第 50 卷 第 5 期 2013 年 10 月 总第 214 期
港工技术 Port Engineering Technology
Vol. 50 No.5 Oct.2013 Total 214
高桩码头结构布置型式探讨
孟照意，魏丽丽，朱子平
（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222）
摘要：以天津港南疆专业化矿石码头工程为例，结合大型原油码头蝶形墩式布置方案，对集装箱、通用散货、专业化散
Discussion on Layout of Piled Wharf Structure Meng Zhaoyi，Wei Lili，Zhu Ziping
（CCCC First Harbor Consultants Co.，Ltd.，Tianjin 300222，China）
Abstract：Based on Tianjin Port Nanjiang Specialized ore mineral terminal project，by referring to butterfly pier layout of large⁃scale crude oil terminal，the optimization design is carried out for the traditional full⁃framing⁃ type or approach⁃bridge⁃type beam⁃slab structure supported on piles，which are usually adopted by container berth， general purpose berth，specialized bulk cargo berth and general cargo berth. The above new structure meets the operating requirements. Furthermore，it saves the investment and leads to more economic benefit.
应 力 钢筋混凝土横梁、纵梁、预应力混凝土面板，均
采用预制安装，现浇接头混凝土及路面层，形成连
续结构。该方案码头工程工可阶段的工程费用为
23 644.69 万元。
之后，我们又对设计方案进行了研究，试图在成
熟的方案中寻求突破。
2.2.2 靠船墩布置方案
首先，该工程泊位等级大，为 30.0 万 t 级。对于
而桩基的选择及排架间距等则根据泊位等级、 使用荷载、地质条件等经综合比较后确定。
2 新型高桩码头结构布置探讨
长期以来，天津地区的高桩码头结构布置均采 用上述型式，现阶段，高桩结构在天津地区还是有着 无法替代的优势，以集装箱码头为例，我们对高桩结 构在天津地区的应用做了详细的经济比较，包括合 理的排架间距，每个排架桩的数量、桩的断面尺度 等，比较结果造价相差不大。尽管如此。我院还是 试图找到经济上更为合理的桩基布置型式。天津港 南疆专业化矿石码头工程为我们提供了一次机会， 使得我们在桩基的布置型式上有了一些突破。 2.1 南疆专业化矿石码头工程简介
对于小型油码头、化学品码头，大都采用高桩梁 板结合墩台式结构的布置型式，在油码头、化学品码 头接卸作业点的位置由于预埋件较多，采用高桩墩
第5期
孟照意，等：高桩码头结构布置型式探讨
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台结构，而其它位置则采用高桩梁板。 刚刚竣工投产的天津港南疆中化石化码头和正
在施工中的南疆中国航油石化码头工程以及燃油供 应 。
2.2.3 靠船墩方案设计思路
按照上述船型，共布置 4 个靠船墩，靠船墩中心
距为 80.0 m，每个靠船墩上布置 3 组 SC2000H 橡胶
护舷，靠船墩采用高桩墩台式，每个墩台段长 30.0 m，
宽度为 37.0 m，厚 2.0 m。相邻 2 个靠船墩上橡胶护
舷最小间距为 56.0 m，小于设计船型 30.0 万 t 级矿石
梁板构件尺寸较小，桩长短；
按照上述使用要求并结合该区域的地质条件， 确定本工程水工结构采用桩基结构型式。 2.2.1 排架布置方案
在最初的方案中，码头桩台的布置参考了天津 港南疆 11#、12#通用散货和南疆 13#～15#专业化煤炭 码头的布置型式，采用高桩梁板的布置型式，桩台宽 度 36.0 m，分为 7 个 结 构 段 ；横 向 排 架 间 距 7.0 m， 基 桩 采 用 Φ1 200 mm 钢管桩，每个排架布置 8 根钢 桩，桩基支撑于 密 实 的 砂 层 之 上；上 部 结构的预
货、杂货泊位采用的传统满堂式或引桥式布置的高桩梁板结构型式进行优化，在满足原有使用要求的基础上，节约了投
资，结构新颖、合理，取得了较好的经济效益。
关键词：水运工程；结构布置；高桩梁板；高桩墩台；护舷间距
中图分类号：U656.113
文献标志码：A
文章编号：1004-9592（2013）05-0024-03
1 高桩码头结构布置
通常天津地区高桩码头结构布置型式有以下 几种。 1.1 满堂式或引桥式
集装箱、通用散货、专业化散货、杂货泊位，均采 用满堂式或引桥式布置的高桩梁板结构型式；如：天 津港五洲国际集装箱码头采用了满堂式的高桩梁板 布置型式，而天津港太平洋国际集装箱码头则采用
收稿日期：2012-11-28 作者简介：孟照意（1983-），男，本科，工程师，主要从事港口平面的
基于移动的桥式抓斗卸船机的作业需要，在相邻
靠船墩之间用高桩梁板排架段连接，排架段长50.0 m，
排架所受外力为桥式抓斗卸船机的轮压荷载。由于
护舷间距较大，为了避免船舶靠泊时撞击码头，其排
架段码头前沿线的位置后退 2.2 m，这样排架段宽度
为34.8 m。由于2个靠船墩上内侧的橡胶护舷间距为
56.0 m，虽然能够满足船舶生产作业中直线段靠泊的
矿石码头项目上打破常规，水工结构采用靠船墩的
布置型式。
本项目的设计船型尺度见表 1：
表 1 船型尺度表
船型
船长 L
船型尺度/m 船宽 B 型深 H
7万t级
228
32.3
19.6
20 万 t 级
312
50.0
25.5
25 万 t 级
325
55.0
26.5
30 万 t 级
339
58.0
30.0
满载吃水 T 14.2 18.5 20.5 23.0
总体设计工作。
了引桥式的高桩梁板布置型式。天津港南疆 11#、 12#大型散货码头及北疆港区的杂货码头均采用了 满堂式的高桩梁板布置型式；而南疆 5#、6#的焦炭泊 位，南疆 7#、8#的和 13#～15#的专业化煤炭泊位则采 用了引桥式的高桩梁板布置型式。 1.2 高桩墩台蝶形布置
对 大 型 原 油 码 头 ，则 采 用 高 桩 墩 台 式 的 蝶 形 布置型式；如：已经竣工投产的天津港南疆 30.0 万 t 级原油码头即采用了高桩墩台式的蝶形布置型 式，正在施工中的天津港南疆 LNG 泊位也采用了 高 桩 墩 台 式 的 蝶 形 布 置 型 式 ，而 正 在 进 行 前 期 工 作的南疆 29#、31#大型原油码头也都采用了该种结 构布置型式。 1.3 高压梁板结合墩台式
船直线段的最小长度，即船长的 30 %为 101.7 m，同
时也小于 7.0 万 t 级最小兼顾船型直线段的最小长
度，为 68.4 m，可以保证靠泊船舶的正常作业。经计
算每个靠船墩共布置 39 根Ф1 200 mm 钢管桩，卸船
机的前轨距码头前沿 4.5 m。为满足皮带机系统转
接机房布置要求，在泊位最西侧也布置 1 个墩台段。
Key words：waterway engineering；structural layout；beam ⁃ slab structure supported on piles；piers on piles；distance of fenders
港口水工建筑物是港口工程的重要组成部分。 高桩码头是码头的主要结构型式之一，是水运工程 中在软土地基上采用的最常见的一种结构型式。天 津港地区码头结构均采用高桩码头结构型式，事实 证明，这种结构型式在天津地区是最为经济、合理的 结构型式。
图 1 墩式码头结构断面
3 采用墩式布置的优点
3.1 工程量对比 针对本工程，对传统的排架式布置进行了详细
的计算，即整个前方桩台均采用高桩梁板式布置，排 架式布置的码头结构断面见图 2。
图 2 梁板式码头结构断面
每 2 个排架设一组 SC2000H 橡胶护舷，码头由 7 个排架段和西侧的1个墩台段组成，桩台宽度36.5 m， 横向排架间距 7.0 m，每个排架上布置 4 根直桩和 2 对叉桩，排架段和墩台段基桩全部采用Φ1 200 mm 钢管桩，上部结构的预应力钢筋混凝土横梁、轨道 梁、连系梁、面板均采用预制安装。
要求，但在 7.0 万 t 级船舶靠泊作业过程中，还是会碰
到排架段的码头结构，为了对码头结构形成保护，最
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终在排架段的中央位置加设 1 组橡胶护舷，使得护舷 的最大间距缩短到 28.0 m；保证靠泊本泊位的设计船 舶都不会碰撞到码头，同时，在每个排架段，仅布置 1 组橡胶护舷，并且布置在排架段的中间，利用其中间 排架水平力分配系数小的特点（中间排架水平力的分 配 系 数 为 0.143，外 侧 排 架 水 平 力 的 分 配 系 数 为 0.465），减少结构受力，使得整个结构段所受的水平 力很小，这样整个排架段大都采用直桩即可满足受力 要求。经计算，最终确定每个排架段长 50.0 m，每个 结构段由 7 个排架组成，排架间距为 8.0 m，每个排架 布置 7 根桩，海侧轨道梁下的一对双直桩和陆侧轨道 梁下的一对叉桩采用Ф1 200 mm钢管桩，2轨间的3根 单直桩采用Ф1 000 mm 钢管桩。最终完成的南疆专 业化矿石码头项目结构断面见图 1。