高桩码头设计与施工问题探讨.ppt

高桩码头设计与施工问题探讨 广州华申 2012年12月 规范和相关的参考书 高桩码头设计与施工规范 港口工程桩基规范 港口工程灌注桩设计与施工规程 港口工程嵌岩桩设计与施工规程 港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程 港口工程荷载规范 水运工程抗震设计规范 水运工程混凝土结构设计规范，施工规范 参考规范： 国家和其他行业如公路、建筑、水利、电力、铁路等发布的相关规范； 参考书： 港口工程结构设计算例 海港工程设计手册（中） 港口水工建筑物 桩基工程手册 高桩码头结构型式 桩基、上部结构、接岸结构、岸坡、码头设备 高桩码头——桩 钢筋混凝土桩（方桩、管桩——PHC，大直径管桩）： 耐久性好，造价低，但抗变性能较差，耐击打性差。 钢管桩：受力好，较易施工，但耐久性较差。 结构计算与施工 结构计算 施工应特别注意： 1.桩与上部结构的连接； 2.斜桩的斜度和扭角的准确性，特别是两端斜桩； 3.桩的入土深度； 桩的承载力（竖向） Quk=Qsk+Qpk 影响因素： 1深度效应：均匀持力层中，极限端阻随深度线性增大，但大于某一深度，极限端阻保持恒定值。持力层下有软弱层时，桩端距软弱层越近，端阻力会越低。 2成桩效应： 打入桩（挤土），砂土：桩侧阻力增加；粘土：时间效应； 3荷载工况特性 对灌注桩（静荷载试验，极限）：砂土Qu1Qu2，粘土Qu1Qu2 4尺寸效应 随着桩尺寸的加大，桩端极限阻力变小。 5荷载传递特性 桩顶受力，桩发生一定的沉降而达到稳定，桩侧、桩端阻力总和与桩项荷载平衡。 桩基施工——施工条件与地基持力层 施工条件：水域、水深、周边构筑物、水流、波浪、风、能见度、地质条件 桩基施工——前期计划和准备 基本要求 1、选择打桩船型号，桩锤型号和相应的施工工艺； 2、合理安排沉桩顺序；进行碰桩验算； 3、合理布置船抛锚带缆位置； 4、合理安排桩的装运和堆存，使之与沉桩顺序相适应； 5、考虑各施工船舶的干扰和施工船舶的避风锚地； 6、检查待沉桩的质量； 对周边影响采取的措施 1、采用对岸坡稳定和邻近建筑构物、地下管线影响较小的施工方法和顺序； 2、削坡减载 3、控制沉桩速率和间隔打、停停打打的方法； 4、利用高潮位时施工； 5、进行岸坡稳定监测； 6、沉桩区与现浇混凝土区间隔至少30m以上； 桩基施工——施工过程中的注意事项 桩基施工——锤型 1、能量满足； 2、总锤击数不宜过多； 3、锤击应力小于桩材的强度；4、最终桩的贯入度不能太小； 5、软土地区桩锤不宜太大； 6、要考虑噪音控制 桩基施工——收锤标准 1、贯入度：钢管桩，一般5mm以下，PHC或预应力大直径管桩5－10mm； 2、标高： （1）桩尖位于坚硬、硬塑粘土、碎石土、中密以上砂土或风化岩等土层时，以贯入度控制为主，桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考； （2）贯入度已达到，而桩尖标高未达到时，应继续锤击三阵，每阵10击，平均贯入度不大于规定的数值； （3）桩尖位于其他软土层时，以桩尖标高控制为主，贯入度可作参考； （4）标高已达到，贯入度相差较大，应继续沉入，至贯入度不大于某一数值； （5）打桩时，如控制指标已符合要求，而其他的指标与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理； （6）贯入度应通过试桩确定，或做打桩试验后，与有关单位商定。 桩基施工——钢管桩的特点 1、能承受较大的锤击力；D100，D120 2、具有较大的垂直承载力；Φ1000，极限承载图可达1100t; 3、具有较高的水平抗力； 4、设计的选择余地较大； 5、桩的长度容易调节； 6、接头牢靠，适应长桩施工； 7、容易与上部结构结合； 8、沉桩过程中排土量少； 9、运输、装卸及堆放方便。 桩基施工——钢管桩沉桩过程中的注意事项，辅助手段 注意事项 1、沉桩过程中，应注意是否有异常情况。如钢桩下沉过快、发生倾斜、桩锤反跳过高、桩架不稳，若有，应立即停止； 2、打入过程中，应避免长时期的停歇（如高应变动力检测准备不足）； 3、接桩时，桩端不宜停留在硬土层中； 辅助手段 钻孔取土法锤击沉桩 射水沉桩 桩尖设加强箍 桩基施工——钢管桩沉桩的问题的对策 1、钢管桩打坏 顶部失稳原因：锤击次过多、钢管桩壁厚过薄、锤击力偏心、桩锤落距太高； 闭口钢管桩断面失稳：壁 厚，障碍物； 开口桩尖卷曲：壁厚薄或障碍物（如石块、混凝土块）； 桩基施工——钢管桩沉桩的问题的对策 2、沉桩困难 （1）穿越中间硬土层；一般中间硬土层在地表下20m左右，可以穿透，N50的砂层，厚度大于5m，较困难，下为软层，较易穿透；应事先在外层设加强箍； （2）贯入度小，难以达到标高 首先考虑桩锤击能力和桩的垂直度、斜度等是否满足要求； 其次，采用辅助方法。 桩基施工——PHC或大直径管桩特点和适用性 特