码头桩台设计方案.docx

PAGE 1 码头桩台设计方案 1、方案一概述 码头总长476m，分为7个结构段，每个结构段长68m，排架间距6.5m，一个结构段10跨，结构段两端各设有1.5m的悬臂段 。前方桩台共有70个排架，每个排架设5根边长600mm的预应力方桩，其中一对双直桩，一根单直桩及一对叉桩，叉桩斜度为3:1，扭角25°，持力层为细砂层。码头上部结构采用纵横梁不等高结构，有桩帽，下横梁采用预制结构，上横梁采用现浇结构，纵梁预制，面板支撑在纵梁，纵梁支撑在横梁上，横梁支撑在桩帽上，上部结构自重及竖直可变荷载由面板传递到纵梁，再由纵梁传至横梁，由横梁传给下部桩基结构，水平力由叉桩承担，结构受力比较明确。 2、桩帽设计 采用矩形桩帽，根据《高桩码头设计与施工规范》4.4.1，桩帽平面尺寸应取其顶面尺寸和底面尺寸的较大值。顶面尺寸按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度和预制构件安装允许偏差确定；确定底面尺寸时，直桩桩帽考虑桩截面尺寸、打桩允许偏位（直桩取100mm）、外包最小宽度（方桩与桩帽铰接连接时取150mm）和考虑靠船构件的安装等因素，叉桩桩帽考虑斜桩与垂线的夹角、斜桩水平扭角和斜桩轴线间在桩帽底面交点的距离等因素；桩帽的高度一般不小于0.5倍的桩帽宽度，且不得小于600mm，取为600mm。一般来说，桩帽底面尺寸大于顶面尺寸，即桩帽平面尺寸由底面尺寸所决定。根据上述原则，取桩帽平面尺寸如下： 单直桩桩帽：； 海侧双直桩桩帽：； 陆侧叉桩桩帽：。 3、面板设计 （1）前方桩台面板基本尺寸 面板、面层均采用C30混凝土，基本尺寸拟定如图4-4，面板平面布置如图4-5。 图4-4 前方桩台面板基本尺寸拟定 图4-5 面板平面布置 （2）面板的计算跨度（取最大跨计算） A. 施工期：单向简支板 弯矩计算跨度按下式确定： (4-9) 剪力计算跨度按下式确定： (4-10) 式中 l0——计算跨度(m)； ln——净跨(m)，ln=4.5m； h——板的厚度(m)，大于单侧板的搁置长度时取单侧搁置长度，故 h=e=0.25m。 经计算得：弯矩计算跨度； 剪力计算跨度。 B. 使用期：单向连续板 弯矩计算跨度按下式确定（B10.1l）： (4-11) 剪力计算跨度按下式确定： (4-12) 式中 B1——梁的上翼缘宽度(m)，B1=0.7m； l——梁的中心距离(m)，l=4.75m； l0——计算跨度(m)； ln——净跨(m)，ln=4.5m。 计算可得：弯矩计算跨度； 剪力计算跨度。 （3）面板内力计算 A. 施工期内力 = 1 \* GB3 ①永久作用 面板自重： 面层重量： 总重： 跨中弯矩： = 2 \* GB3 ②可变作用 施工荷载： 跨中弯矩： B. 使用期内力 = 1 \* GB3 ①永久作用 面板自重： 面层重量： 总重： 跨中弯矩： = 2 \* GB3 ②可变作用 使用期可变荷载主要有堆货荷载和集装箱拖挂车荷载。 = 1 \* ROMAN I. 堆货荷载及其引起的弯矩： = 2 \* ROMAN II. 集装箱拖挂车荷载及其引起的弯矩： 根据集装箱拖挂车在码头面板可能出现的工况，分别考虑以下两种工况： 工况1：集装箱拖挂车在板跨中心，车轴线与板跨方向垂直； 计算得跨中弯矩。 工况2：集装箱拖挂车在板跨一侧，车轴线与板跨方向垂直； 计算得跨中弯矩。 工况3：半挂车后轴在板跨中轴线上，车轴线与板跨方向平行； 计算得跨中弯矩。 综上所述，工况1为最不利情况，此时面板的跨中弯矩最大，故集装箱拖挂车引起的最大跨中弯矩。 = 3 \* ROMAN III．集装箱箱角荷载 根据《港口工程荷载规范》5.1.4规定，在码头前方桩台考虑临时堆放两层高的集装箱，此处为简化计算，取单箱