带嵌岩斜桩的内河架空直立式码头结构特性分析

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1、2第一章绪论性，显然照搬某个港口的建设模式是极不科学的。1．2三峡成库后长江上游码头建设面临的问题三峡成库后，一方面很大程度的改善了库区河段的航运条件，另一方面又给库区港口建设造成了极大的影响。三峡成库后库区河段水位有了很大程度的提高，在水库常年的运行使用过程中，库区河段沿岸的岸壁在经历库区水位交替变化的过程中，经历周期性的干湿循环，对容易形成滑坡，影响陆域岸坡的安全，由于滑坡也对岸坡形态有一定的影响。这些影响对已建的码头都是不利的，并对新建码头的施工安全方面要求更加严格。三峡成库后库区水位有一个周期性的变化，其水位变化规律如图1

2、．1所示。即从10月下旬从145m开始蓄水，经过1个月左右蓄水至175m，次年4月中旬开始开闸放水，将水位降低至145m。图1．1三峡水厍坝前水位调度曲线示意图Fig．1．1WaterlevelschedulingcurveinfrontoftheThreeGorgesReservoir在三峡成库前，由于汛期和枯水期水位变化，上游河段存在一个固定枯水期，一般为每年11月至次年4月，而在三峡成库后这一可利用在码头建设中的枯水期也将消失。而新建码头也将面临长历时、大水深并伴随着汛期水位陡升陡降等问题。这就使得新建码头的水下工程量的急剧

3、增加，且低水位施工期很短，加之库区河段岸坡地质情况复杂，且三峡成库后码头结构面临一个大水位差，大流速的水文环境。在这种情况下进行码头建设无疑将大大增加建设成本【13】。三峡成库后内河码头的建设在既重庆寸滩之后建成并投入使用的重庆果园集装箱码头同样采用的全直桩的结构型式，而全直桩的结构型式就伴随着码头下部结构需要设置多层纵横向联系撑，从码头结构本身来讲采用全直桩并设置多层纵横向联系撑的结构型式，具有极富余的强度和刚度，即具有极富余的安全度，但由此带来的工程量及造价的急剧增加、施工难度急剧增大、码头阻水面积增大、：2印乃加12∞孤即诣

4、们筠如坝前水位。昊淞米，一第一苹绪论3易造成码头区淤积等负面问题。为了新建码头能够在三峡成库后库区河段正常施工，并能够很好的适应成库后的水文条件，满足大吨位级船舶的正常通航与安全系靠，并且不过大的增加码头的建造成本，因此，必须开展三峡成库后内河大水位差情况下的新型码头结构型式研究，解决新结构在施工和使用中存在的技术问题，以满足长江上游航运中心建设对码头建设的需求。从满足大水深、大水位差等条件下码头的安全使用考虑，具有足够强度和刚度，横向排架结构较简单的“带嵌岩斜桩的内河架空直立式"码头结构将是今后三峡库区新建码头的一种发展方向。但

5、这种结构也还存在许多重大技术问题需要解决，如：这类码头新型结构建设时的合理施工水位确定：斜桩成孔难度大；当设计高地水位差在30m以上时，码头基础以及下部结构的施工建造技术；如何使得码头结构的刚度分布合理等等。因此，迫切需通过技术攻关来解决上述技术问题，以确保三峡成库后库区内河港口码头的顺利建设和保证码头的正常安全运营。1．3内河架空直立式码头结构发展现状1．3．1概述我国在对内河大变幅水位码头结构型式和装卸工艺进行研究开始很早，通过多年的研究和发展，从中得到一些经验【l¨61：将设计高低水位差分为三类lO--,20m、20--,3

6、0m及30m以上，当设计水位差为第一类即lO-20m时，采用以直立式码头为主的结构型式；当设计水位差为第二类时，多采用斜坡码头，在所有结构选型中这时斜坡码头比例最高；当设计水位差为第三类时，全部为斜坡码头其他型式码头结构几乎没有117J。三峡水库成库前长江上游己建成的码头结构型式有直立式、桥吊式、斜坡式、分级直立式等【18‘20l。斜坡式码头结构简单、施工方便、造价低、对水位差适应能力强，已经被广泛应用于大水位差水流环境地区的港口建设中。斜坡码头同时还存在几个比较突出的缺陷：随水位变化需要经常移泊，在洪水季节，水位成陡升陡降时，一

7、天往往需要多次移泊，甚至于出现移泊不及而造成搁浅；斜坡码头的部分装卸机械设在趸船上，通过水上浮式起重机、斜坡道上缆车、岸边吊对船舶进行装卸作业，使装卸作业装卸过程复杂、效率低、耗时长、装卸作业安全性低，从很大程度限制了码头的通过能力。桥吊结构型式相对简单装卸方便，能够适应港区库岸边坡较为笔直的情况，但在高水位期时由于码头前沿水流流速较大，船舶停靠不便，且码头用钢量大，后期维护成本较高。4第一章绪论直立式码头具有机械化程度高、吞吐量大、人工劳动强度低的优点，装卸作业时泊稳条件好，已成为库区码头结构选型的主要方向lr2lJ。码头选型的

8、根据是结构型式要满足所选河段水文地质条件同时满足码头的使用要求同施工技术相协调并受工程投资的影响。就内河港口码头而言，其选型应当满足水文、陆域、地质等自然因素；也应当通过码头泊位通过能力与装卸工艺控制其结构型式1221。综上所诉，在进行内河码头结构