的沙质粉土层下方的所述底基浇筑层内，各所述立式基桩的顶部伸至所述综合垫层内。
[0014]在上述任一方案中优选的是，所述底基浇筑层包括若干排钻探井带，同一所述钻探井带的水平井段均位于同一高度平面上，不同的所述钻探井带的水平井段位于不同的高度平面上，所述钻探井带包括若干个沿所述突堤段的宽度方向并排间隔设置的L型钻井，各所述L型钻井均由依次连接的立井段、斜井段和水平井段组成；
[0015]所述L型钻井的水平井段位于海底地基的沙质粉土层内或凝灰岩层内，所述斜井段的上端斜向上延伸至海岸陆地侧的地层内，所述立井段位于斜井段的上方且其上端竖直向上延伸并伸至陆地路面，在各所述L型钻井的立井段、斜井段和水平井段内均浇筑填充有骨料混凝土加固料浆，骨料混凝土加固料浆凝固后实现对当前地层的稳定性的加固。
[0016]在上述任一方案中优选的是，在各所述L型钻井的水平井段沿其长度方向均设置有若干个沿水平方向延伸的分支井，在各所述分支井均浇筑填充有骨料混凝土加固料浆，相邻的所述L型钻井之间的分支井之间相互靠近设置。
[0017]在上述任一方案中优选的是，各所述分支井的末端均进行化学压裂处理并形成若干向地层延伸的压裂通道，各所述分支井的压裂通道之间形成相互连通的压裂网群，各所述分支井内浇筑填充的骨料混凝土加固料浆会在充填压力的作用下渗透至对应的压裂通
道内，各充填有骨料混凝土加固料浆的所述压裂通道凝固后实现压裂网群所在地层的网群状加固；
[0018]当前的分支井的压裂通道形成后先完成骨料混凝土加固料浆的浇筑后在进行下一各分支井的压裂通道的压裂处理，有效地保证压裂处理的安全性并有效地降低一次性因压裂区域过大造成的地层塌陷问题。
[0019]在上述任一方案中优选的是，所述多向撞击防护结构包括固定安装在所述突堤段的前端外侧壁上的U型防护防腐钢结构管架，在所述U型防护防腐钢结构管架的U型空腔通道内间隔安装有若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水运码头系统，其特征在于：包括两个相对间隔设置的突堤段，两所述突堤段与海岸均呈相互垂直度状态，所述突堤段的顶部高于海平面，所述突堤段自上而下依次由突堤面层、综合垫层、混合加固基层，所述混合加固基层的底部穿过海底地层的粉质黏土层，在所述粉质黏土层下方的沙质粉土层下部和凝灰岩层的衔接部位设置有底基浇筑层，所述底基浇筑层的上端向海岸延伸并伸至陆地地基内，在两所述突堤段前端均设置有多向撞击防护结构。2.根据权利要求1所述的一种水运码头系统，其特征在于：所述突堤面层采用中粒混凝土沥青混合结构层，所述突堤面层的厚度为50
‑
100mm；所述综合垫层的厚度为300
‑
500mm。3.根据权利要求2所述的一种水运码头系统，其特征在于：所述综合垫层由多层碎石混凝土混合层组成，各所述碎石混凝土混合层均包括若干碎石面块，在碎石面块的缝隙内浇筑有稀砂浆混凝土料浆，稀砂浆混凝土料浆凝固后将碎石面块实现凝固拉结并形成碎石混凝土混合层；碎石面块在摊铺后实现振动压实，振动压实碎石面块前需要一边向当前层的碎石面块的缝隙内部灌注稀砂浆混凝土料浆并使其向下渗漏，当前的稀砂浆混凝土料浆完全渗入当前层的碎石面块的内部后进行振动压实，当下层的碎石混凝土混合层成型后继续完成上层碎石混凝土混合层的施工，直至整个综合垫层成型并等待其凝固定型。4.根据权利要求3所述的一种水运码头系统，其特征在于：所述混合加固基层包括若干个间隔设置的立式基桩，所述立式基桩的底部伸至海底地层的沙质粉土层下方的所述底基浇筑层内，各所述立式基桩的顶部伸至所述综合垫层内。5.根据权利要求4所述的一种水运码头系统，其特征在于：所述底基浇筑层包括若干排钻探井带，同一所述钻探井带的水平井段均位于同一高度平面上，不同的所述钻探井带的水平井段位于不同的高度平面上，所述钻探井带包括若干个沿所述突堤段的宽度方向并排间隔设置的L型钻井，各所述L型钻井均由依次连接的立井段、斜井段和水平井段组成；所述L型钻井的水平井段位于海底地基的沙质粉土层内或凝灰岩层内，所述斜井段的上端斜向上延伸至海岸陆地侧的地层内，所述立井段位于斜井段的上方且其上端竖直向上延伸并伸至陆地路面，在各所述L型钻井的立井段、斜井段和水平井段内均浇筑填充有骨料混凝土加固料浆，骨料混凝土加固料浆凝固后实现对当前地层的稳定性的加固。6.根据权利要求5所述的一种水运码头系统，其特征在于：在各所述L型钻井的水平井段沿其长度方向均设置有若干个沿水平方向延伸的分支井，在各所述分支井均浇筑填充有骨料混凝土加固料浆，相邻的所述L型钻井之间的分支井之间相互靠近设置。7.根据权利要求6所述的一种水运码头系统，其特征在于：各所述分支井的末端均进行化学压裂处理并形成若干向地层延伸的压裂通道，各所述分支井的压裂通道之间形成相互连通的压裂网群，各所述分支井内浇筑填充的骨料混凝土加固料浆会在充填压力的作用下渗透至对应的压裂通道内，各充填有骨料混凝土加固料浆的所述压裂通道凝固后实现压裂网群所在地层的网群状加固；当前的分支井的压裂通道形成后先完成骨料混凝土加固料浆的浇筑后在进行下一各分支井的压裂通道的压裂处理，有效地保证压裂处理的安全性并有效地降低一次性因压裂区域过大造成的地层塌陷问题。8.根据权利要求7所述的一种水运码头系统，其特征在于：所述多向撞击防护结构包括
固定安装在所述突堤段的前端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓雷，王晓军，刘宝彤，吕型涛，
申请(专利权)人：沧州港务集团有限公司绿化分公司，
类型：发明
国别省市：