[实用新型]一种高桩码头新结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及港口工程领域，具体涉及高桩码头结构。

背景技术

目前高桩码头分段长度一般对整体装配式取60～70m，对整体现浇式取35m左右，这种传统的分段方法是对码头结构适应能力的简化处理，在上述分段长度内可不考虑温差变形及混凝土收缩变形对结构的影响，其不足之处在于：①没有考虑结构对温差及收缩变形的适应性，分析认为：桩的泥上高度、桩身柔性及塑性、桩基布置等对结构纵向变形的适应性影响很大，可使分段长度相差数倍，应是划分码头分段长度的主要考虑因素。②没有充分利用码头分段长度的潜力，造成码头分段排架数量少、排架水平力分配系数大，使水平荷载产生的桩基内力大。③有些码头泊位如充分利用分段长度潜力时也许不用分段，但采用简化的分段长度控制值时却必须分段，增加了伸缩缝以及装卸工艺跨越伸缩缝的处理。④有些特殊装卸工艺要求尽量避免跨越伸缩缝时无法采用长分段结构避免。

对离岸深水高桩码头，桩的自由长度较大，结构能适应纵向变形的条件较好，增加分段长度可以减小各排架所承受的水平力，有利于采用大管桩(含PHC桩)代替钢管桩。

目前高桩码头桩顶一般采用刚接形式，虽然桩顶刚接能提高排架的水平抗力，但是所提高的比例值随着桩的泥上高度增加、斜桩斜度及斜桩所占的比例增加而减小。对于有叉桩的离岸深水码头，采用桩顶刚接所提高的水平抗力相对不大，而刚接桩顶要伸入桩帽或横梁的高度较大，造成施工困难、成本提高，这也部分抵消了利用桩顶刚接而提高水平抗力的优势。若采用桩顶铰接，则桩基在温差及混凝土收缩等变形下产生的弯矩小，可增加分段长度，使排架所分担的水平力减小。经分析认为：对离岸深水高桩码头，采用桩顶铰接增加分段长度所减小的排架分担水平力、一般大于采用桩顶刚接而提高的排架水平抗力，对提高整体码头的水平抗力及刚度是有利的。另外铰接桩更能适应风浪恶劣条件下的桩顶连接要求，更适合用于外海深水码头情况，采用铰接桩时桩顶伸入横梁高度仅需5cm，使横梁底筋能直接从桩顶通过，下横梁或桩帽的高度也会降低，方便施工。

传统的高桩码头各排架叉桩一般都沿横向布置以抵抗横向水平力。这种布置方式存在以下不足之处：①位于分段中间的排架由于承受水平力相对较小，叉桩一般有承载力富余、不能充分发挥作用；②若分段中不布置纵向叉桩，则分段的纵向水平抗力较弱，实践中通常需在分段两边(常在第二榀排架位置处)布置少量纵向斜桩以抵抗纵向水平力。经分析认为，新结构结构不宜采用传统的桩基布置方式，可考虑以下因素调整桩基布置：①在新结构两端附近桩顶由于温差产生的纵向变位大、会对纵向叉桩或斜桩产生较大的温差桩轴力，因此在分段两端附近不应布置纵向叉桩或斜桩；②考虑到位于分段中间的横向叉桩承受的水平力相对较小，可将中间约40～50m范围的横向叉桩改为纵向布置以提高码头的纵向水平抗力，此时分段中间排架所承受的水平力可两边排架传递，由于新结构码头两边排架数量众多，中间叉桩的横改纵布置对码头整体抵抗横向水平力影响不大，因此从技术经济比较是合理的。

高桩码头新结构结构在混凝土年气象温差变形、收缩变形和预应力徐变的作用下，会产生较大的纵向变位、产生较大的结构内力；同时伸缩缝的伸缩量较大(一般5～20cm)。针对以上特点，采用新结构码头需解决以下几个问题：

1在混凝土年气象温差变形、收缩变形和预应力徐变的作用下码头结构的纵向内力计算。

2新结构码头的桩基布置。

3新结构码头横向水平力在各排架中的分配。

4新结构码头的设计简化计算方法。

5新结构码头设计与施工的要点。

6轨道机械及其它流动机械平稳过渡伸缩缝工作。

本实用新型解决了以上关键问题，使新结构码头可以得到应用。

实用新型内容

一种高桩码头新结构，分段长度一般不小于120m；桩基的桩顶采用铰接形式；新结构中位于温差变形平衡线(指码头平台对纵向温差变形不产生位移的纵向线)25m以外的叉桩或斜桩均采用小横向夹角布置；位于温差变形平衡线25m以内的叉桩或斜桩沿纵向布置；分段两边缘第一跨排架间距小于内跨排架间距；在码头伸缩缝处采用多小段间隙不超过20mm的轨道连接结构。

所述的新结构结构，其分段长度可远大于常规高桩码头的分段长度，一般不小于120m，工程条件好时可达200m以上。分段长度根据具体码头工程的桩径、泥上长度、地基条件、桩顶连接、桩身强度和刚度、桩基整体布置、纵梁安装后混凝土的收缩、施工安装情况、年气象温差，纵向荷载、平台和排架水平刚度等情况确定。