整体卸荷式板桩码头原型观测技术

目前整体卸荷式板桩码头设计理论尚不成熟，相关规范没有涉及具体计算方法，对码头结构开展原型观测是掌握这种新型结构工作特性的一种有效方法。本文结合整体卸荷式板桩码头结构形式及主要施工工艺，开展原型观测，得到不同施工阶段前墙钢管板桩应力、土压力、深层土体位移等参数变化规律。结果表明，由于桩间距较小，板桩墙后土体受到桩基挤密作用明显，前墙板桩弯矩和承台桩基均小于设计值，沉降和码头前沿水平位移最大值均大于正常使用极限状态计算值。     

摩擦板支撑型高桩梁板码头设计

桩基结构设计是高桩码头设计的重点，常规高桩码头水平荷载完全由桩基本身承担，从而导致码头桩基数量多、尺度大、工程造价高。针对水平荷载导致码头桩基结构增加的难题，通过在码头后方设置摩擦板支撑系统，承担水平荷载，并利用有限元计算方法与传统高桩码头进行对比计算，揭示摩擦板支撑系统的作用机理和作用效果。结果表明，摩擦板支撑系统可大幅降低桩基内力，从而减少桩基数量、优化结构尺度、节约工程投资。     

软土地基上板桩码头结构方案研究

以某软土地基上的板桩码头工程为例,采用地下连续墙作前墙、混凝土梁连接前后桩基的设计方案。考虑到软土地基的材料非线性,地基土体采用邓肯-张模型,并使用有限单元法分析板桩码头各构件的应力分布规律和变形特点。另外,采用多种方案对比的方法对码头结构设计方案中的前墙入土深度和两排PHC桩基的桩长进行研究。分析前墙入土深度和PHC桩长对板桩码头位移和内力的影响,并给出前墙入土深度和PHC桩长的优化结果,为工程实践中板桩码头的结构优化设计提供依据。     

组合型前板桩高桩承台结构研究与应用

分析传统前板桩高桩承台结构的优缺点,针对混凝土板桩、钢板桩的耐久性、经济性等问题,提出了改进型方案即组合型前板桩高桩承台结构。采用竖向弹性地基梁法建立组合型结构的计算模型,并采用有限元软件SAP2000对混凝土桩身受力的优化方法进行解释。以上海某码头为例,验证组合型前板桩高桩承台结构的实用性和模型计算的准确性。     

前板桩后低桩承台结构在板桩码头改造中的应用

结合实际工程介绍了前板桩后低桩承台结构的应用特点,分析了在实际设计中的技术要点和注意事项。前板桩后低桩承台结构复杂,原有规范不完全适用。结合实际工程,考虑钢板桩变位不能完全复位、低桩承台卸荷等因素,进行三维数值模拟,得到了码头结构主要构件的内力,从桩基与承台连接方式等方面分析这些因素对结构的影响,从而为结构设计和优化提供了依据。     

钢管板桩组合三维设计及拓展应用

针对自动化码头钢管板桩组合设计中存在的基础交叉多、桩基建模难、桩长随地质变化、模型属性字段缺失、桩基编码难等问题,开展了基于BIM技术的钢管板桩组合三维设计及拓展应用。采用协同设计的方式以及软件中模块化编程工具进行二次开发的方法,实现了桩基的冲突检查、模型批量创建、桩长的实时修正、桩基属性的外部驱动添加以及桩基编码的分类补充等功能,减少基础之间的交叉和设计错误、提高三维设计的效率及三维模型的使用价值,使BIM技术在自动化码头管板组合设计中的应用更加具有价值。     

大刚度板桩码头有限元分析

本文针对大型板桩码头的截面形式和结构进行优化研究。运用规范中关于板桩内力及入土深度的计算方法对矩形、T形以及工字形截面的前墙进行计算,并从配筋率和造价方面进行截面优化,得出对于大型大刚度的板桩码头,前墙和锚碇结构采用T形截面更经济,且施工质量可靠。在此基础上运用有限元模型,对T形截面板桩墙的位移和内力进行影响因素分析,并对板桩码头结构进行优化,得到了大型板桩码头的优化截面和结构。成果对于大型深水板桩码头的设计具有参考价值。     

钢管板桩结构位移分析

钢管组合板桩结构作为一种新型板桩结构,在大型深水码头中应用在国内尚无工程实例。此种新型结构计算方法尚未成熟,在设计计算中采用规范简化方法无法对结构位移进行全面分析,有必要运用多种数模软件进行计算分析,同时结合施工的步骤,全面分析结构受力,为设计提供技术支撑。结合某20万DWT集装箱深水码头工程,利用Autodesk Robot、PLAXIS、ABAQUS等软件进行计算,得出一致结论:本工程设计施工工序合理,位移可控;大部分位移发生在施工期且位于桩顶,最大水平位移10 cm左右。该设计方法和结论为类似工程设计提供参考。     

板桩码头板桩墙入土深度计算方法对比

板桩墙的入土深度和内力是否准确关系到整个码头结构的稳定性,我国实际工程中板桩码头的内力计算以线性方法为主。以镇江中船重件码头为例,分别用弹性线法、竖向弹性地基梁法以及自由支撑法计算板桩的入土深度。将3种方法的计算结果进行了对比分析,得出不同方法的适用范围、利弊及改进方法,为实际工程的设计提供参考和指导。     

高桩梁板与板桩复合结构对板桩码头原位升级改造思路

以东莞虎门港某1 000吨级码头原位升级改造为5万吨级码头的工程实例，通过对工程现状及存在问题的分析，提出采用高桩梁板与板桩的复合结构，将板桩墙和高桩梁板结构连成一体，形成整体卸荷式结构，有效减少作用于板桩墙的土压力，使板桩结构能满足大吨位深水码头的建造要求。论述了改造方案选型并进行结构分析计算，根据弹性理论建立有限元三维数值模型，计算结果满足工程要求。该复合结构基于特定条件下提出，结构特点鲜明，可作为类似码头升级改造工程借鉴。     

分离卸荷式板桩码头中桩基-卸荷承台结构的卸荷机理研究

分离卸荷式板桩码头结构是在传统单锚式板桩码头结构的基础上通过前墙后方埋深的桩基卸荷承台结构承担部分荷载从而实现卸荷效应。为了研究该码头结构的卸荷机理,文章通过有限元数值模拟对分离卸荷式板桩码头结构在施工过程中的承载特性进行研究,并通过对比工程原型观测数据验证模型的正确性。在此基础上,通过对比单锚式、双排桩和分离卸荷式三种板桩码头结构在相同工况下的结构内力与变形以及应变能差异,分别探究桩基卸荷承台结构的双排桩和卸荷承台结构的卸荷效应及其组合后的影响。结果表明双排桩在水平方向通过自身抗弯能力与桩土间相互作用达到对前墙的遮帘作用,而卸荷承台在竖直方向形成土压力卸荷区减小前墙荷载,此外卸荷承台与双排桩之间能相互影响,增强系统的稳定性,提高桩基卸荷承台结构的承载能力与负荷比例,达到更好的卸荷效果。     

前板桩高桩码头结构形式的应用

提出一种适用于陆域狭窄、码头悬臂段大、地震液化条件下的前板桩高桩结构形式,主要结构特征为:前板桩选用钢管型组合钢板桩,其后结合PHC叉桩锚碇设高桩梁板结构,高桩结构后方设挡土板和减压棱体,钢板桩在极端低水位处设泄水孔;可液化的粉砂层地基土进行水下振冲密实处理。     

PHC钢管组合桩在复杂地质条件港口中的应用

针对当前复杂地质条件下PHC管桩沉桩困难问题，以三亚某公务船码头工程为依托，结合PHC管桩和钢管桩的优点以及相关行业规范确定了PHC钢管组合桩的结构形式。针对PHC钢管组合桩的特点，从穿透较厚砂层角度出发，通过结构计算软件以及相关规范公式给出码头结构极限承载力状态，对结构计算、受力特性与桩基检测结果进行分析，提出桩基改进措施和沉桩控制条件，得出满足工程设计要求的PHC钢管组合桩。结果表明：该种PHC钢管组合桩方法满足桩基承载力及应变要求；PHC钢管组合桩在穿透较厚砂层的条件下技术可行、经济合理。     

PHC钢管组合桩在复杂地质条件港口中的应用

针对当前复杂地质条件下PHC管桩沉桩困难问题，以三亚某公务船码头工程为依托，结合PHC管桩和钢管桩的优点以及相关行业规范确定了PHC钢管组合桩的结构形式。针对PHC钢管组合桩的特点，从穿透较厚砂层角度出发，通过结构计算软件以及相关规范公式给出码头结构极限承载力状态，对结构计算、受力特性与桩基检测结果进行分析，提出桩基改进措施和沉桩控制条件，得出满足工程设计要求的PHC钢管组合桩。结果表明：该种PHC钢管组合桩方法满足桩基承载力及应变要求；PHC钢管组合桩在穿透较厚砂层的条件下技术可行、经济合理。     

新型整体卸荷式板桩结构在某挖入式港池中的应用

结合某挖入式港池工程,阐述整体卸荷式组合钢板桩结构方案设计及关键技术。该结构形式充分整合了前板桩墙、1 000PHC桩基及卸荷式承台的抗弯能力,以类似于整体刚性承台的形式来抵抗水平及竖向荷载。该新型结构已在某挖入式港池中成功应用,可为以后类似工程的设计提供技术参考。     

PLAXIS数值模拟在分离卸荷式钢管板桩码头计算中的应用

选取加纳某钻井设备维修码头为工程实例,利用国际岩土有限元软件PLAXIS软件对分离卸荷式钢管板桩码头进行平面二维与空间三维有限元分析。探讨和对比了该新型码头结构在二维和三维模拟中与土体间的相互作用、前板桩与卸荷平台下桩基的内力与变形、拉杆的拉力等,同时对比了2D与3D简化模型的计算结果,找出不同计算模型下的差异与特点,提出若干模型简化的建议,为其他类似结构计算提供参考。     

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。     

前板桩高桩梁板码头升级改造技术

针对带前板桩高桩梁板码头的升级改造问题,基于旧码头耐久性检测评估结果进行升级改造研究。采用对旧码头构件破损露筋、裂缝周围混凝土凿除并重新浇筑,表面用碳纤维布加强,对Ⅲ类桩基采用补打灌注桩并与原有结构连成整体等加固措施,同时,针对前板桩高桩梁板码头的结构特点,结合升级改造后码头水深条件、靠系泊设施、使用荷载等各种因素,采用在码头后方新建10 m宽高桩平台与原码头连接成整体受力的方案,成功将原5 000吨级码头升级为30 000吨级,对类似升级改造工程具有借鉴意义。     

钢管板桩结构的特点及在深水码头中的应用

传统板桩已不能满足码头结构大型化、深水化的要求,钢管板桩组合结构是新型的结构型式,具有力学性能好、施工方便、工期短、经济效益好等特点。目前,针对该新型组合结构尚无较成熟的计算理论和施工方法。通过对某工程设计和施工实践的总结,介绍应用该结构的意义和价值,探讨该结构的设计方法,为类似的工程提供借鉴。     

钢管板桩码头中桩锤的选择与应用

对一种新型的板桩码头结构形式——钢管板桩结构的打桩施工进行了详细的阐述,通过钢管板桩组合结构在巴基斯坦QICT-2项目中成功应用的实例,对如何针对钢管板桩组合结构和当地特殊的地质情况选择合适的桩锤进行了分析和实例验证,为类似项目的实施提供了参考。