浮码头设计中单桩多箍式定位结构的应用探析

施卫卫

摘 要：在我国内河中，比较常见的一种码头形式就是浮码头，它的升降可以结合水位自动进行，具有较高的灵活性，在定位方面包括诸多的形式，如锚链定位、撑墩加撑杆定位等。传统的钢导桩定位结构需要占用较大空间，花费较多的资金，并且两侧浮泵，同时定位也无法有效实现，针对这种情况，可以将先进的单桩多箍式定位结构应用过来。该文简要分析了浮码头设计中单桩多箍式定位结构的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：浮码头设计 多箍式定位结构 应用

中图分类号：U65 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（c）-0053-01

如今在浮码头设计中，已经开始广泛应用单桩多箍式定位结构，相较于传统的抱箍定位方式，其具有一系列的优势，可以促使空间费用得到有效减少，工程定位桩的数量得到减少；但是它的施工是一项比较复杂的工程，需要综合考虑诸多方面的因素，科学设计和分析，保证浮码头的设计质量。该文以南通某浮码头工程为例，分析了在浮码头设计中如何合理应用单桩多箍式定位结构，希望可以提供一些有价值的参考意见。

1 项目概述

该文以南通某浮码头工程为例，工程位于江苏省南通市经济技术开发区，结合相关管理部门的规定和要求，需要沿着岸线将钢制浮平台设置于码头内侧。

2 采用单桩多箍式定位结构的原因

因为在该工程项目中，已经确定了码头前沿线（其前沿线布置在-14m等高线附近），可用水域宽度在较大程度上限制到了泵船和浮泵平台的定位，并且需要保证泵船能够同步钢浮泵平台的升降，该水域宽度比较的狭窄，那么就无法实施锚链定位、撑杆及撑墩定位等，如果是采用传统的钢导桩定位模式，那么对于每一艘泵船以及各个分段浮平台，都需要对钢导桩独立的设置，进行定位，虽然具有一定的可行性，但是建成之后，因为导桩数量较多，对于工程所在地的景观，会造成较大的破坏，从技术经济等多个角度进行考虑，我们最终在定位方面，选择了单桩多箍式定位方式。

3 单桩多箍式定位方式介绍

具体来讲，单桩多箍式定位就是一个将多个抱箍结构设置于同一个钢导桩上，同时限位导桩内外侧浮泵，钢抱箍就是浮泵和钢导桩的连接限位结构。该工程将1 200钢管桩作为定位钢导桩，钢桩壁厚度为20mm左右，结合极端高水位下上层抱箍高程加波浪超高来确定钢导桩的顶高程，利用两根抱箍钢桩来固定每艘泵船与对应分段浮泵平台，设置的钢导桩数量有10个，单桩长度为35m左右，将C25素混凝土灌注于钢导桩内，将外伸抱箍构件设置于泵船与钢制浮平台外，综合考虑了各个泵体的吃水高度，最终决定在平台抱箍下侧设置泵船抱箍。

为了保证正常运行定位设置，非常关键的一个环节就是设计限位装置，抱箍装置需要将限位作用充分发挥出来，避免浮泵产生的位移和倾角超过了相关的规定和要求，还需要保证沿着定位钢桩，浮泵能够上下浮动，经过综合研究，有效结合了厂内预制和现场安装的方式，来安装抱箍，并且将橡胶轮缓冲设置于抱箍内壁。

4 单桩多箍式定位结构设计

（1）自然环境：通过相关的调查研究我们发现，工程区域设计高水位和设计低水位分别为4.01m和0.8m，最大流速和最大风速为2m/s和2m/s，用m来表示桩基入土范围内土层水平地基反力系数，结合相关的地质资料，得出加权平均值，因为工程所在地区，位于航运枢纽地带，那么，船行波主要会对工程造成影响，平均波高为0.6m。

（2）设计概况：在正常的使用状态下，有着诸多的荷载工况都需要设计计算。首先是船舶靠泊的过程中，会撞击到临水侧浮泵，向钢导桩传递这种撞击力，在这种情况下，钢导桩为单点受力状态。要紧密依据港口工程荷载规范的相关规定，来科学计算船舶停靠过程中的有效撞击能量，结合有效撞击能量和抱箍缓冲物吸能曲线来计算冲击力，那么就可以求出单个钢导桩承受的最大船舶撞击力。在停靠状态下，船行波会影响到钢导桩两侧浮泵结构，有挤靠力产生，那么就可以用两点受力状态来简化钢导桩，结合FlORy经验公式来计算船行波对系泊船产生的最大作用力及力矩。按照工程所在航道统计资料平均尺度来考虑航行船舶的尺度，然后对船行波对钢导桩外侧浮泵船及内侧浮泵体结构产生的纵横向作用力及弯矩进行分别计算。经过一系列的计算发现，在钢导桩设计中，非常重要的一个考虑因素依然是船舶靠泊时的撞击力，可以利用船行波对结构的影响来复核结构强度。特别是部分区域有着较大的船舶航速，因为有正比关系存在于船行波的效应和船舶速度之间，特别是将单桩多箍式定位结构给应用过来时，因为船行波会同时作用于多个浮体，那么船舶靠泊时产生的撞击力对结构的影响可能不如船行波对结构的影响。此外，因为会非常频繁的发生船行波，为了避免波浪涌动影响到多层钢抱箍，进而导致碰撞磨损等问题出现，那么就需要严格控制多层钢抱箍间的间距，保证比船行波的平均波高要大，如果间隔空间无法保证，那么就需要将缓冲结构设置于多层抱箍之间。

5 结语

通过上文的叙述分析可以得知，单桩多箍式定位结构具有一系列的优势；在该工程中，已经成功实施和应用了单桩多箍式定位结构，这种定位方式，比原来抱箍定位方式的空间和费用更小，并且工程定位桩的数量得到了减少，还可以有效连接钢导桩内外侧浮泵结构，具有较好的经济性。在浮码头中，如果需要统一管理各个独立泵船，就可以采用这种结构形式。但是在具体实践中需要注意的是，因为还没有较多的工程案例，没有积丰富的实际经验，在实践中还有诸多的问题需要解决，那么就需要相关人员不断努力，积极借鉴其他成功经验，结合工程具体情况，科学设计方案，以便将单桩多箍式定位结构成功应用到浮码头设计中。

参考文献

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