高桩码头计算说明
第6章水工建筑物
6.1 建设内容
本工程拟建5万t级通用泊位2个。水工建筑物包括码头平台、固定引桥与护岸。结构安全等级均为二级。
6.2 设计条件
6.2.1 设计船型
5万t级散货船：船长×船宽×型深×满载吃水=223×32.3×17.9×12.8m
6.2.2 风况
基本风压 0.70Kpa
按九级风设计，风速为22m/s，超过九级风时，船舶离港去锚地避风。
6.2.3 水文
（1）设计水位（85国家高程）
设计高水位： 2.77m 极端高水位： 4.18m
设计低水位： -2.89m 极端低水位： -3.96m
（2）水流
水流设计流速 V=1.2m/s
流向：与船舶纵轴线平行。
（3）设计波浪：
波浪重现期为50年，设计高水位下H1%=1.81m; H4%=1.52m;H13%=1.22m;
T mean=3.8s，L=22.96m。
6.2.4 地质条件
码头平台与固定引桥区在勘察控制深度范围内地基土层为海陆交互相沉积、陆相冲洪积成因类型和凝灰岩风化岩层，从上而下分别为淤泥、块石、残积粘性土、强风化凝灰岩与中风化凝灰岩。其中淤泥层厚为20.95m ～51.15m ；块石厚度分布不均；残积粘性土厚度3.5～9.69m ；强风化凝灰岩厚度分布不均；中风化凝灰岩最大揭露厚度为5.70m ，未揭穿。其物理力学性质指标见表3-2。
护岸与陆域部分在勘察控制深度范围内地基土层自上而下分别为耕土、淤泥、粘土、角砾混粉质粘土、粘土、含角砾粉质粘土、强风化基岩与中等风化基岩等。其中，淤泥厚15.50～37.00m ；粘土层厚0.7～26.00m ；角砾混粉质粘土厚0.8～16.00m ；含角砾粉质粘土厚4.5～32.80m ；强风化基岩厚0.2～3.70m ；中等风化基岩最大揭露深度为6.90m ，未揭穿。其物理力学性质指标见表3-3。
6.2.5 设计荷载 6.2.5.1 船舶荷载 （1）系缆力
[
]sin cos cos cos y x F F K N n αβαβ
=
+∑∑ 式中：∑x F ，∑y F ——分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和(kN)；
K ——系船柱受力分布不均匀系数，K 取1.3； n ——计算船舶同时受力的系船柱数目，取n=5； α——系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角
(°)，取α=30°；
β——系船缆与水平面之间的夹角(°)，取β=15°。
情况一：风向与船舶纵轴线垂直时，22/x V m s =；0y V =。
857.1105.646.91009.6x F kN =++=∑；88.5y F kN =∑ 计算得：N=476KN
情况二：风向与船舶纵轴线平行时，0x V =；22/y V m s =。 105.646.9152.5x F kN =+=∑；184.188.5272.6y F kN =+=∑ 计算得：N=139KN
根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）（本章以下简称“规范”）表10.2.5-1，5万吨级船舶计算系缆力小于650kN 时，按650kN 选用，故系缆力标准值为650kN 。
系缆力标准值N 的横向分力N x ，纵向分力N y ，竖向分力N z ：
sin cos 650sin30cos15313.93x N N kN αβ==??=
cos cos 65030cos15543.74y N N cos kN αβ==??=
sin 650sin15168.23z N N kN β==?=
（2）撞击力
船舶靠岸时的有效撞击能量：202n E mV ρ
=
式中：ρ——有效动能系数，取0.75；
m ——船舶质量，按满载排水量计算，查“规范”表H.0.1，m=61100t ；
n V ——船舶靠岸时法向速度，查“规范”表10.4.4-1对于有掩护的海港，取0.1m/s 。
2200.75
611000.1229.12
2
n E mV kJ ρ
=
=
??= 选用SUC1150H 超级鼓型橡胶护舷，
吸能：E=294kJ 反力R=589kN 。
（3）波浪引起的船舶撞击力
因码头前波浪较小，经验算比较，小于船舶靠岸时的撞击能量。
（4）挤靠力
F’j=(K’j/n)×ΣFx
式中：F’j——橡胶护舷间断布置时，作用于一组或一个橡胶护舷上的挤靠力标准值（KN）；
K’j——挤靠力分布不均匀系数，取1.3；
ΣFx——可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和（KN），计1009KN；
n——与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数，取5个。
经计算，F’j=1.3×1009/5=262KN
前边梁前沿采用DA-A400H橡胶护舷（L=1.5m），其吸能量67.6KJ，反力达404.7KN。
6.2.5.2 永久作用
码头结构自重力：钢筋混凝土：γ=25KN/m3
素混凝土：γ=24KN/m3
6.2.5.3 可变作用
6.2.5.3.1 方案一
6.2.5.3.1.1 码头平台
（1）桥式抓斗卸船机
轨距：12m,轮数：8×4，基距：18m，其它参数参考“规范”表C.0.4中X1250-30型选取。
（2）40t多用途门座式起重机
轨距：12m，轮数8×4，基距：12m，其它参数参考“规范”表C.0.1中Mh-40-35型选取。
（3）堆货荷载：
码头前沿： 20kPa
前方堆场： 80kPa（构件计算）
60Kpa（整体计算）
6.2.5.3.1.2 护岸
后方填料：乱毛石,容重为22KN/m3
前沿线后15m内考虑40t平板车或10Kpa的均布荷载
前沿线后15m外考虑100Kpa的均布荷载
6.2.5.3.2 方案二
6.2.5.3.2.1 码头平台
（1）带斗门座式起重机
轨距：12m,轮数：8×4，基距：18m，其它参数参考“规范”表C.0.3中Mh-40-35型选取。
（2）40t多用途门座式起重机同方案一
（3）堆货荷载同方案一
6.2.5.3.2.2 护岸同方案一
6.3 结构方案
6.3.1 水工结构方案
（1）方案一：
码头结构为高桩梁板式。平台长度为521m，宽度为40m。平台共分为7段，其中，首尾段长度为74.5m，中间5段长度均为74.4m。各段之间变形缝宽20mm。每段桩台排架间距均为10m。除首尾悬臂长2.3m外，其余悬臂均为2.2m。每榀排架下设φ1500钢管桩8根，均为直桩。根据地质钻孔揭示的土层表明，在厚层淤泥软土以下的土层为块石和强风化至中风化基岩，均可作为持力层。但桩基直接打入有
困难，拟采用先将基桩沉桩至块石层顶面，然后采用钻孔灌注砼芯柱法成桩。桩顶现浇倒T型横梁，下横梁底宽1.8m，高1.5m；上横梁宽 1.2m，高（含现浇面层厚度）2.5m。下横梁间搁置预应力轨道梁与非预应力纵（前边）梁，梁上搁置预制面板，而后通过现浇节点及面层使结构整体化。排架前沿设靠船构件，并采用SUC1150H鼓型橡胶护舷，同时在前边梁处设DA-A400H型橡胶护舷（L=1.5m）。平台前沿设650KN系船柱。
固定引桥分为4座，自北向南分别为1#、2#、3#、4#引桥。引桥长度分别为189.31m、166.782m、143.341m、115.062m。除1#引桥宽度为12m外，其它引桥宽度均为9m。引桥分为架空段与实体段。实体段做法同护岸挡墙。架空段引桥桩基采用φ1000PHC预应力管桩，桩端入块石层或中风化基岩1m。桩顶现浇帽梁，而后安装预应力空心板、实心板及非预应力空心板，而后现浇面层。引桥两侧设仿木栏杆。
护岸采用低桩挡墙结构。基础为两根φ800PHC管桩，桩端入角砾混粉质粘土层1.6m。桩基横向间距为5m。桩基之间塞填碎石垫层，而后现浇钢筋混凝土底板（厚1m）与挡墙。挡墙上部外侧坡度为10:1，内侧坡度为3.5:1。挡墙上现浇胸墙(1.75m高)，并设1m高的混凝土护栏。挡墙、胸墙及护栏每隔20m设变形缝，缝宽20mm，以沥青砂浆塞填。挡墙后设泄水孔，并设倒滤设施，而后回填乱毛石，并铺筑二片石垫层与倒滤层。护岸挡墙前抛填块石镇压，宽度不小于5m，厚度不小于80cm。
（2）方案二
码头结构为高桩梁板式，码头平台长度为521m，宽度为40m，平台共分为7段，其中，首尾段长度为74.5m，中间5段长度均为74.4m。
各段之间变形缝宽20mm。每段桩台横向排架间距为7m。除首尾悬臂长2.3m外，其余悬臂均为2.2m。每榀排架下设φ1500钻孔灌注桩8根，均为直桩。基桩钢护筒穿过淤泥层，沉至块石层顶面，然后采用钻孔灌注砼芯桩成桩。桩顶现浇倒T型横梁。下横梁底宽1.8m，高1.5m；上横梁宽1.2m，高（包括现浇面层厚度）2.5m。下横梁间搁置预制轨道梁与纵梁，梁上搁置预制面板，而后通过现浇节点及面层使结构整体化。其它同方案一。
固定引桥平面布置同方案一。基础采用φ1000钻孔灌注桩，桩端入块石或中风化基岩1m。桩基上现浇帽梁，安装预制T梁。
护岸平面布置同方案一，基础采用φ800钻孔灌注桩，桩端入中风化基岩0.5m。
6.3.2 结构计算
6.3.2.1 作用效应组合
6.3.2.1.1 码头平台
（1）承载能力极限状态持久组合(设计高低水位分别验算)
①1.2×自重+1.4×堆载+0.7×（1.5×船舶撞击力+1.5×门机（桥抓）非工作状态）
②1.2×自重+1.4×堆载+0.7×（1.4×系缆力+1.5×门机（桥抓）非工作状态）
③1.2×自重+1.4×系缆力+0.7×(1.4×堆载+1.5×门机（桥抓）非工作状态）
④1.2×自重+1.4×系缆力+0.7×1.5×门机（桥抓）非工作状态
⑤1.2×自重+1.5×船舶撞击力+0.7×（1.4×堆载+1.5×门机（桥抓）非工作状态）
⑥1.2×自重+1.5×船舶撞击力+0.7×1.5×门机（桥抓）非工作状态）
⑦1.2×自重+1.5×门机（桥抓）工作状态+0.7×1.4×堆载
（2）正常使用极限状态持久状况下的短期效应组合
⑧自重+0.8×(堆载+船舶撞击力+门机（桥抓）非工作状态）
⑨自重+0.8×(堆载+门机（桥抓）工作状态）
⑩自重+0.8×（堆载+系缆力+门机（桥抓）非工作状态）
6.3.2.1.2 固定引桥
（1）承载能力极限状态持久组合(设计高低水位分别验算)
①1.2×自重+1.4×人群荷载+0.7×1.4×水流力
②1.2×自重+1.4×水流力+0.7×1.4×人群荷载
③1.2×自重+1.4×汽车荷载+0.7×1.4×水流力
（2）正常使用极限状态持久状况下的短期效应组合
④自重+0.8×（人群荷载+水流力）
⑤自重+0.8×（汽车荷载+水流力）
6.3.2.1.3 护岸
①1.0×自重+1.35×土压力（稳定性验算时）
②1.2×自重+1.35×土压力（桩基计算时）
6.3.2.2 主要计算结果
码头平台主要计算结果表
表6-1 方案计算项目计算结果出现工况备注
方案一最大桩轴力设计值
相应桩身弯矩
7413KN
低水位⑦
钢管桩
+砼芯柱
+10m排
架间距
167KN·m
最大桩身弯矩
相应桩力
845KN·m
低水位④
2430KN
横梁最大弯矩
5790KN·m 低水位⑦一台门机工作时
-12680KN·m 低水位⑦两台门机同时工作时
排架最大水平位移23mm 高水位⑤
排架最大竖向位移-18mm 高水位⑦
方案二
最大桩轴力设计值
相应桩身弯矩
8400KN
低水位⑦
钻孔灌注
桩+7m
排架间距
0KN·m
最大桩身弯矩
相应桩力
1555KN·m
低水位④
2960KN
横梁最大弯矩
6215KN·m 低水位⑦一台门机工作时
-8030KN·m 低水位⑦两台门机同时工作时
排架最大水平位移28mm 高水位⑥
排架最大竖向位移5mm 高水位⑦
引桥排架主要计算结果表
表6-2
方案计算项目计算结果备注
方案一最大桩轴力设计值3158kN
PHC桩基+预应
力空心板最大桩身弯矩603kN?m
帽梁最大弯矩
-624kN?m
833kN?m
最大水平位移51mm
方案二最大桩轴力设计值3512kN
钻孔灌注桩+预
制T梁
最大桩身弯矩785kN?m
帽梁最大弯矩
-624kN?m
833kN?m
最大水平位移37mm
护岸上部结构计算结果表
表6-3
部位计算项目作用效应
设计值
结构抗力
设计值
结论
护岸
胸墙抗滑验算13.0KN 34.47KN 安全胸墙抗倾验算 6.5KN·m 32.8KN·m 安全挡墙抗滑验算78.7KN 164.9KN 安全挡墙抗倾验算123.6KN·m 402.6KN·m 安全基床顶面应力值σmax=119.8KPa 450KPa 安全圆弧滑动安全系数 1.013（处理前）/1.504(处理后) 安全最大桩轴力设计值1010.8KN 1659/3541KN 安全
6.3.2.3 桩基竖向极限承载力计算
6.3.2.3.1 码头平台下桩基计算
（1）φ1500钢管桩竖向极限承载力标准值
按ZK32计算，淤泥层厚31.90m，块石层厚5.3m，强风化基岩④层厚6.1m，强风化基岩⑤层按3.9m计。入土深度按47.2m计算。
Q1=12×3.14×1.5×31.9/1.55+3.14×1.4×(5.3×90+6.1×80+3.9×120)/1.65+3.14/4×1.42×7000/1.65=11508KN 按块石层厚10m计算
Q2=12× 3.14× 1.5×31.9/1.55+3.14× 1.4×90×10/1.65+3.14/4×1.42×5500/1.65=8690KN
（2）φ1500钻孔灌注桩竖向极限承载力
按ZK32计算
Q1=3.14×1.5×(31.9×12+5.3×90+6.1×80+3.9×120)/1.65+3.14
/4×1.52×7000/1.65=12676KN
按块石层厚10m计算
Q2=3.14×1.5×(31.9×12+10×90)/1.65+3.14/4×1.52×5500/1.65
=9549KN
6.3.2.3.2 固定引桥下桩基计算
（1）φ1000预应力管桩竖向极限承载力标准值
按ZK32计算，淤泥层厚31.90m，入块石层1m。考虑到施工时块石层的破碎，该层仅计端阻力值。
Q1=3.14×1.0×31.9×12/1.45+3.14/4×（12-0.742）×11000/1.45
=3424KN
（2）φ1000钻孔灌注桩竖向极限承载力标准值
按ZK32计算，淤泥层厚31.90m，入块石层1m。
Q2=3.14×1.0×（31.9×12+1×90）/1.65+3.14/4×12×5500/1.65
=3516KN
6.3.2.3.3 护岸下桩基计算
（1）φ800预应力管桩竖向极限承载力标准值
按Z03计算，淤泥层厚19.7m，粘土层厚22.4m，角砾混粉质粘土层按1.6m厚计。
Q1=3.14×0.8×(17.98×11+22.4×18+1.6×56)/1.45+3.14/4×（12-
0.742）×2400/1.45=1659KN
（2）φ800钻孔灌注桩竖向极限承载力
按Z03计算，淤泥层厚19.7m，粘土层厚22.4m，角砾混粉质粘土层厚2.8m，强风化凝灰岩厚0.3m,中风化凝灰岩厚按0.5m计。考虑实际施工误差，中风化凝灰岩层不计侧摩阻力值。
Q2=3.14×0.8×（17.98×11+22.4×16+2.8×52+0.3×100）/1.65+
3.14/4×0.82×8000/1.65=3541KN
6.3.2.3 主要水工工程量
水工建筑物主要工程数量表（方案一）
表6-4 部位序号名称单位数量备注
码头平台
1 Φ1500×18钢管桩t/根20189/448
均为直桩，入块石层或
强风化基岩10m
2 钢管桩嵌岩（块石）砼m317241 现浇C30
3 桩顶锚固砼m31131 现浇C40
4 横梁m31115
5 现浇C40
5 靠船构件m3/榀91/5
6 预制C40
6 预应力轨道梁m3/根1354/98 预制C40
7 前边梁m3/根1147 现浇C40
8 纵梁m3/根5433/490 预制C40
9 面板m3/块4102/1176 预制C40
10 面层m38403 现浇C40
11 悬臂板m31474 现浇C40
12 护轮槛m384 现浇C40
13 系船柱块体m3100 现浇C40
14 650KN系船柱个20
15 SUC鼓型橡胶护舷套56 两鼓一板
16 DA-A400H舷梯护舷套49 L=1.5m
17 QU80钢轨m 993
18 仿木栏杆m 601
19 非金属纤维Kg 10957
固定引桥20 Φ1000PHC管桩m3/根1782/96 均为直桩,预应力C80
21 桩顶锚固砼m362 现浇C40
22 横梁m3798 现浇C40
23 预应力空心板m3/块2419/260 预应力C50
24 非预应力空心板m3/块28/9 预制C40
25 实心板m3/块137.3/13 预制C40
26 面层m3882.3 现浇C40
27 护轮槛m3105
28 仿木栏杆m 1170
29 非金属纤维Kg 1086
护岸30 淤泥开挖m312156
31 碎石垫层m32816
32 Φ800PHC管桩m3/根4006/420
预应力C80，入角砾混粉
质粘土1.6m
33 砼挡墙m37314
34 胸墙m32287
35 回填乱毛石m36177
36 二片石垫层m31644
37 混合倒滤层m36100
38 抛石镇压层m37170
39 护栏m3883
水工建筑物主要工程数量表（方案二）
表6-5 部位序号名称单位数量备注
码头平台
1 Φ1500钻孔灌注桩m3/根74566/616
直桩，入块石层或强风
化基岩10m
2 靠船构件m3/榀125/77 预制C40
3 横梁m315338 现浇C40
4 轨道梁m3/根11275/140 预制C40
5 前边梁m3/根1080 现浇C40
6 纵梁m3/根5116/700 预制C40
7 面板m3/块3743/1180 预制C40
8 面层m38403 现浇C40
9 悬臂板m31474 现浇C40
10 护轮槛m384 现浇C40
11 系船柱块体m3100 现浇C40
12 650KN系船柱20
13 SUC1150鼓型橡胶护舷套77 两鼓一板
14 DA-A400H橡胶护舷套70
15 QU80钢轨m 990
16 钢质栏杆Kg 4808
17 非金属纤维Kg 10957
引18 Φ1000钻孔灌注桩m3/根3586/96 直桩，入中风化基岩1m
19 帽梁m3798 现浇C40
桥20 实心板m3/块1373/13 预制C40
21 T型梁m3/根4516/232 预制C40
22 面层m3882.3 现浇C40
23 护轮槛m3105 现浇C40
24 钢质栏杆Kg 9360
25 非金属纤维Kg 1086
护岸
26 淤泥开挖m312156
27 碎石垫层m32816
28 Φ800钻孔灌注桩m3/根8445/420
现浇C30，入中风化基岩
0.5m
29 砼挡墙7314 现浇C40
30 胸墙m32281 现浇C40
31 护栏m3882.4
32 抛石镇压m37170
33 回填乱毛石m36177 10～100Kg
34 二片石垫层m31644
35 混合倒滤层m36100
6.4 方案比选及推荐方案
方案比选表
表6-6
优点缺点
方案一
1.采用钢管桩，桩端入块石
层或强风化基岩，桩基承载力强，
排架间距大，桩数少，桩型对地
基适应性强，且施工速度较快。
2.引桥与护岸基础采用预制
1.地质起伏较大，较复杂，
需一桩一孔勘察，勘察费用较高。
2.钢结构防腐要求高。
桩，施工速度快。
方案二
1.采用钻孔灌注桩，对基础
适应性较强。
2.防腐要求略低。
1.桩数量多，造价较高，施
工速度较慢。
经综合比选，本阶段推荐方案一为水工结构方案。
高桩码头排架计算报告书
高桩码头排架计算报告书
排架计算报告书 工程编号: 计算: 校核: 审定:
工程条件 1.基本说明 1.1 设计采用的技术规范 a．《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-2010) b．《港口工程荷载规范》 c．《水运工程抗震设计规范》 d．《海港水文规范》 e．《港口工程混凝土结构设计规范》 f．《港口工程桩基规范》 g．《港口工程灌注桩设计与施工规程》 h．《港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程》 i．《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》 1.2 参数坐标说明 a．坐标系约定 X方向为沿横梁方向，X零点为码头前沿。 Y方向为沿码头前沿方向，Y零点为横梁轴线。 Z方向为竖向方向， Z零点为高程零点，Z的值代表高程。 b．作用效应值的正负号说明： 轴力：受拉为负、受压为正。 弯矩：弯矩图画在受拉一侧，横梁上部受拉为负，下部受拉为正。 应力：受拉为负、受压为正。 c．参数采用的量纲： 长度单位采用m，力采用kN，其它衍生的量纲以此为标准（特殊说明的除外）。 1.3 计算方法说明 a．荷载计算 1、施工期永久荷载包含：上横梁自重 + 纵梁自重 + 面板自重 + 靠船构件自重 2、门机自动在轨道上滚动一遍得到支座的反力，然后将支座的反力最大值作为集中 力反加到横梁上。
3、面板上均载按照面板的长宽比自动按照单向板或双向板方式进行传递到横梁和纵 梁，集中力按照简支梁传递 4、由于船舶力产生的横梁端部弯矩、竖向力传递到横梁时将被乘以分配系数 6、程序不考虑超出横梁右侧的竖向荷载 7、双向板上的集中力荷载先传递到纵梁 8、计算时桩单元顶点取与横梁底部或桩帽底部的交点 b．结构内力计算 计算中将结构简化为平面刚架，采用杆系有限单元法进行求解；桩顶与横梁形心采用刚性连接 9、计算中对横梁桩帽附近的包络值不进行削峰 c．效应组合作用 d．效应组合计算 承载能力极限状态持久状况作用效应的持久组合采用下列公式计算： 承载能力极限状态短暂组合采用下列公式计算： 注：rQj 是第j个可变最用分项系数，按照分项系数表中所列值减小0.1； 承载能力极限状态偶然组合采用下列公式计算： 注：偶然作用的分项系数取1.0，与偶然作用同时出现的可变作用取标准值；
高桩码头下横梁底模计算书及附图
q=37.59KN/m2 三丘田码头工程下横梁底模计算书 一、模板计算主要参数 1、允许挠度： [f/l]=1/400（见JTS202-2011,page27） 2、A3钢材允许抗弯和抗拉强度：[σ]=1.7×105KN/m 2， A3钢材弹性模量：E=2.1×108KN/m 2（见JTJ025-86,page3、page4） 3、杉木允许抗弯和抗拉强度：[σ]=11×103KN/m 2 杉木允许抗弯和抗拉强度：E=9×106KN/m 2（见JTJ025-86,page50） 4、九合板允许抗弯和抗拉强度：[σ]=90×103KN/m 2 九合板弹性模量：E=6.0×106 KN/m 2 二、荷载组合（参照JTS202-2011） 1、模板和支架自重 木材按5KN/m 3计;25b 工字钢重度为0.42KN/m 2； 2、新浇混凝土及钢筋的重力 钢筋混凝土按25KN/m 3计 3、施工人员和设备的重力 （1）计算模板和直接支撑模板的楞木时，取均布荷载 2.5KN/m 2，并以集中荷载 2.5KN 进行验算； （2）计算支撑小楞的梁和楞木构件时，取均布荷载1.5KN/m 2； （3）计算支架立柱及支撑架构件时，取均布荷载1.0KN/m 2。 三、模板和支架验算 1、九合板验算 取1m 宽九合板计算，方木间距为0.3m,取5跨连续梁计算： （1）、施工人员和设备的荷载按均布荷载时 施工人员和设备的荷载q1=2.5KN/m 2 ×1m=2.5 KN/m 九合板自重荷载q2=5KN/m 3 ×1m ×0.018m=0.09 KN/m 钢筋混凝土荷载q3=25KN/m 3×1m ×1.4m=35 KN/m 总荷载q=q1+q2+q3=0.09 KN/m +2.5 KN/m+35 KN/m =37.59 KN/m 由结构力学求解器计算得，M max =ql 2/8=37.59×0.32/8=0.36 KN.m W=bh 2/6=1×0.0182/6=5.4×10-5m 3
板桩码头CAD使用手册
上海易工工程技术服务有限公司 https://www.wendangku.net/doc/252419973.html, 板桩码头CAD软件 用户使用手册
上海易工工程技术服务有限公司板桩码头CAD软件使用手册 目 次 一、 功能简介 （1） 基本功能 (1) （2） 运行环境 (1) （3） 计算依据 (1) （4） 参数输入约定 (1) （5） 计算原理 (2) 二、 使用说明 （1） 结构类型选择 (4) （2） 基本参数输入 (4) （3） 土层物理参数输入 (5) （4） 板桩前后各土层高程 (6) （5） 板桩参数 (6) （6） 锚碇板参数输入 (8) （7） 锚碇墙参数输入 (9) （8） 叉桩参数输入 (9) （9） 锚杆参数输入 (10) （10） 前板桩+后桩结构参数输入 (11) （11） 荷载定义 (14) （12） 波浪参数输入 (15) （13） 地面均布荷载输入 (16) （14） 系船力输入 (17) （15） 附加荷载输入 (17) （16） 组合参数输入 (17) 三、 结果输出 （1） 荷载计算结果 (20) （2） 踢脚稳定验算结果 (20) （3） 锚碇验算结果 (22) （4） 作用效应标准值计算结果 (23) （5） 作用效应组合值计算结果 (24) （6） 作用效应包络值计算结果 (26) （7） 计算汇总 (28) （8） 辅助功能 (30) 四、 计算原理 （1） 土压力计算 (34) （2） 波吸力 (35) （3） 剩余水压力计算 (37) （4） 结构构件验算 (37) 五、 附录 （1） 辅助功能 (39) （2） 设置 (40)
一、功能简介 1.1.基本功能： 板桩码头CAD软件主要依据港《板桩码头设计与施工规范》(JTS167-3-2009)开发的工程辅助设计软件，该系统包含荷载前处理(土压力、剩余水压力、波浪力等自动计算)、作用效应计算(作用效应标准值、作用效应组合值和作用效应包络值计算)、踢脚稳定、锚碇稳定、截面验算，结构配筋，此外该系统提供直观的3D视图方式显示码头实体模型、荷载、作用效应等，并且为用户提供完整的Word格式报告书。 1.2.运行环境： 项 目 最 低 推 荐 处理器 Pentium II 350 Pentium III450以上 内 存 128MB 256MB以上 可用硬盘 50MB 100MB以上 显示分辨率 800*600 1024*768 打印机 Windows支持的图形打 印机 激光打印机 操作系统 Windows 98 Windows 2000/XP 1.3、计算依据 使用规范 《板桩码头设计与施工规范》 《港口工程荷载规范》 《海港水文规范》 《港口工程混凝土结构设计规范》 《水运工程抗震设计规范》 1.4、参数输入约定 1.4.1、坐标系约定 X方向为垂直于板桩方向，X零点为码头前沿。
高桩码头计算说明
第6章水工建筑物 6.1 建设内容 本工程拟建5万t级通用泊位2个。水工建筑物包括码头平台、固定引桥与护岸。结构安全等级均为二级。 6.2 设计条件 6.2.1 设计船型 5万t级散货船：船长×船宽×型深×满载吃水=223×32.3×17.9×12.8m 6.2.2 风况 基本风压 0.70Kpa 按九级风设计，风速为22m/s，超过九级风时，船舶离港去锚地避风。 6.2.3 水文 （1）设计水位（85国家高程） 设计高水位： 2.77m 极端高水位： 4.18m 设计低水位： -2.89m 极端低水位： -3.96m （2）水流 水流设计流速 V=1.2m/s 流向：与船舶纵轴线平行。 （3）设计波浪： 波浪重现期为50年，设计高水位下H1%=1.81m; H4%=1.52m;H13%=1.22m; T mean=3.8s，L=22.96m。
6.2.4 地质条件 码头平台与固定引桥区在勘察控制深度范围内地基土层为海陆交互相沉积、陆相冲洪积成因类型和凝灰岩风化岩层，从上而下分别为淤泥、块石、残积粘性土、强风化凝灰岩与中风化凝灰岩。其中淤泥层厚为20.95m ～51.15m ；块石厚度分布不均；残积粘性土厚度3.5～9.69m ；强风化凝灰岩厚度分布不均；中风化凝灰岩最大揭露厚度为5.70m ，未揭穿。其物理力学性质指标见表3-2。 护岸与陆域部分在勘察控制深度范围内地基土层自上而下分别为耕土、淤泥、粘土、角砾混粉质粘土、粘土、含角砾粉质粘土、强风化基岩与中等风化基岩等。其中，淤泥厚15.50～37.00m ；粘土层厚0.7～26.00m ；角砾混粉质粘土厚0.8～16.00m ；含角砾粉质粘土厚4.5～32.80m ；强风化基岩厚0.2～3.70m ；中等风化基岩最大揭露深度为6.90m ，未揭穿。其物理力学性质指标见表3-3。 6.2.5 设计荷载 6.2.5.1 船舶荷载 （1）系缆力 [ ]sin cos cos cos y x F F K N n αβαβ = +∑∑ 式中：∑x F ，∑y F ——分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和(kN)； K ——系船柱受力分布不均匀系数，K 取1.3； n ——计算船舶同时受力的系船柱数目，取n=5； α——系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角 (°)，取α=30°； β——系船缆与水平面之间的夹角(°)，取β=15°。 情况一：风向与船舶纵轴线垂直时，22/x V m s =；0y V =。
3 《板桩码头设计与施工规范》 (JTJ 292——98)
3 《板桩码头设计与施工规范》(JTJ 292——98) 2．1．6* 当板桩墙后回填细颗粒土料或为原土层时，钢筋混凝土板桩之间的接缝，应采取防漏土措施。2．1．10* 钢板桩应根据环境条件、使用年限和墙体的不同部位采取合适的防腐蚀措施。 2．1．13* 地下墙各施工单元段之间的接头应防止漏土。 2．1．14* 现浇地下墙的混凝土和钢筋的设计应符合以下规定： (2)主筋保护层采用70—100mm。 2．2．1* 钢拉杆应采用焊接质量有保证和延伸率不小于18％的钢材。 2．2．6* 钢拉杆及其附件，应除锈防腐。 2．4．8* 钢导梁及其附件应采取防锈蚀措施。 2．4．9* 帽梁和导梁或胸墙的变形缝间距，应根据当地气温变化情况，板桩墙的结构型式和地基情况等因素确定。在结构形式和水深变化处、地基土质差别较大处及新旧结构的衔接处，必须设置变形缝。2．6．3* 板桩墙后的陆上回填，不得采用具有腐蚀性的矿渣和炉渣。 3．1．3 板桩墙的“踢脚”稳定性、锚碇结构的稳定性、板桩码头的整体稳定性、桩的承载力和构件强度等应按承载能力极限状态设计。 3．1．4* 板桩码头中钢筋混凝土构件的裂缝宽度和抗裂应按正常使用极限状态设计。 3．1．5* 板桩码头承载能力极限状态设计时，所取水位应按下列规定采用。 3．1．5．1* 持久组合，计算水位应分别采用设计高水位、设计低水位和极端低水位。 3．1．5．2* 短暂组合，计算水位应相应采用设计高水位、设计低水位或施工水位。 3．1．5．3* 偶然组合，计算水位应按现行行业标准《水运工程抗震设计规范》(JTJ225)中规定采用。3．3．1 板桩墙应计算以下内容： (1)板桩墙的人土深度； (2)板桩墙弯矩； (3)拉杆拉力。 3．3．8* 考虑各拉杆受力不均匀，不论采用何种计算方法，均应取计算的拉杆力乘不均匀系数ξR作为设计拉杆力的标准值。 3．4．15* 锚碇叉桩的位置应遵守以下规定。 3．4．15．1* 叉桩必须位于板桩墙后土体主动破裂面以外。 3．4．15．2* 压桩桩尖距板桩墙的距离不得小于1．0m。
高桩码头计算书
某海港18000吨五金钢铁高桩码头工程设计 摘要：上海港原有2#码头由于货运任务愈来愈繁重，码头破旧不堪，原有机械不配套，装卸通过能力又过低，远不满足生产发展需要。现迫切需要扩建码头以满足年吞吐量40万吨的运量要求，本次设计拟拆掉原有码头2#而改建成一个18000吨级泊位的码头。 根据该码头的营运资料和自然条件，码头的总平面布置为：码头前沿宽14.5m，长198m，设三个后方桩台，宽27m，与陆域形成整片连岸式码头，由于货种主要为五金钢铁，装卸船采用门座起重机，水平运输采用牵引车或平板车，堆场作业采用轮胎式起重机。 根据码头的用途及其上的作用，初步确定了码头结构的两种设计方案，第一种为纵横梁不等高连接的高桩梁板式结构，第二种为纵横梁等高连接的高桩梁板式结构，经过比选确定第一种方案为推荐方案。 根据第一种方案进行了技术设计，对面板进行了施工期和使用期内力计算，对横梁进行了施工期内力计算，同时用PJJS电算软件对横梁进行了使用期内力计算，并根据计算结果对面板和横梁进行了配筋计算，设计成果主要有计算书、说明书、总平面布置图、码头三视图、横梁和面板配筋图。 关键词：上海港；改建；总平面布置；方案比选；内力计算
Reconstruction of ShangHai Port HU Xionghui (School of Traffic and Ocean,Hohai University,Nanjing,Jiangsu,210098,China) Abstract:With the development of the input-output, the original two berths can’t meet the requirements of cargo transporation, ShangHai port have to be rebuilded. My task of graduation project is to extend aquay berth about tonnage of eighteen thousand at the original mark-two dock in ShangHai port. According to the trading and natural information, the whole plane layout of dock is that the length of apron space is 198m and the width is 14.5m and 3 rear platforms with the width of 27m becoming a solid deck pier. The main types of goods are iron and steel hardware so that the cargo-handling technology includes portal slewing cranes,flatbed tricycles or tractors and hoists. I have designed two programs. One is the longerons and the beams with the different height . The other has the same height . By the schemes comparison, I choose the first program as the final program. At last I make the technical design by the first program. In the construction period I make the internal force and strength calculation of the deckss and the beams. With the help of PJJS software, I calculate the internal force and strength calculation of the beams at the used period. And I design and reinforcement calculation of the decks and the beams. Keywords:Shanghai port, Reconstruction, whole plane layout of dock, schemes comparison, internal force and strength calculation.
板桩码头设计与施工规范
《板桩码头设计与施工规范》(JTJ 292——98) 2．1．6*当板桩墙后回填细颗粒土料或为原土层时，钢筋混凝土板桩之间的接缝，应采取防漏土措施。 2．1．10*钢板桩应根据环境条件、使用年限和墙体的不同部位采取合适的防腐蚀措施。 2．1．13*地下墙各施工单元段之间的接头应防止漏土。 2．1．14*现浇地下墙的混凝土和钢筋的设计应符合以下规定： (2)主筋保护层采用70—100mm。 2．2．1*钢拉杆应采用焊接质量有保证和延伸率不小于18％的钢材。 2．2．6*钢拉杆及其附件，应除锈防腐。 2．4．8*钢导梁及其附件应采取防锈蚀措施。 2．4．9*帽梁和导梁或胸墙的变形缝间距，应根据当地气温变化情况，板桩墙的结构型式和地基情况等因素确定。在结构形式和水深变化处、地基土质差别较大处及新旧结构的衔接处，必须设置变形缝。 2．6．3*板桩墙后的陆上回填，不得采用具有腐蚀性的矿渣和炉渣。 3．1．3板桩墙的“踢脚”稳定性、锚碇结构的稳定性、板桩码头的整体稳定性、桩的承载力和构件强度等应按承载能力极限状态设计。 3．1．4*板桩码头中钢筋混凝土构件的裂缝宽度和抗裂应按正常使用极限状态设计。 3．1．5*板桩码头承载能力极限状态设计时，所取水位应按下列规定采用。 3．1．5．1*持久组合，计算水位应分别采用设计高水位、设计低水位和极端低水位。
3．1．5．2*短暂组合，计算水位应相应采用设计高水位、设计低水位或施工水位。 3．1．5．3*偶然组合，计算水位应按现行行业标准《水运工程抗震设计规范》(JTJ225)中规定采用。 3．3．1板桩墙应计算以下内容： (1)板桩墙的人土深度； (2)板桩墙弯矩； (3)拉杆拉力。 3．3．8*考虑各拉杆受力不均匀，不论采用何种计算方法，均应取计算的拉杆力乘不均匀系数ξR作为设计拉杆力的标准值。 3．4．15*锚碇叉桩的位置应遵守以下规定。 3．4．15．1*叉桩必须位于板桩墙后土体主动破裂面以外。 3．4．15．2*压桩桩尖距板桩墙的距离不得小于1．0m。
高桩码头说明书(1)
高桩码头课程设计 系名称：建筑工程系 专业：港口航道与海岸工程班级：班 学号： 60122071 姓名：王 指导教师：刘佳 2015年11 月30 日
目录 （居中，宋体小二，自动生成，全文多倍行距1.25） 1.课程设计目的（宋体小四，数字英文均为新罗马）........................................... 2.设计资料 ............................................................................................................. 2.1码头用途（宋体小四，首行缩进2个字符） ................................................ 2.2工艺要求 ............................................................................................................ 2.2.1靠泊作业船舶要求（宋体五号，首行缩进4个字符） 2.2.2起重机作业要求 2.2.3堆货荷载要求 2.2.4码头设施 2.3自然条件 2.3.1地理位置 2.3.2地质条件 2.3.3水位资料 2.4施工条件 2.5码头规划尺度 3.码头结构设计 3.1码头形式选择 3.2码头结构尺度 3.2.1码头宽度的确定 3.2.2码头结构沿长度方向的分段 3.3桩基 3.3.1钢筋混凝土桩 3.3.2桩长计算 3.3.3桩帽尺寸 3.4上部结构 3.4.1结构系统 3.4.2横梁 3.4.3纵梁 3.4.4面板 3.4.5面层
(完整word版)高桩码头施工工艺
第六章施工条件和方法 6.1工程概况 本次毕业设计的主要内容是洋山深水港三期一阶段3#泊位的前方桩台和后方的挡土，接岸结构。 码头为高桩梁板式结构，泊位全长376m，共分6段。排架间距10米。每榀排架8根桩，桩长50余米。桩基采用Ф1200，有3根叉桩。桩顶与现浇下横梁固接，上面为现浇上横梁，预制纵梁，在以上为预制面板和现浇面板，码头顶标高8.10m，码头前沿设计泥面标高-17.47m。上部得接岸结构为抛石堤加后方挡土墙，陆域标高8.10m。 洋山港三期施工时期
6.2施工工艺分析 施工准备 水工码头导流堤 地基处理导流堤地基处理 钢管桩预制承台打桩护底块石 前方桩台打桩现浇承台抛堤心石 承台前抛石，安装护面块体抛棱体 预制靠船构件现浇下横梁承台后抛石护面块石 预制纵梁纵梁安装挡土墙 现浇上横梁墙后回填 预制面板面板安装地下管线 现浇面板，面层道路面层 码头附属设备安装陆域设施 水电，其他设备安装
施工工序图 6.3主要分项工程施工方法 6.3.1测量工程 1) GPS基准站的位置 采用常规测量技术，高程控制采用路上水准仪控制。平面定位采用GPS远程自定位系统。GPS基准站的位置，根据现场条件设置。首先，选择架设基准站的位置，保证对空开阔，地平线10度以上没有（或少有）障碍物；其次，基准站200米内无强大的电磁波辐射源；再次，相对周围的地形，站点应处于较高处。这样以确保基准站设置后，整个GPS沉桩系统工作的有效性。 GPS沉桩定位电脑显示界面 2)GPS测量定位 首先，精确测定主工作点与三GPS架设点的相对位置，再根据桩身斜率、桩心距、桩顶高程及桩位设计坐标，便可计算出桩位相对于主工作点的平面位置，进行沉桩施工。
板桩码头设计与施工规范62
关于发布《板桩码头设计与施工规范》的通知 交基发［1998］220号 各省、自治区、直辖市交通厅（局、委办），部属及双重领导企事业单位：由我部组织中交水运规划设计院和交通部第三航务工程局等单位制定的《板桩码头设计与施工规范》，业经审查，现批准为强制性行业标准，编号为JTJ292-98，自1999年6月1日起施行。 本规范的管理和出版组织工作由部基建管理司负责，具体解释工作由中交水运规划设计院和交通部第三航务工程局负责。 中华人民共和国交通部 一九九八年四月二十日 前言 《板桩码头设计与施工规范》属港口工程建设标准之一。规范的编写是在总结国内外现有工程建设实践和科研成果基础上对板桩码头的设计、施工做出的有关规定。 板桩码头由于结构型式多样，结构计算中涉及土与建筑物的相互作用，有些问题尚难一次较好地解决。本次编制的《板桩码头设计与施工规范》内容是以结构型式应用比较广，以往采用比较多的有锚板桩码头的设计、构造和施工为主。对一些在特定条件下可以采用，也有一定建设经验的其他型式板桩码头的计算、构造和施工也作有规定。 本规范共5章4个附录及条文说明。 本规范的编制，主要依据现行国家标准《港口工程结构可靠度设计统一标准》（GB50158）和现行行业标准《水运工程建设标准编写规定》（JTJ200）等。执行本规范时，尚应遵守国家现行有关标准的规定。 本规范由交通部基建管理司负责管理，具体解释工作由中交水运规划设计院、交通部第三航务工程局负责。请各单位在执行本规范过程中结合工程实际、注意总结经验和积累资料，将发现问题及意见寄中交水运规划设计院和交通部第三航务工程局，以便今后修订时参考。 本规范如进行局部修订，其修订内容将在《水运工程标准与造价管理信息》上刊登。 1 总则 1.0.1 为使设计和施工板桩码头有所遵循，达到技术先进、经济合理、安全可靠和耐久适用，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、扩建或改建的板桩码头工程的设计和施工。采用板桩结构的船闸闸墙、船坞坞墙、护岸和围堰等，可参照执行。
高桩码头位移原因分析及其预防措施
高桩码头位移原因分析及其预防措施 高桩码头是建立在水陆接壤的岸坡边的码头，是一种连片式结构。其作为主要码头结构形式之一，在码头建设中具有广泛的应用价值。然而，由于受到各种因素的影响，高桩码头位移现时有发生，影响着码头的使用安全。为此，文章首先阐述高桩码头位移原因，然后提出针对性防治策略，以望对后期的码头建设工作提供借鉴。 标签：高桩码头；位移原因；对策 近年来，随着码头建设规模的不断扩大，高桩码头作为透空式码头结构，具有建设速度快、构件受力明确、泊稳条件好及投资少的优点，在软土地基中得到广泛应用。然而，由于高桩码头建立在水陆接壤的滩涂地界，极易受到接岸方式的影响，在岸侧土压力作用下产生位移现象，对码头安全造成较大威胁。因此，要想防止高桩码头位移现象，加强施工全过程的质量控制、提高监测力度显得尤为重要。 1 高桩码头位移原因 1.1 自然现象 尽管高桩码头在施工过程中采用了低水位设计，但由于受到潮汐的骤降、陆域吹填及其暴雨降水等因素的影响，使得回填渗透性较差，产生较大的渗透水压力，增加滑坡力矩。根据计算结果可得水头差为1.8m时，其渗流力可降低码头安全系数，在低潮时诱发滑坡事故，威胁周围人员的生命及财产安全。此外，对于地震及放炮等突发因素也可影响高桩码头安全，由于强大的地震波可加大颗粒孔隙水压力，降低抗剪强度，使岸坡失去稳定性，致使码头发生位移。 1.2 设计不科学 首先，桩基布置不合理。岸坡土体对桩施加水平推力，主要是由设在前承台或前沿的斜桩承受，其土体推力沿着后承台的连线上，若岸坡的水平推力与其桩连线成一角度，则可减弱排桩的抗力。若排桩结构的抵抗力减小到近30%，是不可取的，禁止出现此种设计。其次，岸坡稳定计算参数选取不科学。在码头设计中高桩码头的岸坡稳定是其设计重点，也稳定性可参照一般平面问题，若整体沿圆弧面滑动，可采用瑞典条分综合应力法对其进行计算。岸坡稳定系数一般控制在（1.0-1.3），应根据码头建设的实际情况进行设计。但在实际的系统计算中，由于选取不当，降低了安全度，或者岸坡发生变形，导致码头位移。 再次，接岸结构型式选择不当。高桩码头最为主要的部位为接岸结构，也是高桩码头较容易出现问题的部位。由于在选择结构型式时没有考虑压力大小、地基应力及施工环境等综合因素，导致发生位移。最后，没有充分考虑施工中的荷载。码头岸坡由于受到回填土、挖泥及吹填土等影响，而在实际的施工过程中并
日照港区板桩码头工程设计(单锚板桩码头结构)
日照港区板桩码头工程设计单锚板桩码头结构 院(系)别 专业 班级 学号 姓名 指导教师 年月
原创声明 本人郑重声明：所呈交的论文“日照港区板桩码头工程设计（单锚板桩码头结构）”，是本人在导师老师的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。 论文作者(签字)： 日期：年月日
摘要 本次设计的港址是位于日照港集装箱码头二期南侧。码头类型为单锚板桩码头。仓库和堆场面积及分布根据货物量决定。码头前沿设计水深14.00m，码头面高程为▽+6.5m,设计高水位为▽+4.73m，设计低水位为▽+0.59m，极端低水位为▽-0.60m。前方桩台长28m，后方桩台长35m。 该码头为单锚板桩码头。板桩采用钢板桩，锚碇结构采用锚碇板，锚碇板采用钢筋混凝土结构，拉杆采用3#钢，钢的强度设计值为200N/，拉杆间距为1.5m。为了使板桩能共同工作和码头前沿线整齐，通常在板桩顶端用现浇混凝土做成帽梁。为了使每根板桩都能被拉杆拉住，在拉杆和板桩墙的连接处设置导梁。帽梁一般采用现浇钢筋混凝土，胸墙的断面形式采用矩形。因淤泥厚度较深，所以需要挖泥船挖除淤泥。重点部分作用效用组合主要计算持久组合、短暂组合和偶然组合（考虑到地震烈度为7级），因采用钢板桩，仅按承载能力极限状态进行计算，计算项目有：板桩墙踢脚稳定性、锚碇结构的稳定性、板桩码头的整体稳定性和桩的承载力。 关键词：单锚, 板桩码头, 作用效用组合,钢板桩