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(JTJ 291-98) 高桩码头设计与施工规范《高桩码头设计与施工规范》(JTJ29198)是我国交通运输行业针对高桩码头设计与施工制定的一项重要技术标准,旨在规范高桩码头的设计、施工及验收工作,确保工程质量和安全。该规范适用于沿海和内河港口的高桩码头及其相关设施的设计与施工。
主要内容概述:
1.总则:明确了规范的适用范围、基本原则和技术要求,强调了高桩码头设计与施工应结合自然条件、使用功能和经济性进行综合考虑。
2.设计原则:规范对高桩码头的结构形式、荷载计算、地基处理等方面进行了详细规定。强调在设计过程中需充分考虑波浪、潮汐、地震等自然因素的影响中铁十一局集团有限公司办公大科研楼(武汉)钢结构工程施工组织设计,以及船舶靠泊力、风荷载、水流力等外部作用力。提出了结构安全性、耐久性和经济性的平衡原则。
3.桩基设计:对桩基类型(如钢管桩、预应力混凝土桩等)的选择、布置及承载能力计算提出了具体要求。考虑了桩土相互作用、桩身强度及沉降变形等问题,并提供了相应的计算方法。
4.上部结构设计:包括梁板结构、面板设计、连接节点设计等内容。注重结构的抗疲劳性能和防腐蚀措施,以适应海洋环境的特殊要求。
5.施工技术要求:明确了施工准备、桩基施工、上部结构安装及质量控制的具体步骤。强调施工过程中的监测和检测,确保施工符合设计要求。
特点与意义:该规范充分体现了我国在高桩码头领域的技术积累和实践经验,为港口工程建设提供了科学依据。通过标准化的设计与施工流程,有效提高了高桩码头的建设质量,降低了安全隐患,同时为后续的运营维护奠定了基础。此外,规范还结合了国内外先进技术成果,具有较强的实用性和前瞻性。
式中S一一短省状沈效应组合值; Sck一一短暂状况的永久作用标准值产生的作用效应; Saik一短暂状况的可变作用标准值产生的作用效应。 3.2.14构件承载能力极限状态作用效应组合所取水位分别按下 列规定采用: (1)作用效应持久组合时应采用设计高、低水位,极端高、低 水位; (2)作用效应短暂组合时应采用设计高、低水位,或施汇时期 某一不利水位; (3)偶然组合应采用现行行业标准《水运工程抗震设计规范》 规定的相应水位。
当在码头前沿设置双层系靠船结构(图4.2.10)时,可适用
水位差5m~8m的港口;当在码头前沿设置多层系靠船结 图8.0.2)或单独设置浮式系靠船设施(图8.0.5)时,可适 水位差10m~17m的港口。
3.4无梁板式码头适用于水位差不大,集中荷载较小的中小 马头。 3.5墩式码头适用于采用固定式装卸设备进行液体或散货 中的码头。
3.3.6满堂式码头有宽桩台和窄桩台两种形式,宽桩台和窄桩台
宽桩台码头的宽度与岸坡地质条件、地基加固方式和所采 岸结构形式等有关。为避免码头过宽对结构带来不利影响, 台可划分为前桩台和后桩台。
3.3.7在无掩护水域建造停靠大型船舶的引引桥式码头时,
3.8高桩码头构件设计,应分别根据构件在施工时期和使用 的边界条件,如梁板为简支或连续、桩顶自由或嵌固以及受 况等,进行计算。
限利知时影啊中恼修的可能注 3.10在可冲刷河床或海岸建造高桩码头时,可采取增加桩 土深度、抛石或沉排等保护措施
流冰地区宜在码头端部设置簇桩以及考虑流冰对码头基桩 的防冰措施。
3.4接岸结构和岸坡稳定
3.4.1码头与陆域之间常用的接岸结构有挡土墙或板
3.4.1码头与陆域之间常用的接岸结构有挡土墙或板桩等形式。 接岸结构形式的选择应通过技术经济比较确定,
接岸结构形式的选择应通过技术经济比较确定
3.4.2宽桩台码头通常米用挡土墙作为接岸结构。为减小码头宽 度,也可采用抛筑抛石棱体,并在棱体上建造挡土墙。
3.4.2宽桩台码头通常米用挡土墙作为接岸结构。为减小
3.4.3窄桩台码头的接岸结构需承受较大的土压力。
窄桩台码头通常在码头后方建造板桩作为接岸结构。当地基 较好时,也可采用重力式挡土墙接岸。深层水泥搅拌加固地基 一 般只适用上层土质较差的情况
3.4.4引桥与陆域之间宜米用挡土墙作为接岸结构。
为防止挡土墙沉降过大,必要时应对基础进行处理。在确 土墙顶面高程时,可适当预留沉降量
3.4.6在软弱地基上建造满堂式高桩码头,当码头后方有大面积
当软弱地基较厚或码头后方回填量较大时,宜在码头建造 ,在码头后方先进行回填形成陆域、置换软土或采用软基处 措施进行加固
3.4.7为减少码头后方回填土或抛填块石对码头的影响,对每次
填高度、间隔时间和回填顺序应做出明确规定。当回填区内 清淤时,也应对清淤要求做出规定。
3.4.8对码头前方挖泥范围、每次挖泥厚度、间隔时间以及允许
码头基槽开挖超深允许值,对液性指数1.≥0.75或标贯击数 N≤14的I、I1类±取800mm,对I.<0或N≥30的11l、IV类 土取500mm
3.4.9码头岸坡在施工时期和使用时期应按下列规定进行稳定
次填等对稳定性的影响,并考虑打桩震动所带来的不利因素。施
工时期按可能出现的各种受荷情况,与设计低水位组合,进行岸 坡稳定性计算
位组合,进行岸坡稳定性验算
河港码头尚应考虑水位骤降的影响。 在可冲刷河段或海岸建造高桩码头时,尚应考虑冲刷对岸坡 稳定的影响。 岸坡稳定计算方法应符合现行行业标准《港口工程地基规 范》(JTJ250)规定。
3.5桩基布置及桩的轴向反力系数
(1)由直桩或斜桩和叉桩组成。其特点是桩端弯矩和排架水 平位移较小。 (2)全部由直桩组成。其特点是结构简单,但桩端弯矩和排架 水平位移较大。
3.5.2当码头可能承受较大的水平力时,如地震作用或由于在软 基上大量回填土、抛填块石棱体产生的水平推力等,沿受力方向 宜布置叉桩或斜桩。
3.5.2当码头可能承受较大的水平力时,如地震作用或由于
无掩护码头沿主要波浪作用方向或沿强潮流作用方向宜 叉桩或斜桩。
3.5.3同一桩台下的各桩受力宜均匀,桩的截面尺寸和斜机
斜度宜一一致。 为减少波浪力、水流力对码头基桩的作用,桩截面宜采用圆 形或八角形。 在同一码头的分段,其叉桩的水平投影宜对称。 在起重机梁下宜直接布置基桩。固定式起重机基座下宜适当 布置斜桩。 桩与桩空间交叉时,应留有适当距离,防止相碰,
持力层。 在软弱地基上,如桩端未达良好持力层,同一桩台的基桩桩 端宜打至同一土层,且标高不宜相差太大。 同一桩台的基桩桩端不应打入软硬不同的土层
在软弱地基上,如桩端末达良好持力层,同一桩台的基桩桩 端宜打至同一土层,且标高不宜相差太大。 同一桩台的基桩桩端不应打入软硬不同的土层。 3.5.5建造在软弱地基上的满堂式码头,为减少地基变形对叉桩 的影响,采取以下措施。 3.5.5.1由于岸坡土体变形使向岸斜桩产生的弯矩和负摩擦 力随斜桩与垂线的夹角增大而增大,当软土层较厚时,其夹角应 适当减小,必要时宜将向岸斜桩改为直桩,即采取半叉桩结构。岸 坡接岸部位抛石范围内不宜使用向岸斜桩。 3.5.5.2岸坡回填土对桩的侧向压力,随桩与回填土之间的距 离增大而减小。叉桩宜靠近码头前缘布置。 3.5.6当引桥处滩地泥面标高较高,水上打桩需大量挖泥等情况 时,可采用灌注桩。靠近驳岸的灌注桩,应考虑驳岸或土堤回填 土产生的侧向压力的影响。 3.5.7桩的轴向反力系数应根据试桩确定。当无试桩资料时,可 按下列圳宁确宁
的影响,采取以下措施,
3.5.7桩的轴向反力系数应根据试桩确定。当无试桩资料时,可
K=F EpAp + C = (115 ~ 145)Q
K = EpAp 十 C
C=(115~145)Q
中K一桩的轴向反力系数,即桩在单位轴向力作用下的桩 顶轴向位移(m/kN); L。一一桩在泥面以上长度(m); E,一一桩材料的弹性模量(kPa); A,一一桩身横截面面积(m²); C一一桩入土部分的单位沉降所需的轴向力,其沉降值包 括士中桩身的压缩变形与桩端下土的沉降变形两部 分(kN/m); Qud一单桩垂直极限承载力标准值(kN)。
支承在岩石上的桩可按下式计
4.1.1钢筋混凝土板的计算方法,可简化为单向板或双向板。单 向板可通过有效分布宽度、弯矩系数简化为简支梁的方法进行计 算。双向板可按附录B进行计算;有条件时也可按弹性薄板小挠 度理论以静力分析方法进行数值解
4.1.3单向板和双向板的计算路
4.1.3.1简支板计算跨度(图4.1.3(a))应按下列公式计 (1)弯矩计算:
图4.1.3板的跨度 (a)简支板;(b)连续板
(1)自重及施工荷载产生的内力沼泽地段施工方案,按简支板计算; (2)可变作用产生的内力,当板与梁整体连接时(图4.1.4 按连续板采用弯矩系数法计算;当板不与梁整体连接时,按 板计算。
4.1.5集中荷载在单向板或双向板上的传递宽度,应按下
4.1.5.2垂直板跨方向集中荷载传递宽度的计算方法与平行 板跨方向相同。其中,集中荷载在垂直板跨方向的接触宽度为b。
4.1.6单向板在集中荷载作用下的弯矩计算宽度,按下列规定确 定。 4.1.6.1平行板跨方向的弯矩计算宽度可按下式计算:
式中αc一平行板跨方向的弯矩计算宽度(m); α一一集中荷载在平行板跨方向的传递宽度(m)。 4.1.6.2垂直板跨度方向的弯矩计算宽度可按下式计算: (1)中置荷载(荷载接触面积中心位于1/2板宽至y≥ 0.56)的弯矩计算宽度(图4.1.6):
式中α—平行板跨方向的弯矩计算宽度(m); a一一集中荷载在平行板跨方向的传递宽度(m)。
Kl。 be = +b+h 0.8 + 0.11 /x B/l。 K= 1.0+ 0.9B/l。
式中6'—集中荷载位于自由边附近时抹灰工程施工质量技术交底卡,沿垂直板跨方向的弯 矩计算宽度(m);
集中荷载位于自由边附近时,沿垂直板跨方向的弯 矩计算宽度(m); 荷载接触面积中心至板自由边的距离(m)。 当有多个集中荷载同时作用,弯距计算宽度重叠时