一种装配式桩基码头节点及其施工方法与流程

本发明涉及港口码头技术领域，特别是一种装配式桩基码头节点及其施工方法。

背景技术：

在港口码头建设中，桩基码头结构是一种十分常见的结构型式，但水上沉桩偏位无法避免，安装精度难以保证。全钢装配式桩基码头可显著大幅提高劳动生产率、缩短工期和降低成本，同时减少现场施工过程造成的噪音、粉尘等环境污染，降低能耗。

全钢装配式桩基码头的主要部件桩基础、钢梁、面板等主要受力部件都在工厂生产，钢构部件生产全过程具备可追溯性，包括工程名称、部材记号、制造年月日、合格标识、破损、变形等特征，部件质量易于控制。但桩基和钢梁系等主要受力部件的连接节点构造型式、现场施工安装方法、施工工艺、安装精度及其可靠性仍有待进一步研究。

技术实现要素：

鉴于上述装配式桩基码头结构体系存在的问题，本发明的目的在于提供一种装配式桩基码头节点及其施工方法，主要用于解决一类装配式桩基码头的节点连接问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种装配式桩基码头节点，其特征在于，包括桩基础部、钢套筒部、节点核心部、钢梁部、灌浆连接部和梁节点连接部；所述桩基础部通过灌浆连接部与钢套筒部相固定连接；所述钢套筒部的顶部与节点核心部相固定连接；所述节点核心部通过梁节点连接部与钢梁部相固定连接。

优选地，所述桩基础部的内壁通过灌浆连接部与钢套筒部的外壁相固定连接；所述桩基础部的内部和钢套筒部的底部均设置有封堵板；所述钢套筒部的外壁两端均设置有若干个剪力键，钢套筒部的顶部一端设置有溢浆口。

优选地，所述桩基础部的外壁通过灌浆连接部与钢套筒部的内壁相固定连接；所述钢套筒部的底部设置有封堵板；所述钢套筒部的内壁两端均设置有若干个剪力键，钢套筒部的底部一端设置有进浆口，钢套筒部的顶部一端设置有溢浆口。

优选地，所述钢套筒部的顶部设置有顶板和环向布置的加筋板。

优选地，所述钢套筒部的顶部通过焊接、法兰或螺栓与节点核心部相固定连接。

优选地，所述梁节点连接部采用高强螺栓、螺栓或焊接实现节点核心部与钢梁部的连接。

优选地，所述节点核心部包括中心部和若干个连接段，每个连接段的一端均与中心部相固定连接，每个连接段的另一端通过梁节点连接部与相对应的钢梁部相固定连接，相邻两个连接段之间均设置有加筋肋板。

优选地，所述桩基础部采用钢管桩基础；所述灌浆连接部采用高强度的灌浆材料；所述钢梁部采用工字钢梁或箱梁。

优选地，所述桩基础部、钢套筒部、节点核心部、钢梁部和梁节点连接部采用工厂一体化加工制作。

一种装配式桩基码头节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在钢结构工厂制作桩基础部、钢套筒部、节点核心部、钢梁部和梁节点连接部以及必要的节点连接板，然后运输至现场；

步骤二：完成桩基础部沉桩施工，并做好桩帽预制部安装的脚手架支立准备工作，必要时应考虑夹桩稳定措施；

步骤三：根据现场施工工序，实测现场沉桩桩基偏位，进行钢套筒部与节点核心部的现场焊接、法兰或螺栓连接，用以纠正桩基偏位；

步骤四：完成桩基础部与钢套筒部之间的封堵工作，使得桩基础部、钢套筒部、节点核心部之间形成环形灌浆空腔，对环形灌浆空腔进行灌浆连接施工，形成灌浆连接部；

步骤五：待灌浆连接部的强度达到设计预定要求，吊运安装工厂加工制作好的钢梁部，通过梁节点连接部进行钢梁部的现场拼接安装施工，使得钢梁部与节点核心部相固定连接，完成节点施工。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明装配式桩基码头节点，能够较好适应桩基础的沉桩偏位，可实现中间节点、边节点和角部节点的现场快速拼接装配连接，构造方式简洁，传力路径清晰。

(2)本发明装配式桩基码头节点的采用高强度的灌浆连接，避免了现有技术梁节点部钢筋搭接复杂错乱的局面，节点核心部与梁系部通过高强螺栓、螺栓或焊接等方式实现连接，方便施工，施工质量容易控制。

(3)本发明钢结构装配式桩基码头节点的钢套筒部既可以采用内部插入式，也可采用外部插入式，在其两端附近的长度方向上，钢套筒部的周向设有一定数量的剪力键，可有效确保高强度灌浆材料的饱满密实，传力可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装配式桩基码头节点的结构示意图。

图2为本发明实施例1的结构示意图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，一种装配式桩基码头节点，包括桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400、灌浆连接部1000和梁节点连接部2000；所述桩基础部100通过灌浆连接部1000与钢套筒部200相固定连接；所述钢套筒部200的顶部通过焊接、法兰或螺栓与节点核心部300相固定连接；所述节点核心部300通过梁节点连接部2000与钢梁部400相固定连接，所述梁节点连接部2000采用高强螺栓、螺栓或焊接实现节点核心部300与钢梁部400的连接。

所述桩基础部100的内壁通过灌浆连接部1000与钢套筒部200的外壁相固定连接；所述桩基础部100的内部和钢套筒部200的底部均设置有封堵板1001，防止漏浆；所述钢套筒部200的外壁两端均设置有若干个剪力键1002，控制灌浆材料的最小厚度，确保灌浆连接措施有效；所述钢套筒部200的外侧设置有灌浆管道，灌浆管道的顶端设有进浆口1003，钢套筒部200的顶部一端设置有溢浆口1004，用于控制灌浆施工，实现灌浆材料均匀地充实在环形灌浆空腔内。

所述节点核心部300包括中心部和若干个连接段，每个连接段的一端均与中心部相固定连接，每个连接段的另一端通过梁节点连接部2000与相对应的钢梁部400相固定连接，相邻两个连接段之间均设置有加筋肋板301。

所述桩基础部100采用钢管桩基础；所述灌浆连接部1000采用高强度的灌浆材料，用于连接桩基础部与钢套筒部；所述钢梁部400采用工字钢梁或箱梁。

所述桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400和梁节点连接部2000采用工厂一体化加工制作。

本发明装配式桩基码头节点可适应各种类型的节点，如码头中部区域的四根梁的节点连接处理，也可用于三根梁的边节点，或两根梁的角部节点。

一种装配式桩基码头节点的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在钢结构工厂制作桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400和梁节点连接部2000以及必要的节点连接板，然后运输至现场；

步骤二：完成桩基础部100沉桩施工，并做好桩帽预制部安装的脚手架支立准备工作，必要时应考虑夹桩稳定措施；

步骤三：根据现场施工工序，实测现场沉桩桩基偏位，进行钢套筒部200与节点核心部300的现场焊接、法兰或螺栓连接，用以纠正桩基偏位；

步骤四：完成桩基础部100与钢套筒部200之间的封堵工作，使得桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300之间形成环形灌浆空腔，对环形灌浆空腔进行灌浆连接施工，形成灌浆连接部1000；

步骤五：待灌浆连接部1000的强度达到设计预定要求，吊运安装工厂加工制作好的钢梁部400，通过梁节点连接部2000进行钢梁部400的现场拼接安装施工，使得钢梁部400与节点核心部300相固定连接，完成节点施工。

实施例2：

如图3所示，一种装配式桩基码头节点，包括桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400、灌浆连接部1000和梁节点连接部2000；所述桩基础部100通过灌浆连接部1000与钢套筒部200相固定连接；所述钢套筒部200的顶部通过焊接、法兰或螺栓与节点核心部300相固定连接；所述节点核心部300通过梁节点连接部2000与钢梁部400相固定连接，所述梁节点连接部2000采用高强螺栓、螺栓或焊接实现节点核心部300与钢梁部400的连接。

所述桩基础部100的外壁通过灌浆连接部1000与钢套筒部200的内壁相固定连接；所述钢套筒部200的底部设置有封堵板1001，防止漏浆；所述钢套筒部200的内壁两端均设置有若干个剪力键1002，控制灌浆材料的最小厚度，确保灌浆连接措施有效；所述钢套筒部200的底部一端设置有进浆口1003，钢套筒部200的顶部一端设置有溢浆口1004，用于控制灌浆施工，实现灌浆材料均匀地充实在环形灌浆空腔内；所述钢套筒部200的顶部可设置有顶板201和环向布置的加筋板202；如钢套筒部200的顶部通过焊接与节点核心部300相固定连接，可不设置顶板201和环向布置的加筋板202。

所述节点核心部300包括中心部和若干个连接段，每个连接段的一端均与中心部相固定连接，每个连接段的另一端通过梁节点连接部2000与相对应的钢梁部400相固定连接，相邻两个连接段之间均设置有加筋肋板301。

所述桩基础部100采用钢管桩基础；所述灌浆连接部1000采用高强度的灌浆材料；所述钢梁部400采用工字钢梁或箱梁。

所述桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400和梁节点连接部2000采用工厂一体化加工制作。

本发明装配式桩基码头节点可适应各种类型的节点，如码头中部区域的四根梁的节点连接处理，也可用于三根梁的边节点，或两根梁的角部节点。

一种装配式桩基码头节点的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在钢结构工厂制作桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300、钢梁部400和梁节点连接部2000以及必要的节点连接板，然后运输至现场；

步骤二：完成桩基础部100沉桩施工，并做好桩帽预制部安装的脚手架支立准备工作，必要时应考虑夹桩稳定措施；

步骤三：根据现场施工工序，实测现场沉桩桩基偏位，进行钢套筒部200与节点核心部300的现场焊接、法兰或螺栓连接，用以纠正桩基偏位；

步骤四：完成桩基础部100与钢套筒部200之间的封堵工作，使得桩基础部100、钢套筒部200、节点核心部300之间形成环形灌浆空腔，对环形灌浆空腔进行灌浆连接施工，形成灌浆连接部1000；

步骤五：待灌浆连接部1000的强度达到设计预定要求，吊运安装工厂加工制作好的钢梁部400，通过梁节点连接部2000进行钢梁部400的现场拼接安装施工，使得钢梁部400与节点核心部300相固定连接，完成节点施工。

综上所述，本发明装配式桩基码头节点，能够较好适应桩基础的沉桩偏位，可实现中间节点、边节点和角部节点的现场快速拼接装配连接，构造方式简洁，传力路径清晰。本发明装配式桩基码头节点的采用高强度的灌浆连接，避免了现有技术梁节点部钢筋搭接复杂错乱的局面，节点核心部与梁系部通过高强螺栓、螺栓或焊接等方式实现连接，方便施工，施工质量容易控制。本发明钢结构装配式桩基码头节点的钢套筒部既可以采用内部插入式，也可采用外部插入式，在其两端附近的长度方向上，钢套筒部的周向设有一定数量的剪力键，可有效确保高强度灌浆材料的饱满密实，传力可靠。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。