本發(fā)明涉及港口工程，更具體的說是涉及一種用于lng裝卸的高樁碼頭結構及其施工方法。

背景技術：

1、lng裝卸碼頭是專門用于裝卸液化天然氣(lng)的設施，它們對保障能源供應和推動清潔能源使用具有重要作用，通常采用高樁碼頭結構。

2、高樁碼頭是一種常見的港口設施，主要用于裝卸貨物和乘客上下船。它由一系列高樁支撐的甲板組成，這些高樁通常是由鋼筋混凝土柱子深入到海底或河床中以提供穩(wěn)定的支撐。高樁碼頭的設計允許船舶在不同水位下安全?？?，并且可以適應較大的潮汐變化。高樁碼頭主要由樁基和上部結構組成，其中樁基技術發(fā)展較快，鋼筋砼樁、預應力鋼筋砼樁、預應力大管樁、鋼管樁等設計與施工技術日漸成熟，適應不同地質條件和使用條件，選用不同的樁型可以達到使用要求；但高樁碼頭上部結構技術發(fā)展緩慢，可供選擇的結構形式較少，到目前為止，基本上都采用梁板式結構。高樁梁板式碼頭是一種主要適合于軟土地基的碼頭結構型式，常用基樁形式包括混凝土方樁、混凝土管樁、鋼管樁等，上部結構為混凝土梁板式結構。

3、目前傳統(tǒng)高樁碼頭上部結構體系一般大量采用現澆混凝土，現澆樁帽或橫梁澆筑往往還涉及較低水位的模板支立與拆除作業(yè)工作，施工窗口期短，施工工期較長，且建造功效較低。而且大量水上混凝土施工作業(yè)，現場施工過程會造成嚴重的噪音、粉塵等環(huán)境污染，規(guī)范作業(yè)管理十分困難，現場安全、工程質量均較難控制。

4、因此，如何提供一種施工快速、成本低廉、降低人力投入的用于lng裝卸的高樁碼頭結構，是本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于lng裝卸的高樁碼頭結構及其施工方法，旨在解決上述技術問題。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、一種用于lng裝卸的高樁碼頭結構，包括：

4、樁基群，所述樁基群包括多根縱、橫向均成排布置的管樁，多根所述管樁的底端插入海床持力層，頂端露出水面；

5、樁帽，多個所述樁帽一一對應扣合在多根所述管樁頂端，所述樁帽上開設有與所述管樁內腔對應連通的通孔以向所述管樁內澆筑灌芯混凝土；

6、框架梁，所述框架梁設有多根，多根所述框架梁形成高樁碼頭框架，所述框架梁的梁端底面與相鄰兩個所述樁帽的頂面抵接；相鄰兩根所述框架梁相對的兩端面之間具有澆筑間隙；

7、現澆接合板，所述現澆接合板設置在所述澆筑間隙內以與所述框架梁咬合并將多根所述框架梁連成整體；

8、預制板，所述預制板為多塊且鋪設在所述框架梁頂面；

9、現澆橋面板，所述現澆橋面板澆筑在所述高樁碼頭框架的頂面以包覆多塊所述預制板。

10、上述技術方案的有益效果是，利用管樁作為碼頭基礎，施工高效快捷且成本低廉，樁帽的獨特設計能夠與灌芯混凝土固結，使得樁帽與管樁形成整體，預制板作為框架板使用并與現澆橋面板形成碼頭上部面板結構，采用管樁和預制現澆接合的方式形成高樁碼頭，有效提高了施工效率，降低了建造成本。

11、優(yōu)選的，所述樁帽為預制構件，包括蓋板及固定在所述蓋板底面的套管，所述蓋板頂面開設有與所述套管內腔連通的灌注孔，所述灌注孔的孔徑小于所述套管的內徑以使得所述蓋板內壁與所述套管的內壁之間形成臺階面，所述樁帽套設在所述管樁頂端外壁且所述管樁的頂端面與所述臺階面抵接。樁帽采用預制構件現場套裝的方式，安裝更加高效，管樁卡接在樁帽的臺階面處，通過灌注孔可以向管樁內澆鑄灌芯混凝土，確保了管樁與樁帽之間的有效連接。

12、優(yōu)選的，還包括鋼筋籠，所述鋼筋籠的底端固定有托板并插入所述管樁的內腔，其頂端露出所述樁帽并錨固在所述現澆接合板和所述現澆橋面板的混凝土內。鋼筋籠設置在管樁內腔，利用托板作為管樁內腔的封堵板，灌芯混凝土只澆筑樁頭受力部分，降低施工成本，同時鋼筋籠錨固在現澆接合板和現澆橋面板內，使得管樁、現澆接合板和現澆橋面板固結成整體，有效提高了碼頭結構的整體穩(wěn)定性和抗沖擊性能。

13、優(yōu)選的，所述框架梁包括預制縱梁和預制橫梁；所述框架梁包括預制縱梁和預制橫梁；所述預制縱梁布置在所述高樁碼頭框架縱向兩側，所述預制橫梁布置在高樁碼頭框架的橫向；所述預制縱梁和所述預制橫梁的梁端分別與其對應的相鄰兩個樁帽頂面搭接，相鄰兩根所述預制縱梁和相鄰兩根所述預制橫梁相對的兩端面形成有與所述管樁內腔對應的澆筑間隙，所述澆筑間隙內澆筑有所述現澆接合板。預制縱梁和預制橫梁作為碼頭框架的四邊，在預制縱梁和預制橫梁頂面鋪設預制板同時澆筑現澆橋面板形成碼頭上部梁板結構，采用預制和現澆接合的方式，提高了施工效率，且能夠有效保證碼頭結構的整體性。

14、優(yōu)選的，所述框架梁還包括預制連梁，所述預制連梁的長度方向平行所述預制縱梁的長度方向布置，所述預制連梁設置在所述樁基群中部以將所述高樁碼頭框架縱向分隔為第一框架單元和第二框架單元；所述預制連梁設有多根，多根所述預制連梁的兩端底面分別與其對應的相鄰兩個所述樁帽的頂面抵接，相鄰兩個所述預制連梁相對的兩端面且對應所述樁帽的頂端澆筑有所述現澆接合板；

15、其中，所述預制縱梁、所述預制橫梁和所述預制連梁的兩端面均開設有插槽，所述現澆接合板形成有與所述插槽適配的插塊，所述現澆接合板與所述預制縱梁或所述預制橫梁或所述預制連梁通過所述插塊和所述插槽進行咬合。

16、預制連梁能夠對碼頭框架進行補強，提高碼頭框架的結構強度和穩(wěn)定性；框架梁與現澆接合板通過插塊和插槽的方式進行咬合，保證了碼頭上部框架與下部樁基群之間的整體穩(wěn)定性能。

17、優(yōu)選的，所述預制板包括第一預制板和第二預制板；所述第一預制板鋪設在所述第一框架單元上，所述第二預制板鋪設在所述第二框架單元上。所述第一預制板的板厚小于所述第二預制板的板厚，所述第二預制板的底面形成有穹頂。利用厚度不同的第一預制板和第二預制板鋪設在碼頭框架頂面，在澆筑現澆橋面板時，現澆橋面板底面相對第一預制板和第二預制板形成臺階，保證了現澆橋面板與預制板之間的咬合性能，提高了高樁碼頭上部結構的整體性；較高的第二預制板的底面形成穹頂，節(jié)省了材料的使用，降低建設成本。

18、優(yōu)選的，所述管樁的直徑不小于1.4m，相鄰兩根所述管樁之間的中心距不大于6m。確保管樁具有足夠的剛度，保證碼頭框架的穩(wěn)定。

19、優(yōu)選的，所述現澆接合板的板厚與所述框架梁的高度相同。確?？蚣芰号c現澆結合板之間的平整性，使得現澆橋面板能夠完全包覆預制板。

20、本發(fā)明還提供了一種用于lng裝卸的高樁碼頭的施工方法，采用上述技術方案中的高樁碼頭結構進行施工，包括以下步驟：

21、s1、樁基群施工，通過打樁機將管鉆插入海底持力層；

22、s2、將樁帽套設在管樁頂端并澆筑灌芯混凝土；

23、樁帽套設完成后在管樁內安裝鋼筋籠，鋼筋籠頂面高于預制板頂面標高位置，鋼筋籠底端為管樁上部最大受力處，灌芯混凝土的頂面標高與樁帽頂面平齊；

24、s3、安裝框架梁，每根框架梁與其相鄰的兩個樁帽的頂面搭接；

25、高樁碼頭框架結構的縱向兩側安裝預制縱梁，中部安裝預制連梁，橫向安裝預制縱梁，注意梁與樁帽之間的搭接長度不小于35cm；且相鄰兩根兩之間的空隙與樁帽上的灌注孔對應連通以使得鋼筋籠能夠伸出樁帽；

26、s4、澆筑現澆接合板；

27、現澆接合板頂面進行鑿毛處理，將相鄰兩根梁之間的空隙進行封堵，現澆結合板的混凝土與灌芯混凝土固結成一體，且現澆結合板與框架梁進行通過插塊和插槽的方式進行咬合，最終保證現澆接合板、框架梁與管樁形成整體結構；

28、s5、鋪設預制板并澆筑現澆橋面板。

29、預制板長度方向與預制縱梁長度方向平行鋪設，第一框架與第二框架內的預制板具有高度差，預制板鋪設完成后澆筑現澆橋面板，現澆橋面板的混凝土完全包覆預制板，使得現澆橋面板、預制板和框架梁形成整體穩(wěn)定結構。

30、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發(fā)明公開提供了一種用于lng裝卸的高樁碼頭結構及其施工方法，下部基礎采用管樁作為支撐，上部框架采用預制現澆接合方式，上部梁板同樣采用預制和現澆接合的方式，在提高施工效率的同時能夠降低施工成本，梁板之間采用咬合方式提高了碼頭結構的整體穩(wěn)定性，同時灌芯混凝土的注入提高了樁基群的受力性能，在提高其抵抗水流沖擊荷載的同時能夠保證樁基群的受壓性能，確保碼頭結構的完整有效。