高桩码头结构设计.docx

工程资料1.1 码头资料拟设计的码头系天津刚所属船舶修理厂的配套工程之一，供待修船舶系靠、检修、修理和新建船舶舾装之用。工艺要求满足主机马力为1900HP，长45.79米宽9.8米型深5.0米，最大吃水4.5米港作拖轮停靠和修理要求，满足长度为67.52米载重量1000吨，满载排水量为1830吨供游轮停靠要求。满足轨距为10.5米，起重量为10吨，荷载代号为Mh-4-25门座起重机（1台）在码头上作业的要求。满足自重为23.8吨，最大其中量为16.8吨，使用吊重为9吨（打支腿工作）的Q161型轮胎吊在码头上作业的要求。满足码头上堆置15kN/m2的负荷要求。码头前沿设两条工艺管沟，一条供敷设水、乙炔之用，一条供敷设电缆、压缩空气用。码头前沿设置供船舶和电焊机使用的供电箱4个和供门机使用的供电箱1个。码头前沿设置船桩和防冲设备以供船舶安全方便系靠。自然条件1.3.1地形修船码头位于海河下游左侧凹岸内，现有岸坡稳定，水深无明显变化。1.3.2 原有护岸情况现有护岸为木桩基L型钢筋混凝土结构，横断面如图1-1所示，经唐山大地震考验，安全可靠可继续使用，护岸前岸坡平均坡度为1:5。图1-1原有护岸图1.3.3 地基土壤物理力学性质指标表1-1 地基土壤物理力学性质指标土层标高（m）土的名称天然含水量W(%)湿重度(KN/m)孔隙比ε固结快剪桩侧极限摩阻力(KN/m)Φ(°)C(Kg/cm)-4.7以上泥质亚粘土42.217.71.2190.1915-4.7至-12.0深灰色粘土46.617.51.3130.1315-12.0至-20.0深灰色亚粘土28.619.60.79190.1160-20.0至-22.0黄褐色粘土29.519.70.81160.2560当桩尖打至-20.0m以下时，桩端极限阻力R=1600KN/1.4 水位设计高水位：+3.50米；设计低水位：+1.00米；平均水位：+2.20米。1.5建材供应钢筋、水泥、木材按计划满足供应，钢筋品种、规格按实际构造需要选用，橡胶防冲设备可采用天津市工厂生产的产品，砂石料由外地供应宜节约使用。1.6施工条件码头施工可委托一航局一公司承担，该公司技术力量雄厚，施工经验丰富，有规模大、机械化程度高的构件预制厂，能制作各种规格的钢筋混凝土和预应力混凝土构件(桩、梁、板、靠船物件等)有大型和小型的起重运输机械和各种工程船舶(打桩船、起重船、拖轮、驳船等)可满足施工需要。1.7码头规划尺度码头平行于护岸布置，码头前沿线距钢筋混凝土L型挡土墙32.5m。码头长90m，码头宽度可根据使用要求和选用的结构形式确定。码头前沿标高+4.5m码头前水深-4.0m。码头结构型式比选2.1 结构型式天津港附近海域属于淤泥质海岸，土壤多为粘土与亚粘土厚度在20m以上，此舾装码头位于海河下游左侧凹岸内，现有岸坡稳定，水深无明显变化，现有护岸为木桩基L型钢筋混凝土结构安全可靠可继续使用，故选择桩基码头结构型式。2.2 结构比选表2-1 无梁板式与梁板式结构比选无梁板式梁板式结构组成上部结构主要由面板、桩帽和靠船构建组成，面板采用装配式钢筋混凝土结构上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构建组成布置有工艺管沟和门机轨道梁结构优点结构简单，施工水位高简便且速度快各构件受力明确合理预应力钢筋混凝土结构提高了构件抗裂性能减少钢筋用量横向排架跨度大，桩的承载能力充分发挥靠船构件的悬臂长度较短结构缺点面板系点支撑受力不明确面板为双向受力，目前还不能实现双向预应力，只能采用非预应力桩的承载能力往往不能充分发挥靠船构件的悬臂长度增加桩的自由长度增大对结构整体刚度和桩的耐久性不利构件类型和数量多，施工比较麻烦上部结构底部轮廓形状复杂，死角多，水汽不易排除，钢筋易锈蚀适用特点适用于水位差较小，码头面没有集中荷载的中小型码头适用于荷载较大且复杂的大型海港码头根据工程资料及不同结构的优缺点和使用条件，该舾装码头拟采用梁板式高桩码头结构，且采用宽桩台式。码头结构图式拟定3.1 码头宽度该舾装码头拟采用梁板式高桩码头结构，且采用宽桩台式；由于码头结构宽度较大，而在此宽度内前后区域所受的荷载差异较大，故把整个结构码头用纵向变形缝分为前方桩台和后方桩台。前方桩台上设有轨距为10.5m的门机，宽度为14m(根据设有门机的码头前沿地带宽度确定)，门机轨道下分别设有纵梁，受力情况比较复杂，一般需要设置叉桩或半叉桩，要求上部结构有良好的整体性；后方桩台宽度为32.5-14＝18.5m，主要起与岸连接的作用，只承受垂直荷载不受水平力作用，故只设直桩，可采用简支梁板结构；3.2 码头结构沿码头长度方向的分段为了避免在结构中产生过大的温度应力和沉降应力，应沿码头长度方向隔一定距离设置变形缝。变形缝的宽度取为25mm，变形缝内用泡沫塑料的功能柔性材料填充