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浅谈复合式码头结构-板桩码头与重力式码头相结合的码头结构

文档作者：朱俊裕１王小渭２文档来源：１．中交上海港湾工程设计研究院有限公司２．上海港湾工程质量检测有限公司		点击数：	更新时间： 2021年06月07日
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浅谈复合式码头结构—板桩码头与重力式码头相结合的码头结构
■朱俊裕１ ，王小渭２
■１．中交上海港湾工程设计研究院有限公司，上海　２０００００；２．上海港湾工程质量检测有限公司，上海　２０００００
摘　要：分析板桩与重力式相结合的复合式码头结构计算原理及施工注意事项。
关键词：板桩　重力式　复合式结构　水泥土搅拌桩
码头按照结构型式可分为重力式码头、板桩码头、高桩码头及复合
式码头等。实际应用中，我们会根据各地区的地质情况、水文、材料供
应、施工条件及码头使用要求选用不同的码头结构形式，一般情况下选
用高桩、板桩及重力式的结构较多，复合结构的较少。本文就以南通港
如皋港区长青沙港池工程为例，介绍板桩码头与重力式码头相结合的
复合式码头结构形式在工程实例中的应用。
１ 　工程概况
南通港如皋港区长青沙港池工程建设规模为挖入式港池一座，港
池长７２２ｍ，宽１６０ｍ，两侧布置码头泊位，码头面标高为５２ｍ，泥面标
高－５３ｍ，设计船型为５０００ＤＷＴ 长江驳船。工程水工建筑物结构安
全等级为Ⅱ级。
１ ．１ 　工程建设所面临问题的分析
根据工程所在区域地质情况和设计要求，该工程在设计和施工过
程中需注意以下几个方面：
（１）场地浅层土的工程性质比较差，必须进行原位处理或换填；
（２）场地存在可液化的饱和软土层，必须消除其液化性能；
（３）场地内土层很不均匀，特别是在地面标高不足而需要大面积
填土的情况下会引起较大的不均匀沉降；
（４）码头还需填土厚度约２３ｍ，它既是下伏土层的荷载，也是需
要压实的土层；
２．２　建设方案比选
针对以上问题的分析，码头结构可选择的方案有板桩式、高桩式，
其各自特点如下：
（１）板桩式。下部采用６００ｍｍ 厚地下连续墙，上部为现浇胸墙＋
钢拉锚杆。由于墙后土体较差，进行换填并分层碾压，这种方法可以满
足设计要求，但造价比较高。且板桩墙后方土体长期蠕变可能导致锚
碇系统松弛导致位移较大，从而对码头安全造成威胁。
（２）高桩式。在现地面以下码头前缘采用一排钻孔灌注桩挡土和
两排水泥土搅拌桩止水，后面采用多根ＰＨＣ 桩，胸墙采用扶壁式现浇
钢筋混凝土结构，胸墙填土并分层压实，此方法可以满足要求，但造价
相对较高，另外桩周围的土体自重固结沉降后会对其产生较大的负摩
阻力，不利于正常工作。
（３）复合式结构方案。针对以上情况，经过综合考虑决定选用一
种板桩与重力式相结合的结构形式，即在现地面以下码头前缘采用密
排钻孔灌注桩，其后采用一定宽度的格栅式水泥土搅拌桩，胸墙采用扶
壁式现浇钢筋混凝土结构。如此可由上下两部分共同承担上部竖向荷
载与后方土体的水平荷载。
我们认为此复合式码头方案机理明确，对工程所在区域的不利地
质情况适应性较强，造价也相对较低。考虑到为了消除软土液化、减少
后方土体的沉降量和不均匀沉降，必须事先进行地基处理，因此总体方
案应该是：①对水泥土搅拌桩外边宽约２５ｍ 的区域进行地基处理，处
理深度需达到现地面标高以下５ ～７ｍ；②施工钻孔灌注桩和水泥土搅
拌桩；③以上灌注桩与搅拌桩达到２８ 天强度后进行扶壁式胸墙浇注及
倒滤体等施工；④钢筋混凝土胸墙达到２８ 天强度后，回填土并分层分
段碾压到设计标高；⑤施工面层、交工；⑥港池开挖到设计标高。
施工参数如下：
地基处理采用动力排水快速固结法，这种方法可以在短时间内快
速提高地基承载力和减少施工后沉降。
码头前沿采用φ８００＠９００ 的密排钻孔灌注桩，其后采用规格为
φ７００＠５００、宽为９２ｍ 的水泥土搅拌桩，水泥掺量为１６％，水泥强度等
级为３２５ 级以上普通硅酸盐水泥，水灰比０４５ ～０５。
回填土要求：颗粒级配曲线中不均匀系数要求大于１０，曲率系数
要求在１ ～３ 之间。
结构示意图如下：
图１　如皋港长青沙港池断面示意图
２　上述复合式码头结构计算分析原理
本结构方案采用的是板桩与重力式相结合的复合式码头结构形
式，计算时应同时要考虑板桩码头和重力式码头的计算方法。
２．１ 　按板桩码头计算
按照无锚板桩码头进行计算，水泥搅拌桩处理区域的土体，原状土
粘聚力４ ～１６ｋＰａ，内摩擦角１４７ ～２１１°，经处理后，该区域土质力学
性质可取粘聚力为０１ＭＰａ，内摩擦角为２０°，双轴水泥土搅拌桩同时作
为防渗止水帷幕；通过计算板桩墙内力及踢脚稳定，初步确定作为板桩
墙的灌注桩直径及桩长；再进行整体稳定性验算及单桩垂直极限承载
能力计算最终确定灌注桩的长度。
２．２　按重力式码头计算
按照重力式码头进行计算，将灌注桩连续墙、锚板、胸墙及格栅式
水泥搅拌桩视为整体，进行整体结构的抗倾、抗滑及地基承载力计算，
由此确定整体结构的宽度及深度。
３　结构施工过程中主要注意事项
（１）本工程桩基施工过程中需注意施工顺序：先进行钻孔灌注桩
的施工，再做双轴水泥搅拌桩。如果顺序调换，则由于钻孔灌注桩孔径
和深度较大，加上搅拌桩本身就存在下部咬合不好的问题，如果受钻孔
桩施工扰动，其整体性将会受到一定破坏，止水防渗效果就会下降；为
能有效的提高结构耐久性，防止码头前沿灌注桩后方的双轴水泥搅拌
桩因施工不到位而造成水土流失，故在灌注桩桩间设置高压旋喷桩进
行封堵。
（２）本工程中水泥搅拌桩作为结构的重要组成部分，一定要严格
按照设计提出的要求进行施工。
（３）本工程将胸墙、锚板及水泥搅拌桩连接成为整体结构，故锚板
及胸墙的施工要待灌注桩及水泥搅拌桩达到２８ 天强度后并待水泥搅
拌桩沉降完成后进行，否则容易在锚板及水泥搅拌桩桩头间出现空洞
而导致锚板破坏，设计时还应充分考虑水泥搅拌桩周围土体对搅拌桩
的负摩阻力。
（４）土方回填。胸墙混凝土强度达到２８ 天强度（下转第１１１ 页）
·１０７·
２０１４ 年第５ 期（总第１３４ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施工技术
成以施工质量控制为要点的建筑工程施工质量管理系统，从而不断地
提高工程项目的施工质量，做好建造工程项目施工过程中的质量控制，
从而实现科学化管理，促使企业不断地获取经济利益的能力。
参考文献
［１］姚刚，郭平，林岚．建筑工程项目施工质量控制系统［Ｊ］．重庆大学
学报，２００３，２６（０２）：５１ －５５．
［２］熊新祥．浅谈建筑工程项目施工的质量控制系统［Ｊ］．门窗，２０１２
（１１）：７１ －７２．
［３］王云飞．浅谈建筑工程项目施工质量措施［Ｊ］．科学之友．２０１３
（１１）：１５９ －１６０．
［４］袁志勇．建筑工程项目施工质量控制系统的实现途径与体系构建
［Ｊ］．城市建筑．２０１３，
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
０３∶１６４ －１６５．
（上接第１０６ 页）能够增强企业的竞争力、提高企业的经济效益，计算机
信息化技术在建筑施工管理上起到相当大的促进作用。例如，工程招
标、预算等，建筑施工中的一些必要的施工技术，应用了计算机信息；又
如，一些施工原料的规格、测量、预算等，大量的建筑施工技术，应用了
计算机信息化技术，使建筑施工技术，呈现信息管理的模式。计算机信
息化技术在建筑施工过程中的许多细节问题上，发挥了强大的优势，为
建筑施工行业提高，获取更多的技术方便。
３　结束语
总而言之，近几年来，随着我国经济的迅猛发展，建筑业也得到高
速的发展，由于建筑工程不断发展，建筑结构的形式逐步向复杂化、多
样化方向发展，再加上高层建筑建筑的体积庞大、施工的周期较长而且
高空作业较多，唯有在工程施工中重视应用各种施工技术，才可以确保
高层建筑整体质量
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第１０７ 页）后，方可进行后方回填土施工，胸墙后方填料应分层回
填及压实，每层填土虚铺厚度：对人工夯实不宜大于０２ｍ，对机械夯实
或辗压不宜大于０４ｍ，回填顺序应为自离墙背近处向离墙背远处依次
回填。
４　结束语
目前，长青沙港池运营良好，水工构件上也未出现明显问题。综合
上述复合式结构在设计、施工上的分析以及实际使用情况，该方案适用
于工程土质较差、前沿水深不大的中小型岸壁式码头，且具有安全可
靠、整体性好、施工简便且造价较低等优点。不过需要注意的是，水泥
搅拌桩的施工质量关系着整个工程的质量，因此该结构方案对水泥搅
拌桩的施工质量要求较高。
参考文献
［１］《板桩码头设计与施工规范》　ＪＴＳ１６７ －３ －２００９．
［２］《重力式码头设计与施工规范》　ＪＴＳ１６７ －２ －２００９．
［３］《高桩码头设计与施工规范》　ＪＴＳ１６７ －１ －２０１０．
［４］《港口工程桩基规范》　ＪＴＳ１６７ －４ －２０１２．
［５］《港口工程地基规范》　ＪＴＳ１４７ －１ －２０１０．
［６］《建筑地基处理技术规范》　ＪＧＪ７９ －２００２．
作者简介：朱俊裕（１９８６ 年７ 月生）男，浙江嵊泗，现职称：助理工
程师，学历：大学本科，研究方向：水运工程设计
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第１０８ 页）留置凹槽（３０ ～５０ｍｍ 的）。（３）浇筑混凝土时，将整个
结构分为两个区域，实行对称浇筑，浇筑区域之间、上下层混凝土时要
预留间歇时间，只有确保了下层混凝土初步凝固后，才能进行上层浇
筑。整个区域的浇筑要分层进行，整个系统的浇筑要依据分层、分区域
进行。（４）振捣混凝土时，由于转换层内密布了钢筋结构，而且钢筋之
间的距离都非常小，非常不容易将５０ 振动棒插入到梁内，所以振捣大
梁时选用中振动棒，通常将振捣时间定为１５ ～３０ｓ，振动到混凝土表面
没有汽泡即可，接着利用滚筒来整平全部横向表面，以便预发发生收缩
裂缝。（５）除去依据标志来有效控制剪力墙与柱筋上的标高点外，还要
纵向控制混凝土板面，即将水平仪安装在浇筑层的表面，以便合理的监
控及找平整体浇筑板面。
３．２　混凝土的养护、测温及转换层的测温
混凝土与转换层测温是为了有效控制混凝土的内外温差，应将其
控制在２５℃以内，若温差变化超过２５℃以上，则要及时采取保温养护。
测温时通常选用直测法，在两个浇筑分区的主梁上分别配置测点，且是
每个分区配置两个测点。直测法的测温方式和大体积混凝土的测温方
式一样。测温时间定在混凝土浇筑完成后。前三天每４ 小时进行一次
测温，以后每８ 小时进行一次测温，且要做好测温记录与分析。
４　结束语
在进行大体积的结构转换大梁的施工时，为了相对减弱整个转换
层大梁的支撑体系的荷载力，节省周转材料与劳动力，要在确保水平施
工缝的处理质量的基础上预留施工缝，以便分层浇捣混凝土。
参考文献
［１］李平．转换层施工技术在高层建筑中的应用［Ｊ］．中国高新技术企
业，２０１０（１５）：１８３ －１８４．
［２］程卫．高层建筑结构转换层巨型梁施工［Ｊ］．职业圈，２００７，（０８）：９３
－９４．
［３］陶建设．高层建筑转换层技术探讨［Ｊ］．中国高新技术企业，２０１０
（１６）：１９２ －１９３．
［４］郑礼安．高层建筑粱式钢筋混凝土转换层施工技术［Ｊ］．四川建材，
２００７（０４）：
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
６９ －７０．
（上接第１０９ 页）根据不同问题进行控制，实践就是经验，从建筑工程的
实践中得出几点防裂缝措施以供参考和借鉴。如在实际工作中要分段
处理、科学施工、严把选用混凝土原材料质量关和要遵循规定要求配合
比例、根据裂缝的原因选择适当的防预和养护方法，还要结合现代的计
算机科学技术信息化施工管理。
参考文献
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［２］黄学山，况志敏，黄永．大体积混凝土裂缝成因及防治措施［Ｊ］．工
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［４］姚丽华．建筑施工中大体积混凝土裂缝的成因机理及对策［Ｊ］．建
材发展导向，２０１３，２２．
·１１１·

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