长江中上游大水位差码头钢管混凝土桩基础设计

李春平，王 彪

（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北 武汉 430071）

引言

桩基部分占码头造价一半以上，同时桩基直接决定了码头结构是否安全稳定,因此桩基设计对于码头结构设计而言非常关键。目前，河港普遍采用高桩梁板结构型式，常用的桩基结构型式有PHC管桩、钢管桩、灌注桩、嵌岩桩等。长江中上游地区由于其水流力大、水位差大的特点，同时具备中风化岩等良好桩基持力层，常见的桩基型式为全直灌注型嵌岩桩并采用钢护筒护壁。对于此类码头，由于持力层可达到较高的饱和单轴抗压强度，竖向承载力均可满足要求。岩体之上又有较厚覆盖层，在水平荷载作用时，其上覆土层即满足水平承载力要求，大多数情况下起控制的因素为码头结构位移。在码头结构设计中，设计人员基于保守考虑，通常做法是将钢管强度作为富裕储备，仅考虑砼芯柱的作用，实际受力机理应是钢管和混凝土共同受力。在建筑和桥梁工程中，对钢管混凝土桩基础有一定的研究，如万城勇等[1]通过试验研究了配筋率、纵向受力钢筋屈服强度等对钢管混凝土受力性状影响的变化规律。查晓雄等[2]利用叠加原理，提出了配筋钢管混凝土构件的轴压和抗弯承载力计算公式。千岛湖大桥是国内首次对钢管混凝土桩大规模应用的桩基。但在水运工程尤其是码头工程中，鲜见对钢管混凝土桩基的研究应用。

本文以宜昌港宜都港区枝城作业区铁水联运码头一期工程为依托，利用易工有限元软件进行有限元建模分析，探讨钢管混凝土桩基中桩径、钢管壁厚、砼强度等级、排架桩数、排架横撑对码头结构位移的影响，为基于钢管混凝土桩基码头设计提供参考。……