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《一种新型码头结构型式_半遮帘式深水板桩码头结构的推出》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2002年3月No.1港工技术·15·一种新型码头结构型式——半遮帘式深水板桩码头结构的推出刘永绣,吴荔丹,李元音(中交第一航务工程勘察设计院,天津300222)摘要:结合某港码头加深改造工程的技术经济研讨,推出了一种新的码头结构型式——半遮帘式板桩码头结构,并提出了相应的设计计算方法。由于该结构型式所具备的一系列优点,将为码头改造工程开辟一个新的思路。关键词:码头;加深;板桩+中图分类号:U656.112.2文献标识码:A文章编号:1004-9592(2002)01-0015-041问题的提出作为码头三大
2、结构型式之一的板桩式码头结构,在工程界一直被认为是只适用于中、小型码头的结构型式。20世纪90年代,我们在某港成功地建成了以地下连续墙为前板桩的3.5万t级码头,可谓板桩码头建设史上的一大进步。但随着世界经济的发展,船舶的吨级迅速向大型化方向发展,新建更大吨级的码头及将现有码头改造为更大水深的泊位,已图1高桩方案成为我们面临的刻不容缓的2半遮帘桩码头结构方案的推出任务。目前,全国各大港口纷纷地提出了改造旧码头某港两座2万t级板桩式码头须改造为5万t为深水、大型码头的要求。如何将既有板桩式码头改级泊位,码头前
3、沿底高程由原来的-11.0m加深到造为5万t级以上的大型深水泊位,便成为必须研-13.5m。可以考虑以下三种解决途径:究的课题。1)在原码头岸壁前建造新的岸壁结构,其形式众所周知,对于板桩式码头,水深的变化,对其包括以下两种:强度和稳定性的影响是很敏感的。码头前沿水深加①在原码头岸线前建造高桩梁板结构,作为前大以后,必须解决以下问题:方承台(见图1);1)前板桩的踢脚稳定仍然满足规范要求;②在原码头岸线前建造新的板桩墙岸壁(见图2)前板桩的内力控制在既有断面和配筋能够承2)。受的范围;2)将原码头前板桩加厚
4、、加深,以解决前板桩的3)拉杆拉力不得超出既有拉杆的承载能力;强度、裂缝和稳定问题;换填部分上部填料,以减小4)锚碇结构的强度和稳定性必须满足规范要拉杆力,解决拉杆和锚碇的强度和稳定问题。其形式求。为此,我们做出了多种方案的比选。包括:①紧贴原前板桩墙浇注新的地下连续墙,新浇收稿日期:2001-11-15地下连续墙的入土深度满足码头加深后的踢脚稳定·16·港工技术2002年3月No.1要求(见图3);前板桩的支承,以减小原前板桩的跨中弯矩和拉杆②紧贴原前板桩下部一定高度浇注地下连续拉力(见图4);墙,并加深
5、至满足踢脚稳定要求的深度,将其作为原3)减小作用于前板桩的土压力,使其在码头加图2前板桩方案图3贴地连墙方案图4贴矮地连墙方案深后,板桩强度、裂缝和稳定及拉杆力均控制在受力的增加而进行加强,其方法是紧贴原锚碇墙前允许范围内。其形式包括:浇注地下连续墙(见图6)。①采用高压喷射注浆法(旋喷法)加固原板桩墙③采用在原前板桩后做半遮帘桩的方案。利用后一定范围的土体,从而减小作用于前板桩的土压半遮帘桩减小作用于原前板桩下半部分的土压力,力,使得在码头加深后,结构的强度和稳定及限裂仍在半遮帘桩的上部不必设锚碇拉杆,但
6、遮帘桩的入能满足规范要求(见图5);土深度须能获得深层土体对遮帘桩的嵌固作用(见②采用在原前板桩后面做遮帘桩的方案。利用图7)。该方案便为最终采用的方案。遮帘桩减小前板桩的土压力。遮帘桩的入土深度应图1所示方案造价较贵,且因其将原码头岸线满足加深后踢脚稳定的要求,遮帘桩水上部分设锚向前推移了20m,占用了港池水域。故为港方所不碇点,由拉杆与原锚碇墙连结,原锚碇结构根据实际愿接受的方案;2002年3月No.1港工技术·17·图2所示方案造价昂贵,且须增设拉杆,为此必得造价偏贵。同时新浇的地下连续墙比上部胸墙的
7、须拆除已建成的码头面层,火车轨道、轨道梁等设施前沿突出了80cm,不利于船舶靠泊;及钢筋混凝土胸墙,带来很大的经济损失,同时,码图5所示方案根据土质情况分析并与有经验的头岸线也需前移,带来岸吊的吊臂损失;施工单位研究,认为采用高压喷射注浆方案有一定图3所示方案具有上述图2所示方案的缺点,难度,尤其是对需要加固的第4层土,因夹层多,各且施工难度很大;层土之间强度指标相差甚远,很难施工,加固质量难图4所示方案,要求新浇地下连续墙与原前板以保证,费用也较高;桩紧密贴合,施工上难度很大,且必须水上施工,使图6所示的
8、遮帘桩方案可在陆上施工遮帘桩,图5旋喷法图6遮帘桩方案计算方法,以下介绍所提出的新设计计算方法。3半遮帘桩板桩码头结构设计计算方法的探讨新的结构型式的产生,必须伴以新的设计计算方法方能付诸实施。半遮帘桩依靠下部土体嵌固,当其承受后方传来的土压力时,必然产生向前的变形,这一变形将挤压其前方的土体,被挤压的土体又会传力给前板桩,这种桩—土—桩共同作用的机理,需要采用适当的计算模型进行模拟,我们采用的计算模型如图8所示
