夏田金 孙晨 杨炜
摘 要:海外孤岛码头会遇到浅覆盖层地质情况、强动力水文条件等情况,以舟山市某海港高桩梁板式客运码头为案例,进行水工结构方案比选,为同类海岛工程设计提供参考和借鉴。
关键词:浅覆盖层;高桩梁板式客运码头;方案探讨
一、项目背景
衢山岛东侧原90年代建造的交通码头,因规模较小,泊位长度不足,且年久失修,岸坡损坏、前沿水下多落石,已无法满足客船的靠泊。因此,在衢山岛东侧新建一座客运码头显得十分必要和迫切。
二、工程规模
新建500总吨级客运码头1座,码头平台尺度80×12m,栈桥尺度42×8m。
三、建设条件
1、地理位置
本项目位于浙江省舟山市岱山县衢山岛东部,地理位置:东经122°25′17″,北纬30°25′51″。
2、设计水位(85国家高程,下同)
设计高水位:2.08m(高潮累积频率10%的潮位)
设计低水位:-1.46m(低潮累积频率90%的潮位)
极端高水位:3.30m (50年一遇)
极端低水位:-2.65m(50年一遇)
3、波浪
4、工程地质
地基土在勘察深度范围内可划分为6层,场地地层由上至下依次为第(②)层:淤泥质粉质黏土,第(⑤-1)层:粉质黏土,第(⑤-3)层:含粉质黏土角砾,第(⑩-2)层:强风化凝灰岩,第(⑩-3)层:中风化凝灰岩,第(⑩-4)层:微风化凝灰岩。
四、工程建设制约因素分析
(1)工程区域岩面以上覆盖层较浅,又地处开敞海域,受潮流、波浪影响较大,对码头结构提出更高要求。
(2)施工时间受潮差、波浪影响较大,施工作业时间较难保障。
(3)客运船舶对码头泊稳条件要求较高。
五、工程设计方案
1、总平面布置
拟建码头呈“ ┛”形布置,方位角N10°~190°,码头前沿先位于-5m等深线附近。码头平台尺度80×12m,面高程4.0m,前沿设500总吨级客运泊位1个;栈桥位于靠泊平台后方,尺度42×8m,高程4.00m。
由于拟建码头位置风浪掩护条件较差,为增加码头可作业天数,在泊稳条件相对较好的码头后方同时设置了500总吨级客运泊位1个,可供客船在自然条件较差的情况下使用。
六、水工结构方案
(1)結构方案一:
新建靠泊平台长80m、宽12m,面高程4.00m,采用高桩梁板结构型式,排架间距6.10m,桩基采用φ1200mm嵌岩钢管桩(壁厚22mm),每个排架下设4根,桩上为现浇下横梁,其上为立柱,立柱上方架设上横梁及叠合面板,并在平台前后沿设置挡浪板,以增加平台的挡浪效果。
新建栈桥长42m,宽8m,采用高桩梁板结构,排架间距6m,桩基采用φ1200mm嵌岩钢管桩,每个排架下设2根。桩上为现浇下横梁,其上为立柱,立柱上方架设上横梁及叠合面板,并在栈桥两侧设置挡浪板。
(2)结构方案二
新建靠泊平台长80m、宽12m,面高程4.00m,采用高桩梁板结构型式,排架间距6.10m,桩基采用φ1200mm嵌岩灌注桩,每个排架下设4根,桩上为现浇下横梁,其上为立柱,立柱上方架设上横梁及叠合面板。
新建栈桥长42m,宽8m,采用高桩梁板式结构,由横梁及面板组成,排架间距6m,桩基采用φ1200mm嵌岩灌注桩,每个排架下设2根。桩上现浇横梁,其上搁置预制板,然后浇筑现浇层及磨耗层。
七、方案比选
结构方案一:码头采用高桩梁板结构型式,上部结构由下横梁、立柱、上横梁、面板、挡浪板等组成,桩基采用φ1200mm钢管桩嵌岩(壁厚22mm)。
结构方案二:码头采用高桩梁板结构型式,上部结构由下横梁、立柱、上横梁、面板等组成,未设置挡浪板,桩基采用φ1200mm嵌岩灌注桩。
综上比较,结构方案A、B的主要区别在挡浪板的设置和桩基型式上。其中结构方案A在普通高桩框架码头上增设了挡浪板,桩基选用钢管桩,造价相对较高,在营运期间需定期防护,但平台的挡浪效果较好,对内侧泊位形成了较好的遮挡。综合考虑了码头的使用要求、造价及营运效果,并充分考虑了建设单位意见和实际使用需求,推荐采用结构方案A。
八、结语:
本工程地处开敞海域,受波浪影响较大,工程位置50年一遇设计波高最大为4.84m,本文提出的两个结构方案能较好的适应波浪大、场地覆盖层较浅的工程区域,可为同类海岛工程设计提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]JTS165-2013海港总体设计规范[S].
[2]JTS145-2015港口与航道水文规范[S].
[3]JTS151-2011水运工程混凝土结构设计规范[S].
[4]JTS167-2018码头结构设计规范[S].