高桩梁板结构码头简介

高桩梁板结构码头简介

一、概念

1、码头：是供船舶系靠停泊用的建筑物，在此进行货物装卸、旅客上下或其它专性作用，是港口主要的水工建筑物之一，码头主要结构形式通常有重力式、板桩式、高桩式或其它形式。

2、码头组成：有主体结构和码头设备（港机等）两部分组成。其中主体结构包括上部结构，下部结构和基础。有些码头下部结构半身也是基础，如高桩梁板结构码头的桩基，板桩码头的板桩墙等。其中高桩梁板结构码头上部结构为桩顶承台（桩帽或梁板及靠船构件等）。

3、高桩梁板结构特点

（1）基本特点：高桩梁板结构是码头的三大结构形式之一，在我国应用相当广泛。它利用打入地基中的桩梁作用在上部结构的承载传到地基深处。桩不仅是基础，而且也是结构中不可缺少的组成部分。（2）优点：适宜作成透空式结构，波浪反射轻，泊稳条件好；砂石料用量少；对干挖泥超深适应性强。其缺点：结构承载能力有限，对地面超载适应性差；结构构件往往是按既定装卸工艺方案布置的，对装卸工艺变化适应性差；耐久性不如重力式和板桩式码头，特别是在高盐度、高温度和高湿度的地区，使用年限一般仅30年左右；构件易损坏，损坏后难以修理；施工一般需要台班费较高的打桩设备；造价一般较高。

（3）适用范围：高桩码头主要适用于软土地基。我国沿海、河口

和河流下游的地区软土地基分布很广，例如上海及长江下游和天津地区，地基表层由近代沉积土组成，硬土层位位置较低。对于这种地基，目前高桩码头几乎是唯一可行的结构型式，并可用以建设深水码头。高桩码头的发展方向是：粗桩、长桩、大跨度，采用预制和预应力钢筋混凝土；提高混凝土质量，增强耐久性。连云港以南地区大部分采用高桩梁板结构。日照含日照以北山东沿海以及广东、南沙、海南、福建局部采用沉箱等重力式码头结构型式。中交三航、与广东新会预制厂用气垫运输高层沉箱至半潜驳安装码头。另外：临近堆场一侧为板桩墙的重力式挡土墙的混合型式的高桩码头结构。

二、高桩梁板码头主要组成部分

1、基本组成：高桩码头主要由上部结构,(也称桩台或承台)桩基和码头设备组成，在某些情况下还有挡土结构和护坡。

●上部结构的作用：（1）构成码头地面；（2）将桩基连成一体，成为一个整体结构；（3）安设各种码头设备（如防冲设施、系船柱、工艺管道、门机轨道等）。上部结构直接承受作用在码头上的各种荷载和外力，并通过它将这些荷载和外力传给桩基。

●上部结构的组成因其型式而不同，以钢筋混凝土梁板式上部结构为例，它包括面板、纵梁（门机轨道梁也是纵梁）和横梁，另外还有靠船构件、桩帽、工艺管沟和系船柱块体等。

●桩基的作用是支承上部结构，并将作用在上部结构上的荷载和外力传到地基中，同时也起稳固地基作用（岸坡稳定）。

●为了减小码头结构的宽度和岸的衔接，可采用各种挡土结构来

实现，如前板桩墙和后板桩墙，但采用最普遍的是在高桩码头结构后面设置各种重力式矮挡土墙。

●除前板桩高桩码头结构外，桩台下面的岸坡都暴露在外，根据码头前波浪的波高、水流速的大小和岸坡的土质情况，考虑是否护坡和采用什么样的护坡。

2、典型断面图

三、高桩梁板码头各部位简介

（一）桩分类（按所用材料）：分为木桩、钢桩、钢筋砼桩以及劲钢砼桩（钢管桩加砼）等四种。

●木桩：耐久性差，强度小，并且耗用我国所欠缺的木材，在高桩码头中已很少使用；

●钢桩：易锈蚀，耗费大量钢材，造价高，但它制作方便，打入容易，能穿过硬土层，特别是它的强度高抗弯能力大;一版用于受风浪、水流或冰凌及船舶作用力较大的外海开敞式深水码头（连云港

30万吨矿石码头采用钢管桩加砼桩型）。

●钢筋混凝土桩：耐久性好，省钢材，造价低，目前在高桩码头中得到普遍应用。随着航道深水化、船舶大型化的航运市场以及大吨位码头对“高强、高抗弯能力”桩型需求日益增大。连云港等海淤发育地区以及没有抗冻要求的以南地区采用大直径管桩及基组合的巅岩或锚岩桩型较多。如连云港散粮及集装箱码头，焦炭及氧化铝码头桩基、北方其他港口（如大连港）个别码头地区也有应用实例。而大直径管桩的分类通常有Φ1200~1400mm后张法预应力拼接管桩（中交三航五公司）以及PHC一次成型的先张法预应力管桩（中交三航三公司、长江二桥东侧、中交四航也有类似项目采用）。

●管桩特点

（1）Φ1200mm直径后张法预应力砼大直径管桩。后张法预应力管桩首先是美国雷德蒙公司生产的，故亦称雷德蒙桩，它是目前世界上叫为先进的预应力钢筋混凝土桩之一。我国为了解决钢管桩用钢量大，易锈蚀和造价高，把“大直径预应力混凝土管桩的制造与应用”正式被列为国家“六五”期间的重点攻此项研究工作由交通部第三航务工程局负责，会同有关单位，经过三十年来的应用，已经在连云港、华东、华南等地区被广泛应用。

（2）我国当前能生产的管节，长4m，外径120侧面，壁厚12cm，沿圆周壁内预留20 个孔（传预应力钢绞线用），孔经Φ30mm预应力采用7Φ5mm的钢绞线。管节采用自己研制的由离心、震动和辊压三个系统组成的离心振压成型机生产。用这种复合工艺生产的管节：强

度高，抗压强度达65~75MPa，抗拉强度达5~5.5MPa；密度大，吸水率低，平均值为3.5%，抗渗达Bs以上，水泥用量比用其他工艺（离心，旋辊工艺）省，可省20%以上。每小时可生产两节。

（3）管节运到施工工地后，根据需要的桩长进行拼接，可拼接成40~60m长的预应力桩。管桩的拼接主要包括管节粘接，穿钢筋并施加（1）管节之间一般用环氧树脂粘接。拼接使用可调性接桩小车进行（共分两次张拉）。为了增加接缝的强度，管节端面需要磨光机磨平并把边缘做成1cm的倒角。为了是环氧树脂与混凝土很好粘接，管节端面涂以分别能与有机物和无机物起化学作用的处理剂，即有机偶联剂。

（4）目前可供预应力钢筋混凝土用的钢材有：热处理钢筋，热轧高强钢筋和高强钢丝（或钢绞线）大量资料表明，高强钢丝的的应力腐蚀倾向性最小，故一般采用高强钢丝束或钢绞线。从各方面来考虑，钢绞线比钢丝束更优越，天津钢厂生产的7Φ5mm钢绞线，公称抗拉强度为1860MPa。钢丝束（或钢绞线）用自动穿丝及传入预留孔。钢丝用YG-170型拉伸机在管桩两端同时进行张拉。

（5）预留孔道用压力灌入水泥浆填塞。预应力钢筋采用自锚，所以预应力的传递完全靠水泥浆与管壁的粘结力和对钢筋德尔握裹力。要求制备低水灰比高流动性和收缩率低的灰浆，为此在灰浆中掺入合适的外加剂并用高速搅拌机搅拌。

（6）这种大直径的管桩与钢桩比较，耐久性好，使用寿命长，不需经常维护，用钢量省，仅为钢管桩的1/6~1/8，成本低，仅为钢