一种卸荷式板桩海堤结构的制作方法

本实用新型涉及港口工程中复杂环境下的卸荷式板桩海堤结构，特别是一种带宽承台卸荷式板桩海堤结构，属于卸荷式板桩海堤结构的创新技术。

背景技术：

海堤是为防御风暴潮水和波浪对防护区的危害而修筑的堤防工程，同时也是围海工程的重要水工建筑物。海堤按结构型式在规范上分为斜坡式、陡墙式及混合式三种，均为传统的土石结构海堤。长期以来，海堤建设基本都沿用了传统土石结构，但随着沿海经济社会的发展、人们对生态环境的要求又或特殊的环境情况下，传统土石结构海提在建设和运行中也暴露出越来越多的弊端，主要体现在以下几大方面：（1）土石料用量巨大。（2）施工机械化程度低，建设工期长。（3）对沿海生态环境影响大。（4）工后沉降大，影响海堤正常使用功能的发挥。（5）土石料方量大，挤动地基土，对周边建筑位移影响大。本实用新型正是能解决传统海堤的各种缺点，为新型海堤结构提供了新的方向。

本实用新型是一种多排桩的宽承台卸荷式板桩海堤，也是一种新型无锚板桩海堤，该结构桩基采用预应力混凝土板桩和PHC桩，上部采用高强度混凝土宽承台（相当于重力式结构的卸荷板），能有效改善结构所受的主动土压力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种的卸荷式板桩海堤结构。本实用新型特别适用于打桩设备小、施工作业面狭窄、对邻近工程影响要求极小、地质条件差且不能换填、地面荷载大及防腐要求高等不利条件。本实用新型能满足经济合理、安全可靠等要求，值得在港工行业进行推广。

本实用新型的技术方案如下: 本实用新型的卸荷式板桩海堤结构，包括地基、桩基、板桩墙、注浆、海堤平台、钢筋混凝土承台，其中桩基固定在地基上，板桩墙也固定在地基上，在板桩墙与地基之间填充注浆；在桩基及板桩墙的顶部现浇钢筋混凝土承台，将桩基与板桩墙连为一体，海堤平台设在板桩墙的陆上一侧作为陆上施工平台。

本实用新型为桩基直立式结构，且采用水泥搅拌桩对地基软土层进行加固处理，能最大限度减少对邻近工程产生的安全影响。所有桩型均可采用小型打桩船施工，满足通航孔的限制要求。挡土部位采用预应力U型砼板桩，比常规钢板桩耐腐蚀，能满足设计年限较长的工程要求。半叉桩PHC桩、板桩和第一阶段承台施工完毕形成三桩挡土承台结构，再在板桩陆侧回填中粗砂平台，为剩余的PHC桩和第二阶段承台提供陆上施工作业面，减少水上施工作业量，提高施工效率。板桩位于承台中部，前方有斜桩可分担水平力，承台很宽且底高程较低，起到了卸荷土压力作用。多排桩设计可提高结构整体稳定性，减少水平位移。

附图说明

图1为本实用新型的带宽承台卸荷式板桩的海堤结构的断面示意图。

图2为本实用新型的带宽承台卸荷式板桩的海堤结构的桩位布置示意图。

图3为本实用新型的带宽承台卸荷式板桩的海堤结构的先张法预应力U型混凝土板桩大样图。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1为本实用新型的卸荷式板桩海堤结构的断面示意图，包括地基1、桩基2、板桩墙3、注浆4、海堤平台5、钢筋混凝土承台6，其中桩基2固定在地基1上，板桩墙3也固定在地基1上，在板桩墙3与地基1之间填充注浆4；在桩基2及板桩墙3的顶部现浇钢筋混凝土承台6，将桩基2与板桩墙3连为一体，海堤平台5设在板桩墙3的陆上一侧作为陆上施工平台。

本实施例中，上述板桩墙3的海上一侧泥面设有护底结构，护底结构是在泥面先铺设复合土工垫11，在复合土工垫11上抛填二片石垫层12，在二片石垫层12上抛镇块石护底13。

本实施例中，上述现浇钢筋混凝土承台6上回填块石基础7，在现浇钢筋混凝土承台6与块石基础7接缝的一侧回填混合碎石倒滤层8，在块石基础7顶部现浇混凝土路面9，在块石基础7上、与混合碎石倒滤层8同一侧种植草坡面10。本实施例中，是在现浇钢筋混凝土承台6与块石基础7接缝的陆上一侧回填混合碎石倒滤层8。本实施例中，上述块石基础7在承台上部回填1～100kg块石至混凝土路面9的底部；上述混合碎石倒滤层8的厚度不小于600mm。

本实施例中，上述地基1采用水泥搅拌桩进行复合地基加固软土层，水泥搅拌桩为格栅状布置，为多排桩设计，采用搅拌船水上施工，多排桩设计可提高结构整体稳定性，减少水平位移。

本实施例中，上述海堤平台5是在板桩墙3的陆上一侧抛填砂形成施工平台，抛填的砂采用中粗砂，即细度模数为2.3～3.7，平均粒径为0.35mm以上。

本实施例中，上述钢筋混凝土承台6是钢筋混凝土宽承台。一般港工行业的钢筋混凝土承台宽度在10米内，本钢筋混凝土承台6的宽度达17.5m，是一种宽承台。钢筋混凝土承台6分二阶段浇筑。承台很宽且底高程较低，起到了卸荷土压力作用。

本实施例中，上述桩基2采用PHC桩。上述板桩墙3的海上一侧设置1根PHC斜桩（4:1）和1根PHC直桩。斜桩可分担水平力。

本实施例中，板桩墙3的陆上一侧设置4根PHC直桩。板桩墙3采用先张法预应力U型混凝土板桩，板桩墙3布置在承台中间位置；在桩基2及板桩墙3的顶部现浇L型C40钢筋混凝土承台6，将桩基2与板桩墙3连为一体，承台分二阶段浇筑。上述板桩墙3采用先张法预应力U型混凝土板桩，比常规钢板桩耐腐蚀，板桩布置在承台中部，为进一步减少结构位移，在沉U型混凝土板桩后，在板桩墙3与水泥搅拌桩之间补钻旋喷桩达到填充注浆4的效果。

上述钢筋混凝土承台6将桩基2连为一体，承台分二阶段浇筑。板桩墙3海上一侧的PHC桩、板桩墙3及第一阶段的钢筋混凝土承台6水上施工后，形成三桩承台，在板桩后方回填中粗砂至水面以上形成海堤平台5，再进行剩余PHC桩及第二阶段钢筋混凝土承台6的陆上施工。

本实施例中，上述地基1的桩径为700mm，搭接200mm，加固深度10m，格栅状布置，在格栅状之间打桩，布置形式见图2。

本实施例中，上述板桩墙3布置在钢筋混凝土承台6的中部，采用YUBZ-800预应力U型混凝土板桩，混凝土板桩前设置1根直径800mm PHC管桩斜桩（斜率4:1）和1根直径800mm PHC管桩直桩，混凝土板桩后设置4根直径600mm PHC管桩直桩，PHC管桩间距均为3m，为避免承台结构采用水泥搅拌桩地基处理对PHC管桩施打的影响，PHC管桩采用正方形布置（水泥搅拌桩采用格栅状布置）。桩基以全风化混合花岗岩层为持力层，入持力层不小于1.5倍桩径。为进一步减少结构位移，在沉U型混凝土板桩后，在板桩与水泥搅拌桩之间补钻旋喷桩达到注浆填充（4）的效果。

图3为YUBZ-800预应力U型混凝土板桩大样图，YUBZ-800预应力U型混凝土板桩截面特性具体参数为：800mm(截面高)×160mm（板厚）×1200mm（板宽），截面面积为342480mm²,有效预压应力5.06Mpa，抗裂弯矩437KN.m，抗弯弯矩700 KN.m，抗剪力566KN，竖向承载力设计值5380KN，竖向抗拉承载力设计值2010KN，理论重量874Kg/m。

本实施例中，上述钢筋混凝土承台6兼作挡浪墙。半叉桩PHC桩、板桩和第一阶段承台施工完毕形成三桩挡土承台结构，再在板桩陆侧回填中粗砂形成海堤平台5，为剩余的PHC桩和第二阶段承台提供陆上施工作业面，减少水上施工作业量。

本实施例中，复合土工垫11能使块石护底13均匀铺设，减少差异沉降，复合土工垫的性能指标具体参数经向抗拉强度≥150 kN/m，纬向抗拉强度≥50 kN/m，经/纬向断裂伸长率≤12%，材质为高强聚酯。抛石护底采用民船抛填10~100kg块石。

本实用新型桩基采用的是预应力混凝土管桩（混凝土为C80）和预应力混凝土板桩（混凝土为C60）耐久性较钢管桩和钢板桩好，不需要特殊的防腐（仅需做海工涂层处理），造价相对较低，施工经验成熟可靠，施工设备要求相对较低。另外，本实用新型海侧直径800mm PHC管桩及预应力U型混凝土板桩水上沉桩结束并完成前上部分承台底板浇筑后，再考虑后方回填砂至水面以上形成陆上施工平台，接着进行直径600mm PHC管桩陆上施工，从而大大加快施工速度，有效节省工程投资；三是上部采用卸荷承台，既起到卸荷作用，减少主动土压力，可以使海堤的后方陆域能承受较大的使用荷载。

本实用新型涉及港口工程中复杂环境下的带宽承台卸荷式板桩的海堤结构，是一种新型的无锚板桩结构，能很好地解决海堤无法设锚碇设施的情况，其技术水平是在卸荷式板桩码头结构的基础上有所推进，采用的宽承台卸荷式板桩结构可广泛应用于围海造陆的海堤工程中。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。