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1、高桩码头设计与施工规范（JTS 167-1-2010）,宣贯培训资料,中交第三航务工程勘察设计院2013年5月,目 录,1.1 高桩码头的应用与发展,1 概 述,1.2 高桩码头规范历次修改情况,1.3 本次规范修订的主要内容,1 概 述-高桩码头的应用,高桩码头是我国港口工程中主要的码头结构型式之一,在沿海和内河港口得到广泛应用。,近年来随着我国港口工程建设和建港技术迅速发展，高桩码头的应用向外海、深水、开敞式海域发展，如洋山、马迹山、南沙等地区，技术的适应性要求越来越高。内河地区亦不断向大水位差地区延伸，如长江中上游地区，高桩码头分布的范围愈加广泛。,1.1 概述-高桩码头的发展,高桩码头
2、多种结构型式的出现是高桩码头结构在工程应用中不断优化、创新、的结果，是随港口工程建设的发展而发展的，这一过程大致可分三个阶段。,第一阶段从新中国建立初期到六十年代中期，主要的发展是在五十年代中后期开始的，港口工程建设经历了第一个较大的发展，港口发展主要是以恢复和改造旧有港口为主。,第二阶段是文革后期七十年代初到八十年代中期，这期间国家的经济逐步回复，对外贸易改善，港口建设成为国家恢复经济建设的重点。,1.1 概述-高桩码头的发展,第三阶段从八十年代中后期开始，随着我国对外开放政策的实施，对外经济交往进入了一个新的发展时期，外贸海运量猛增，国家将港口作为国民经济建设的重点，到九十年代中期我国沿海
3、主要港口拥有深水泊位已达四百多个。,从九十年代至今，我国水运港口工程建设进入了新一轮持续发展期。华东、华北、华南沿海，长江沿岸等地纷纷开发建设新的港区，为适应世界集装箱运输迅速发展的形势，各地的集装箱专业化码头的建设成为一个新的热点，以及随着国家建设的加速发展，矿石、能源类等专业化码头的需求日月增长。,这一阶段的新结构、新技术、新工艺、新材料的不断应用使结构的进步和发展较快，高桩码头在发展的同时注重工程的标准化和规范化的工作，及时把成熟的经验和方法纳入规范，以利高桩码头结构的良性发展。,高桩码头规范的编制与国家的水运及港口建设息息相关，不算新版，高桩规范前后已出过四个版本。,七十年代以后的三年
4、大建港，交通部要求交通部所属的各航务工程局设计研究院(处)和科研所会同高等院等存关单位分别组成修订组，对原有港口工程方面的技术规范进行了修订和补充。,我国最早的高桩码头规范是在国家港口工程建设经历了第一个大的发展期的背景下进行的，五十年代末六十年代初的这段时期为背景。,1 .2 概 述-规范修订情况,1 .2 概 述-规范修订情况,1986年2月交通部对已经先后发布的港工技术标准单行本进行了局部修订和汇编。钢筋混凝土高桩码头於1988年10月1日正式实施。,98版的“高桩码头设计与施工规范”得到了范围较广的修改和补充，尤其是在结构设计方面采用了以概率统计为基础的极限状态设计法，从理论上比原来的
5、定值法设计有较大的进步。,九十年代初交通部通知，组织了对港口工程87版规范全面的修订，本次规范的修订是在港口工程技术规范（1987版）中的第五篇第二册高桩码头（JTJ 216-87）的基础上进行的。该版规范於1998年4月发布、1999年6月实施。,近十多年的大型深水港区的开发中以高桩结构为主的包括：宁波北仑 大榭、天津塘沽、湛江等港口的大型散货、油品码头和集装箱码头、黄骅港区、南方的深圳的赤湾港、盐田港、蛇口港等港区的建设；外海岛屿的开发如：马迹山大型矿石中转码头、上海国际航运中心洋山深水港工程、大型外海油品、LNG码头等等。,新版的规范是由主编单位中交第三航务工程勘察设计院向交通部水运司提
6、出的修订申请，并通过专家评审后正式立项。本次是在98版基础上的修订 。 主要根据近十年来我国港口事业快速发展的需要，针对外海深水码头、大型化、专业化码头建设的要求，以及工程建设中的经验、教训等。,1 .2 概 述-规范修订情况,总结归纳这些工程提出的问题是本次修订的主要任务： 复杂的地域环境、自然条件和使用要求，对规范提出了不少新的要求：主要有外海高桩码头抗腐蚀（使用寿命）问题；大型化结构的计算问题（平面、空间）；全直桩基桩布置、码头的位移控制问题、深水码头接岸结构布置等问题以及相应施工工艺的改革和创新。,本版规范於2009年11月通过部审，2010年5月由交通运输部发布公告：2010年9月1
7、日正式实施。,1 .2 概 述-规范修订情况,1、“高桩码头空间计算方法的研究”、 2、“宽支座条件下梁的内力计算研究”、 3、“高桩码头结构耐久性及使用寿命研究”、 4、“高桩码头接岸结构的研究”、,进行了四项专题研究 ：,1 .3 概 述-本规范修订的主要工作,“宽支座情况下梁的内力分析”的模型试验；“相关施工工艺及质量控制的专题调研”；“高桩码头设计与施工规范与国内外相关标准进行对比调研”。,一项模型试验、两项专题调研：,1 .3 概 述-本规范修订的主要工作,主要修改内容有：,增加了术语、耐久性和接岸结构设计等章节。 对高桩码头设计和施工中特有的专用名词进行了解释； 对高桩码头使用寿命
8、和结构耐久性设计进一步明确的要求； 接岸结构提出了进一步明确的要求。,对可靠度的计算分析方法进行了部分修改，其中主要对作用和作用状况的划分进行了调整；,修订后的高桩码头设计与施工规范新版规范共分十五章，九个附录,1 .3 概 述-本规范修订的主要内容,对码头空间和平面计算方法的原则进行了细化；,增加了支座宽度对梁内力计算影响的计算原则和方法的规定；,对面板、桩帽等构件的相关规定也进行了调整和理顺等工作。,1 .3 概 述-本规范修订的主要内容,补充调整了全直桩码头、墩式码头、分层式靠船码头构件设计及构造要求；,修改和补充了外海码头施工测量控制和质量控制等方面的原则和要求。,对原柔性靠船桩设计作
9、了较大的修改，另立一章，改为“柔性靠船桩码头设计”；,1 .3 概 述-本规范修订的主要内容,目 录,总则规定了本规范的目的、使用范围及基本原则以及与相关规范的关系等。 1.0.1 仅在文字上进行了调整，强调“安全性、适用性和耐久性”力求简练和严谨。 1.0.3 明确了高桩码头的应用范围可以拓展到“不易沉桩”的区域，适应了在复杂地形和环境条件下建造高桩码头的需要。,术语本次修订新增的章节。 对规范中出现的特殊用词和用语进行解释和说明与本规范直接相关的专业术语，省略了约定俗成的俗语满堂式、连片式等等，以不造成理解上的歧义为准。,2 总则和基本规定 - 总则 术语,本节和原高桩规范比较有所调整，主
10、要不同是把原规范中“3.3 码头结构形式”一节作了合并，把选型要求放在一般规定里；同时更加注重耐久性和使用寿命的要求，另立一节，细化具体规定。,2 总则和基本规定 - 一般规定,3.1 一般规定,2 总则和基本规定 - 一般规定,3.1.1 比较明确的提出高桩码头结构型式选择所应依据的条件。 把各类结构的特点和适用范围等放在说明中解释，可以描述的更为详细，又不影响规范条文的简练。高桩码头的结构形式较多，除梁板式应用广泛，此外还有无梁板式、桁架式、墩式码头以及柔性靠船桩码头。它们各具特点，要求设计应该根据不同的外部因素采用合适的上部结构型式。,3.1.3在关于码头平面布置方面有满堂式，引桥式和墩
11、式，这和原高桩规范没有变化，满堂式码头适应于多种类型的装卸机械设备作业，装卸效率高，应用广泛。墩式码头造价相对较低，但通常只适用于采用固定式装卸设备进行液体或散货的装卸。,3.1.13 是对高桩码头上部结构沉降缝和伸缩缝的规定和要求。与原规范没有太大的变化。,规范中增加了3.1.5 条 提出了对引桥平面尺寸布置时应该主要的事项。,2 总则和基本规定 - 一般规定,2 总则和基本规定 - 作用和作用效应组合,3.2 作用与作用效应组合 对码头上的作用按照极限状态的设计分析原则不变。 3.2.5 调整的主要内容有：在设计状况进行组合时将原规范中的持久、短暂、偶然三种设计状况分为持久、短暂、地震和偶
12、然四种设计状况。,持久状况：持续时段与设计使用年限相当的设计状况；,短暂状况：结构施工、维修等短期可能出现的状况。 结构承受的施工荷载、打桩应力、岸坡由打桩震动所产生的附加应力等； 短期特殊使用时期或维修时期可能出现的作用，如运输重件的特殊车辆荷载、维修机械荷载等。, 将地震状况状态从偶然状况中分离出来，独立成为一种设计状况；, 将偶然状况定义为非正常撞击、火灾和爆炸等偶然事件。条文中未列出偶然状况作用效应的偶然组合，仅在工程有要求时考虑。,2 总则和基本规定 -作用和作用效应组合, 考虑的极限状态时，应采用相应的作用效应的最不利组合。, 进行承载能力极限状态设计时，应考虑作用效应的持久组合、
13、短暂组合，必要时尚应考虑作用效应的偶然组合和地震组合。组合与设计状况相对应。, 进行正常使用极限状态设计时，应考虑作用的持久状况，必要时考虑作用的短暂状况。,2 总则和基本规定 - 作用和作用效应组合,正常使用极限状态下持久状况设计时应根据不同设计目的，分别选用作用的标准组合、频遇组合、准永久组合：,2 总则和基本规定 - 作用和作用效应组合,本次修订在原规范频遇组合和准永久组合的基础上，增加了标准组合。设计时应根据结构的不同要求和目的，分别选用作用的标准组合、频遇组合、准永久组合。,标准组合 、频遇组合 、准永久组合 中的可变作用系数可分别取 0.7、0.7、0.6。,(1) 标准组合：用于
14、当超越极限状态时将产生严重的永久性不可逆损坏，或有界作用经常以最大值出现的情况；,(2) 频遇组合：用于当短期效应是决定性因素时的情况；,(3) 准永久组合：用于当长期效应是决定性因素时的情况。,2 总则和基本规定 - 作用和作用效应组合,海港码头计算水位应满足下列要求：（1）持久组合，采用设计高水位、设计低水位、极端高水位、极端低水位、设计高水位与设计低水位之间的某一不利水位分别进行计算；（2）短暂组合，采用设计高水位、设计低水位、设计高水位与设计低水位之间的某一不利水位分别进行计算。3.2.12.2 河港码头计算水位应满足下列要求：（1）持久组合，采用设计高水位、设计低水位及与地下水位相组
15、合的某一不利水位分别进行计算；（2）短暂组合，采用设计高水位和设计低水位分别进行计算，施工期间采用某一不利水位进行计算。, 正常使用极限状态设计时作用效应组合可不考虑极端水位。,设计水位的考虑承载能力极限状态设计时,2 总则和基本规定 - 作用和作用效应组合,3.3 桩基布置及桩的轴向刚性系数,3.3.13.3.7 桩基布置的原则与规定，与原规范变化不多。,2 总则和基本规定 - 桩及桩的轴向刚性系数,3.3.11 桩的轴向刚性系数, 对原规范桩的轴向反力系数做了修改。 原规范的反力系数Km /kN 从量纲来说应该是位移系数，为了与定义统一，把原来的K修改为1/K，此时的K符合反力系数即刚性系
16、数的定义，量纲为kN/m。右边的计算公式不变。,2 总则和基本规定桩及桩的轴向刚性系数, 期间对C值的符合性及桩的轴向刚性系数 K值取值对横梁内力计算和桩力计算的影响的影响做了一些研究分析，分析表明横梁截面积尺寸小时受到影响较大。, C 桩入土部分的单位变形所需的轴向力（kN/m），变形包括土中桩身的压缩变形与桩端下土的沉降变形两部分,规范中C=(115145) Qud ；, 桩单位沉降所需轴向力值原规范是根据打入式钢筋混凝土方桩的试桩资料，经统计分析确定。本次规范修订时对所收集的方桩、大管桩和钢管桩作了统计分析，研究认为，方桩和大管桩的符合性较好，钢管桩的C值平均值略低于原规范建议的下限值，所以建议取下限值。,
