“高桩码头设计”演示文稿

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高桩码头设计是一种广泛应用于沿海及内河港口工程中的结构形式，其主要特点是通过打设深桩来支撑码头平台，适应水深变化大、地质条件复杂的情况。本演示文稿将围绕高桩码头的设计原理、关键技术及实际应用展开介绍。

其次，高桩码头的关键技术包括基础处理、桩土相互作用分析以及上部结构设计。基础处理通常采用预钻孔或振动沉桩工艺，以减少对地基的扰动；桩土相互作用则通过有限元分析等方法进行精确模拟；上部结构设计注重梁板体系的优化，以降低材料消耗并提高施工效率。

最后，高桩码头在实际工程中展现出显著优势，例如适应性强、施工速度快、维护成本低等。然而，也面临一些挑战，如长期服役中的腐蚀问题和环境影响评估。未来，随着新材料和新工艺的发展，高桩码头的设计将更加环保、高效。

总之，高桩码头设计是一项综合性强、技术要求高的工程任务，需要多学科知识的融合与创新。

MU—桩帽受弯承载力设计值（N·mm）；As—受拉钢筋截面面积（mm2）。配筋宽度：直桩桩帽，以及叉桩桩帽沿横梁搁置方向，取桩帽宽度；叉桩桩帽沿纵梁搁置方向施工组织设计(明标)，取纵梁宽的3倍，且不大于桩帽长度；fy—钢筋受拉强度设计值（MPa）；ho—截面有效高度（mm）。2）桩帽顶面局部受压承载力计算：（不讲了．）3）当叉桩桩帽受水平力作用时，桩帽宜按偏心受压构件计算。

2）桩帽顶面纵横向钢筋配筋率之比不应超过1.5。方桩桩帽受力钢筋直径不得小于14mm，预应力混凝土管桩桩帽受力钢筋直径不得小于16mm。桩帽受力钢筋间距不宜大于200mm。（以上一些构造要求请大家自己看规范，做到能迅速查到．）3.5靠船构件（不是重点，可以不看．）

4、其它型式高桩码头的设计特点

4.1桁架式码头的设计特点(不是重点,不必看了.)4.2无梁板式码头的设计特点(是重点,应该仔细看.)无梁板式高桩码头的面板直接支承在桩帽上，可用有限元法，一般采用“代替框架法”。即把空间问题简化成平面问题；将面板划分为互相垂直的若干纵向和横向的板带连同基桩作为独立排架进行计算；对算出的内力用经验系数进行修正。

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

（3）无梁板的计算荷载：均布荷载可取作用在计算板宽度上的均布荷载数值并考虑最不利布置；集中荷载可按下列规定计算：1）纵向排架：当集中荷载作用在纵向排架桩的中心线上时，按实际的荷载计算。当集中荷载不作用在纵向排架的中心线上时，可近似地按简支梁分配原则，将该荷载分配至两相邻排架上，分别进行计算。2）横向排架：按纵向排架内力分析得出的支座反力，通过试算找出使横向排架产生最大内力的荷载及其位置为最不利组合时的反力，作为集中荷载，并按原荷载位置作用在横向排架上进行计算。

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

3、bc小于或等于桩上或跨中配筋板带宽度时，集中荷载产生的弯矩，全部由bc承受。4、bc等于计算板带宽度时，集中荷载产生的弯矩同均布荷载产生的弯矩，按桩上板带和跨中板带分配。

4、其它型式高桩码头的设计特点

4、其它型式高桩码头的设计特点

4.3墩式码头的设计特点墩式码头通常由靠船墩、系船墩、工作平台、人行桥和接岸的引桥组成。墩式码头的墩体结构可根据使用要求、施工能力和自然条件确定，可采用实体式、空箱式、刚架式或桁架式。墩台一般采用钢筋混凝土结构，做成刚性结构。

4、其它型式高桩码头的设计特点

4.3.1墩台上部不同结构形式的设计特点(只了解一下形式就可以.)（1）实体式（2）空箱式（3）刚架式或桁架式墩台上部结构：桁架码头的横向排架由基桩和桁架组成，当此刚架或桁架结构设置底部平台时，平台厚度由计算确定，但不宜小于0.8m，对受力或平面尺度较小的墩台，可适当减少.

4、其它型式高桩码头的设计特点

4.3.2墩式码头的基桩布置(一般性了解)桩基布置一般有两种布置形式：扇形式和叉桩式。扇形式由单斜桩和直桩组成（图4.3.2(a、b)），其特点是各桩的轴向力比较均匀，但墩台位移和桩端弯矩较大，适用于垂直荷载较大，水平力和扭矩较小的情况。叉桩式由直桩、单斜桩和叉桩组成（图4.3.2(c、d)），其特点是沿叉桩方向墩台的位移和桩端弯矩较小，但叉桩的轴力较大，适用于水平力的扭矩较大的情况。基桩布置应根据墩台受力情况，并考虑施工方便进行布置。布置时除按一般桩基布置的规定执行外，尚应注意以下问题：基桩宜对称布置；垂直荷载较大时，可适当布置直桩；承受扭矩的墩台，不应采用桩轴线延长交于一点的布置形式；斜桩或叉桩水平投影延长线交点的距离宜加大，以增加抗扭刚度。墩子的基桩多而密且方向复杂，布置时应考虑各桩施打的可能性和方便。

4、其它型式高桩码头的设计特点

图4.3.2桩基布置示意图(a)（b）为扇形式；(c)(d)为叉桩式

4、其它型式高桩码头的设计特点

4.3.3墩式码头基桩内力的计算(不是重点,可以不看)4.4柔性靠船桩的设计特点(不必看了)4.5大水位差码头的设计特点(不必看了)

5.1桩基的种类与布置(大家应该都知道,不讲了)5.2桩的轴向反力系数(此节重点,大家应该掌握)桩的轴向反力系数K是桩在单位轴向力作用下桩顶的轴向位移（m/KN）。通常它由两部分组成：一部分是桩身的弹性变形，另一部分是由地基土引起的变形。K值直接影响桩台的变形和上部结构的内力及桩力，是结构计算中的重要参数。K的确定应根据试桩的荷重——沉降（P～S）曲线确定。当无试桩资料时，可按下列规定确定：

5.3桩基计算5.3.1一般要求及计算要点桩的承载力应根据不同的受力情况，分别按桩身结构强度和地基土对桩的支承能力进行计算，并取其小值为控制值。对实际有可能同时在桩身出现的荷载，应按设计极限状态和设计状况进行组合。（1）桩在下列情况应按承载能力极限状态设计：1）根据桩的受力情况进行桩的垂直承载力和水平承载力计算；2）当桩端平面以下存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的承载力。3）桩身受压、受弯、受拉和受扭承载力计算；4）桩的自由长度较大时，应验算桩的压屈稳定等。

（2）桩在下列情况应按正常使用极限状态设计：1）预应力混凝土桩、预应力混凝土管桩和钢筋混凝土桩的抗裂或限裂；2）柔性系靠船桩的水平变形等。桩基设计应考虑沉降和水平变形对使用的影响。

（4）在桩基中，桩与桩的中心距等于、大于6倍桩径或桩宽，以及中心距为3～6倍桩径或桩宽，且桩端进入良好持力层时，可按单桩设计。其他情况可按群桩设计。（5）桩基宜选择中密或密实砂层、硬粘性土层、碎石类土或风化岩层等良好土层作为桩端持力层，以此尽量减少基桩的沉降。桩端进入持力层的深度（不包括桩尖部分长度），对粘性土和粉土不宜小于2倍桩径，密实砂土和碎石类土不宜小于1倍桩径。如良好持力层较厚，施工条件和桩身强度许可时，桩端进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。“临界深度”指超过此深度后，端阻力不再随深度而增加，基本接近常数。砂土、碎石土临界深度约为3～6倍桩径；粉土和粘性土约为5～10倍桩径，硬粘土约为7倍桩径。

（6）在桩端以下4倍桩径范围内，如存在软弱土层时，应考虑冲剪破坏的可能性。（7）为减少码头沉降应采取以下措施：1）同一桩台下的基桩，宜打至同一土层，且桩端标高不宜相差太大；2）当桩端进入不同的土层时，各桩沉桩贯入度不宜相差过大；3）同一桩台基桩桩端不应打入软硬不同土层。

dbjt_15-103-2014_基桩自平衡_静载试验_规程5、桩基性长桩、中长桩和刚性桩的划分标准

注：M——计算最大弯距设计值（kN·m）；a——动力系数，按第5.4.1条规定取用；r——作用分项系数，取1.20；q——桩的单位长度重力标准值（kN/m），A型桩指空心截面或实心截面的单位长度重力，B型桩指空心段单位长度重力；L——吊运桩长（包括桩尖）（m）。

注：——桩的吊立弯矩系数。桩的吊立弯矩系数可按表5.4.2采用：

5、桩基桩的吊立弯矩系数表5.4.2

注：①本表为下吊索计算长度S=0.5L时的计算值。S为扣除吊索捆绑长度的净长。②吊高H=0.8L～1.5L河南某河道治理工程施工组织设计，且≥20m。

（2）沉桩应力；锤击沉桩过程中，桩身出现拉、压应力，它受多种随机因素的影响。一般情况，拉应力最大值发生在沉桩初期或中间时段，出现于桩身中、上部。压应力最大值发生在沉桩终期，出现于桩的顶部和底端部。锤击应力属于动应力范畴，它与桩身材料的动强度有关。在动载荷作用下，桩身的应变速率与动强度有内在的联系。为简化设计，现给出的标准值，已是经过动静换算和处理过的静应力值，可直接用于设计。1）锤击沉桩拉应力的标准值可按下列规定采用。预应力混凝土桩拉应力标准值分为5.0、5.5、6.0和6.5MPa四级；后张法预应力混凝土大直径管径拉应力标准值为6.0MPa～9.0MPa。可据经验酌情增减。拉应力的取值应根据锤型、锤击速度大小、桩垫性能、桩长及土质情况等综合考虑。凡符合下列情况之一时取较小值。1、锤型和锤击速度较小时；2、采用弹性较大的软桩垫，如120mm厚的水泥袋纸桩垫；3、桩长小于30m；4、无较明显的硬、软土层相间情况。

2）锤击沉桩压应力的标准值按下列规定采用。预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩压应力标准值可取12.0MPa～20.0MPa；后张法预应力混凝土大直径管桩压应力标准值可取25.0MPa。可根据经验酌情增减。预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩压应力标准值的取值应根据桩端支承性质、桩截面大小、桩长、选用的桩锤及地基条件综合考虑。凡符合下列情况之一时，可取较小值：1、锤型和锤击速度较小时；2、采用刚度较小而弹性较大的软桩垫；3、桩长小于30m；4、有不易造成偏心锤击的地质条件