波浪与高桩承台式结构作用的试验研究*

针对舟山市泗礁岛的车客渡码头工程建设情况及工程海域特点，以高桩承台式结构为研究对象，通过波浪断面物理模型试验，对比3种不同设计方案下高桩承台式结构后的次生波波高及透射率、上水越浪情况，以及原设计直桩方案和修改方案结构所受到的波浪力，并对原设计直桩方案结构前挡浪板夹缝处的流速进行测量，综合整个波浪断面物理模型试验，对比不同方案的试验结果。结果表明，直桩方案堤前波浪条件较斜桩方案差，而斜桩方案堤后波浪条件较优；由于结构设计高程接近波浪作用较强区，越浪及破碎波浪冲击均较大，在设计中应对结构上部排水和受力予以关注。     

离岸深水码头波浪力作用下顶高程对码头损伤的影响

针对剪胀性海洋地基,建立了地基-桩-上部结构和波浪动荷载作用的三维动力响应数值模型。将损伤本构模型应用于码头结构,分析了不同码头顶高程下码头结构和地基的动力响应规律。研究结果显示:高桩码头受到波浪冲击,相对净空ΔhH为0. 33左右时内力最大,损伤最严重;相对净空为0. 5时损伤和内力明显减小;相对净空大于0. 42时桩基内最大等效应力随顶高程增加明显减小。虽然桩基周围土层的影响范围变化不是很大,但上部结构具有较大的动力放大效应,即使是小量的地基变形量变化也可能引起上部结构内较大的破坏,因此设计时应考虑地基-桩-上部结构-波浪的相互协同作用效应。针对海洋性地基的非线性变形特性,建议建立整体模型进行分析,使设计更加科学可靠。     

强浪条件下高桩码头夹桩结构的高程设计

针对目前没有规范为高桩码头夹桩结构的设计与施工提供系统性指导的问题,依托某工程实例,对强浪条件下的夹桩结构高程选取进行研究,通过物理模型试验测定不同高程的夹桩结构所受的波浪力,并根据实际施工进度安排,使用有限元分析软件计算确定了两个阶段的夹桩结构高程,在工程实施中取得了较好的应用效果,可为类似工程提供参考。     

青岛港董家口港区原油码头水工结构特点与创新

青岛港董家口港区原油码头一期和二期工程均已建成,分别建设了一个30万吨级和一个10万吨级泊位以及相应的引桥和配套设施。针对不同水工建筑物结构特点和工程区基岩埋深适中的有利条件,码头和引桥分别采用重力式和高桩墩式结构。针对外海波浪和水流条件复杂、施工依托条件差的问题,采用了透空式结构以及预制化构件和引桥挂篮施工相结合的方案,达到了预期效果。从两期工程的水工结构方案出发,对两个项目的特点和创新进行了全面分析和总结,为类似工程的设计提供经验参考。     

离岸式高桩码头对后方护岸工程的影响

针对受离岸高桩码头掩护的后方护岸工程设计波浪难以确定的问题,结合实际工程,通过波浪断面物理模型和局部整体物理模型试验,研究码头工程对护岸设计波浪、越浪量和断面结构稳定性的影响。结果表明,高桩码头上部结构对后方护岸有良好的掩护效果,尤其在高水位时,消浪效果较好;受掩护良好的后方护岸工程,堤顶高程受高水位控制,可以适当降低堤顶高程;护岸结构稳定性,尤其护底、护脚块石,主要受较低水位控制,而低水位时码头对护岸的掩护效果有限,波高降低幅度很小。     

板桩防波堤在海外浅海区域工程中的应用

浅海区域波浪、水流等自然条件相对较好,采用常规实体斜坡式防波堤投资较高,可考虑采用直立式板桩防波堤结构进行替换,节约工程投资。基于实际工程项目,采用美标计算板桩防波堤前波浪力,并通过物理模型试验对波浪力进行验证;最后通过岩土有限元软件PLAXIS分析板桩防波堤各构件内力及整体位移。分析结果表明：1）板桩防波堤各构件内力较小,可采用相应型号的预制构件作为板桩防波堤主体结构;2）板桩防波堤整体位移可控;3）在浅海区域,采用板桩防波堤结构合理可行。     

基于钢桩定位抓斗船平台的水下振冲碎石桩施工技术

针对波浪条件下传统的平板驳船和履带吊车配合振冲碎石桩施工桩位偏差大、时利率低、安全隐患高等问题，通过船舶改造、改进振冲设备、优化施工工艺，结合唐山港某防波堤堤头改造工程，提出一种钢桩定位抓斗船改装、送料振冲一体水下振冲碎石桩施工技术方案并验证其可行性。结果表明，该方案满足施工安全性、桩位精度等要求，在类似工况下具有推广价值。通过模块化的改装，拓展了船舶应用范围，提高了成桩质量及波浪条件下的时利率，节约了工程成本。     

低桩承台直立结构在海堤工程中的应用

针对深圳机场三跑道海堤工程场地软弱土层深厚,海堤建设需要满足对广深沿江高速的位移限制要求,且海堤堤顶高程不能超过15 m安全限高线等系列问题,提出低桩承台直立式海堤结构,并采用水泥搅拌桩进行基础加固处理。采用经验公式并通过波浪物理模型试验确定合理的堤顶高程,且采用国际通用软件Plaxis 3D进行结构受力分析,证明该海堤方案能有效控制土体侧向变形。针对海堤需满足使用100 a的防腐问题,钢结构采用重防腐蚀涂层、牺牲阳极阴极保护和混凝土包覆联合防腐措施,确保海堤满足设计保护年限。     

复杂场地条件下深基坑支护方案

鱼道进口段暗涵结构基坑为特大型深基坑,两侧分别建有电站标志性建筑物和三门渠闸室,上部建有电厂进厂公路。针对施工场地狭窄、限制条件较多的问题,进行支护结构类型及适用条件的研究。对支撑式结构、双排桩式结构及箱涵顶进施工方案进行详细设计,采用定性分析与复核计算相结合的方法进行方案比选,确定采用对撑支护方案作为实施方案,同时提出施工期观测要求和注意事项。     

基于循环波浪荷载下的码头结构损伤过程*

深水码头多处在自然条件复杂的外海,在海洋波浪循环荷载作用下,许多码头在未达到设计使用年限时便已产生严重损伤而无法使用。针对海洋波浪循环荷载作用下码头整体结构的特殊损伤情况,根据工程实际,采用ANSYS软件建立了高桩码头的地基-桩-上部结构整体有限元模型。采用损伤本构关系,建立海洋土软化系数经验公式,模拟分析了不同运行年限后码头损伤破坏规律。研究结果显示:裂纹最早从面板开始,并且裂纹逐渐向横梁底部发展;但由于地基土的软化与混凝土的软化不同步,10 a后增加的裂纹先从横梁的底部开始。因此设计时应考虑循环波浪荷载对码头桩基-上部结构的整体影响,根据实际桩基与上部结构的协同作用机理采用相应的措施,使设计更加科学可靠。     

上海东大盈船闸工程结构设计优化与创新

航运枢纽二线船闸的平面布置常受枢纽现有建筑物、土地资源等限制而调整余地有限。以上海东大盈船闸工程为例,通过对周边环境条件、施工条件、环保要求、使用条件等多方面分析,指出原船闸工程结构方案设计的不足,并提出外河引航道采用高桩承台叉桩式驳岸结构、外河导流堤采用高桩墩台导流堤结构、闸室施工采用SWM工法基坑围护结构等优化方案,解决了空间受限、资源紧缺和环保压力等情况下建造二线船闸的技术难题。     

斜向规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力

旨在研究波浪入射角对离岸式高桩码头上部结构总上托力的影响,采用物理模型试验的方法进行研究.试验结果表明,随着波浪入射角的增大,总上托力逐渐减小,并且递减逐渐减缓.引进波浪入射角折减系数分析波浪入射角变化的影响,采用非线性数据拟合方法,取90%保准率,确定规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力随波浪入射角变化计算公式,计算结果和试验值吻合良好,可为设计提供科学依据.     

高桩梁板式码头现浇横梁早期表面裂缝的分析

结合长江下游某高桩梁板式码头工程案例。针对高桩梁板式码头上部横梁表面早期裂缝产生和扩展的主要影响因素进行系统分析,重点从结构设计、施工选材、优化混凝土配合比和加强养护条件控制等方面．介绍预防码头混凝土构件早期裂缝应采取的主要控制措施。     

高桩码头栈桥水转陆施工工艺优化

结合某高桩码头施工项目,针对其中栈桥施工水转陆施工工艺,从浅水段桩基施工、上部结构现浇及梁板构件安装三个方面提出优化措施,并通过对优化后工艺的安全、进度、质量、成本进行分析,明确其优势,为后续同类型高桩码头施工提供依据。     

某拖轮码头高桩结构的设计优化

某拖轮码头为高桩梁板式结构,上部结构由预制桩帽、预制横梁、预制面板、预制靠船面板及现浇面板组成,结构复杂,施工困难,浇注质量难以保证,码头结构存在优化的可能性和必要性。通过对设计荷载、桩基结构进行优化,在维持原码头功能要求的前提下,降低桩基内力,重新设计钢管桩壁厚,节省钢管桩钢材用量;将上部结构更改为现浇结构,提高了施工效率和混凝土浇筑质量,节省钢筋用量。该设计优化可供类似项目借鉴。     

强浪条件下振冲碎石桩施工工艺

以以色列阿什杜德港项目为背景,介绍了海上振冲碎石桩的施工工艺,结合实际施工工效对施工工艺进行评估,并分析了强浪条件对碎石桩施工定位偏差及施工工效的影响。在外海地区,波浪条件恶劣,传统的振冲碎石桩施工工艺,即方驳搭载振冲设备的施工工效偏低、作业窗口有限,并且施工精度不高。为寻求有效克服强浪条件影响的大面积海上振冲碎石桩施工方法,提出采用碎石桩施工专用顶升平台的解决方案。     

高桩+低宽承台结构方案设计

高桩+低宽承台结构为非常规码头结构,兼有板桩的挡土护岸和高桩的桩基特性,对此,现有规范未给出成熟、系统的计算标准,较难实现结构设计。基于实际工程,探讨计算泥面线等设计条件和结构设计内容,基于弹性地基梁法采用ANSYS有限元软件进行结构计算,分析各构件的受力特点,得出"低桩承台卸荷效果优于高桩承台、前板桩的内力与承台的宽度和高程直接相关,而受承台刚度、承台桩基结构和布置的影响不大"等结论。     

高桩码头墩台结构施工技术分析

高桩墩式码头作为一种特殊的结构形式,主要包含上部结构和桩基等组成部分,在实际施工中该结构不需要过多的构件数量,且施工投入成本低。在高桩码头墩台结构施工中可以围绕着模板、钢筋、混凝土等部分加强技术质量控制,以此保证码头建设整体的施工质量。本文从高桩码头墩台结构施工技术概述着手,分析了高桩码头墩台结构的不良影响,研究了高桩码头墩台结构施工技术的具体应用及质量控制措施,旨在利用先进的技术措施提高码头建设质量。     

海工码头斜桩观测试验研究

为了确定码头结构中的斜桩在施工期的控制条件,确保斜桩在施工期间的质量和安全,本文介绍了斜桩在波浪、水流和潮位等因素作用下的桩身受力特性的试验研究。结果表明上述因素对桩身受力特性的影响是直接的,在施工期间,不能忽视波浪、水流和潮位等因素对斜桩的影响。     

无锚板桩+支撑墩码头结构在强涌浪海域块石覆盖层条件下的应用

以色列阿什杜德港项目所处环境地质条件差,覆盖层以0~3 t块石为主;风浪条件恶劣,季风期有效波高达5 m以上。前期人员、设备、材料等出海的施工码头建设十分困难。通过综合分析比较高桩码头、抛石堤码头及板桩码头等传统码头形式的特点,经科学的设计创新采用无锚板桩+支撑墩结构形式码头,同时采取安全可靠的施工技术,高效、安全地完成施工码头的建设。