综合保障码头管沟结构设计

针对综合码头管线品种和数量增多,管线敷设难度增大的问题,提出一种新型的管沟结构设计,能方便多管线的敷设和维护,满足管线布置及人员通行要求。通过在传统上横梁前沿和后沿局部开设孔洞,搁置管沟纵梁,形成一个贯穿于码头面以下的空间体系,释放高桩梁板码头双层使用功能。采用Midas Civil计算软件三维实体单元建模,对内力进行计算和分析,结果表明:横梁结构内力满足规范要求;并将码头结构水平横向分配系数与规范分配系数进行比对,数据基本一致,确保了排架水平力横向分配的安全性和合理性。该结构设计可为同类型码头提供借鉴与参考。

高桩梁板码头系船柱下方空间穿管结构设计

为提高高桩梁板码头下方空间的利用率,并使管线敷设更为有序化和集约化,结合工程案例,提出了在系船柱结构基础内穿管的设计理念,有效缩短了管线路径、减少了转弯接头。对比预留孔和预埋套管2种敷设方式,从结构受力、耐久性、施工期安装和使用期检测等多方面综合考虑,提出了推荐方案。通过Midas Civil三维软件单元建模,对系船柱扩大段等各节点进行复核计算分析,并在施工完成后,对系船柱进行原位加荷测试试验,双向验证系船柱基础下方开孔对码头结构的整体稳定性影响较小,码头结构安全可靠。

高桩梁板式码头设计尺度标准化研究

本文探讨了高桩梁板式码头设计标准化的问题,借鉴工业设计标准化思路,提出了基于高桩梁板式码头设计尺度标准化的方法。通过大量设计项目总结、已建工程调研和文献查询,统计分析并总结了高桩梁板式码头构件尺寸、设计尺度标准化体系的制定方法,明确了设计尺度标准化的分类标准和确定原则,形成了具有代表意义的设计尺度标准化成果,为高桩梁板式码头设计标准化研究提供了数据基础。

基于响应面法的高桩码头船舶靠泊结构响应预测研究

为解决在役高桩码头在船舶靠泊时的响应预测预警问题,提高高桩码头的结构损伤监测和评估效率,基于某高桩码头实例,利用Midas/GTS NX软件建立了考虑桩-土相互作用的高桩梁板式码头三维有限元模型;研究船舶靠泊时的高桩码头结构失效模式并确定了响应面参数,建立了高桩码头结构响应的响应面方程;对响应面方程进行拟合优度检验、F检验和t检验,验证了方程的准确性,同时分析了各影响因素对不同结构响应的显著性;最后通过误差分析对高桩码头结构响应的预测结果进行评价。研究成果可以为高桩码头结构的响应预测提供借鉴。

高桩码头梁板架设机研发及应用

随着国内高桩码头装配式程度不断增加,对上部结构的预制构件安装技术提出更高的要求。文章介绍了一种高桩码头梁板架设机,包含过跨装置、主机结构、自动化吊具3部分,并配套码头架梁数字化监控系统。架设机具备快速吊装、自动化过跨、构件三维姿态调整的功能,预制梁安装工效可达9榀/d,预制板安装工效可达10片/d,安装精度达到1 cm,容许作业波高可达到2 m。该设备在福州港18~21号泊位成功应用,大幅改善了水上施工环境,有效减少了现场作业人员,提升了施工质量和效率,保障了现场施工安全,推动了水运工程行业智能建造技术进步。

大水位差高桩码头现浇梁板结构支撑系统研究与应用

内河大水位差高桩码头顶层梁板现浇施工时,受地势及环境影响,支撑系统极易出现支架搭设高度过大、稳定性差及软基处理难等问题,影响工程质量及施工安全。以柳州鹿寨港区江口作业区框架式高桩码头顶层现浇梁板施工为例,基于力传导集中原则,支撑系统创新采用钢牛腿+贝雷梁+满堂支架组成的联合支撑系统,充分发挥不同类型支撑构件的特点,有效地将大面积均布荷载集中至承载力强的桩基上,保证了码头现浇梁板施工过程中的进度和质量。经实际案例验证了该施工技术的可靠性和优越性,研究成果为大水位差高桩码头施工支撑提供了新思路,可为类似工程施工提供借鉴。

全装配式高桩码头结构创新设计

针对传统高桩梁板码头预制构件数量多、运输量大,施工现场模板、焊接工程众多、施工空窗期少的设计短板,以连云港港某液体散货泊位为例,采用一种标准化、大构件、少节点的全装配式码头结构形式。考虑施工期安装工况,桩基采用三点支撑布置形式,上部结构根据功能分解为3个标准模块化预制构件,即预制横梁及前后预制π形板。通过桩基与预制横梁以直代弯新型钢结构桩芯、预制横梁与预制π形板钢筋套筒连接等关键节点连接技术,实现全装配式码头结构设计,同步配备附属设施、监测方案等成套设计技术,为全装配式码头在各类功能泊位中的推广应用提供借鉴。

某码头工程现浇上横梁裂缝的成因及控制技术

为解决某码头工程首件制4道现浇上横梁出现竖向裂缝的问题,分析研究了材料、环境、设计及施工等方面的原因,通过修改现浇垫块与上横梁的钢筋位置、调整混凝土水灰比、延迟拆模和加强养护等措施,采用在实际施工中进行效果验证的方法,取得显著的治理效果,裂缝完全控制在规范允许的范围内。同类型上横梁,可在上述治理措施相关的几个方面进行对照研判,尤其是在配筋及施工顺序方面,根据实际情况作相应调整,可取得较好的竖向裂缝防治效果。

装配式技术在连云港港徐圩港区码头工程中的应用

针对常规技术方案下高桩码头建设标准化程度低、现场混凝土浇筑工作量大、船机配备多、人员安全风险高等问题,本文结合连云港港徐圩港区多个码头工程的设计及建设情况,研究装配式桩帽、装配式横梁及模块化装配式技术在高桩码头结构建设过程的应用技术及应用效果,结果表明:码头工程装配式技术方案应结合工程区自然条件、泊位使用要求、主体结构尺度、施工能力等综合确定,并辅以必要的节点连接创新措施。装配式技术在徐圩港区的应用可为类似工程提供参考借鉴。

高桩梁板码头面板对结构内力的影响分析

依据有限元空间分析理论,选取某码头第一结构分段作为分析对象,建立空间模型,在假设的两种工况下分析面板对结构内力的影响。模拟结果表明,高桩梁板码头中码头面板宽度及面板与梁的连接关系是影响内力匀化效果的关键因素;码头面板宽度控制匀化荷载的效果,而厚度对匀化的作用不明显;控制外荷载是水平荷载还是竖向荷载是影响模型选取空间模型还是平面模型的重要条件。因此,在码头设计时,应充分考虑码头面板匀化水平荷载的作用,减小码头结构中关键构件的尺寸,节约成本。

整体预制横梁结构应用技术

传统高桩梁板式码头上部结构常规采用现浇上下横梁、桩帽节点加预制或现浇横梁等结构形式,现场混凝土浇筑量大、工序多、工期较长。结合上海某水上观景平台设计实例,提出一种预留桩基孔洞并预埋支撑工字钢的整体预制横梁结构,取消现浇桩帽结构,解决了预制横梁施工期搁置在桩基上的失稳问题和施工期预制横梁的结构安全问题,实现预制横梁与桩基结构的直接连接。在保证结构整体性的同时,提高了上部结构的预制装配率,大幅减少现场混凝土浇筑量,施工环保,工期更短,可为类似工程提供参考借鉴。

高桩码头横梁装配式一体化施工技术

受传统高桩码头现浇横梁存在水上作业施工安全隐患多、施工质量受施工队伍水平及海上风浪影响大、施工效率低等影响,对大体积横梁装配式模板及钢筋笼一体化关键施工技术进行研究,采用TEKLA软件建模、制作,钢筋笼在专业预制场制作、运输至现场起吊安装工艺。结果表明,横梁装配式一体化技术能有效节约工程施工造价、提升横梁整体质量、缩短工期、提高作业安全性。

组合型轨道梁结构在码头中的应用

以阳江某重力式码头后轨道基础为工程实例,通过对常用轨道基础结构的分析论述,提出一种组合型轨道梁结构,解决轨道式起重机重载作用下,弹性地基梁使用期沉降调节难度大的问题。基于文克尔假设,采用有限元软件Midas Civil对地基梁、钢轨、轨枕等进行计算分析,结果满足工程使用要求。组合型轨道梁结构设计合理,与常规方案对比,其结构综合性能优、经济性能较好。组合型轨道梁结构的应用研究可供类似工程参考借鉴。

钢抱箍支撑系统在长江高桩码头现浇混凝土梁板结构施工中的应用

钢抱箍支撑体系因其具有加工简单、施工方便等特点,近年来被广泛应用于不宜采用支架法或地基承载力差的环境下的桥梁盖梁支撑体系。鉴于宏波码头上部现浇混凝土梁板结构处于长江高水位施工,其周边环境复杂、工期十分紧张,导致原混凝土基础和满堂支架法不具备施工条件。通过方案比选后最终选用了钢抱箍和型钢支撑体系,满足了现浇混凝土梁板结构耗时短、施工方便的要求^([1])。所取得的经验可为今后在高水位或基础承载力差等受限空间时的工程建设参考。

装配式高桩码头插槽式横梁安装工艺

插槽式横梁为一种内置空腔的新型结构,在安装时不同于高桩码头纵梁等上部预制构件,其无下部构件作为支撑面,且需要将桩基套入构件内置空腔内,施工未有先例,安装难度大。针对插槽式构件的安装工艺,开发了构件安装操作平台、集成精确定位装置等,并研究不同形式起重船的安装方法。通过国内首个全装配式高桩码头上实践应用,取得良好的效果,可为类似工程提供参考。

装配式高桩码头全简支梁水平力传递性能

全简支梁结构具有快速装配的优点,但由于对其水平力传递性能研究不足,在装配式高桩码头中应用较少。通过有限元模型计算对比,分析了全简支梁结构受水平集中力情况下码头结构的位移分布规律。结果表明:全简支梁体系对码头结构水平力传递性能削弱的影响较小,在面层连续的情况下能有效传递水平力,是可行的装配式技术方案。采用全简支梁体系的高桩码头结构宜在《码头结构设计规范》规定的基础上,将水平力分配系数及计算位移值适当提高。

基于欧标的板桩码头钢构件承载能力计算方法

介绍了基于欧标的板桩码头钢构件承载能力的计算理论、方法和过程,并结合算例,与国标进行了对比。结果表明:1)国标对钢板桩承载能力计算采用弹性模型,欧标根据截面类型可采用塑性模型计算;2)对于Class 2截面钢板桩承载能力的计算,国标相对欧标保守;3)欧标中钢构件的内力设计值可参照国标采用综合分项系数确定。

多波束测深系统在水下检测码头接缝中的应用

为探索多波束测深系统在水下检测码头接缝的效用和技术特点,对在建的沉箱码头岸壁开展水下检测现场试验。针对检测对象的特点,改进了多波束测深系统的安装方式和设置,对采集的数据提取点云图进行分析,并对接缝宽度进行水下摄像验证。结果表明,接缝宽度检测的分辨率与船速、波束的发射频率、探测距离等因素有关,且在作业时应力求船舶的航行姿态平稳和匀速航行以保证检测质量。该系统在水下检测时能获得三维点云数据,可直观反映接缝的整体形态,为码头水下接缝检测提供了一种新方法。

高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用的方法

针对最新颁布的《高桩码头设计与施工规范》中的建议——高桩梁板式码头按空间结构计算时,宜忽略面板的作用来计算纵梁和横梁的内力,选取湛江某高桩码头工程的一个结构段为工程实例,采用有限元分析软件ANSYS建立多种空间结构计算模型,研究两种忽略面板作用的建模方法,并通过对比各模型的计算结果,分析高桩梁板式码头空间结构计算中面板刚度发挥的作用。对比结果表明:把面板的弹性模量设成一极小值是高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用较为简便且可行的方法,为高桩码头设计者提供了参考。

高桩梁板码头结构设计中的空间有限元分析

选取湛江某高桩码头结构段为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS对高桩梁板式码头进行空间有限元分析。为了能较真实模拟码头结构的受力状态,研究和建立了多种不同的有限元模型,在相同使用荷载组合作用下,通过多种不同模型的计算结果对比分析,找出不同计算模型作用效应的差异和受到的影响,提出较为合理的空间数值计算模型和若干建议,以供梁板高桩码头设计者参考。