港口工程连排式预应力钢筋混凝土大管桩新结构技术领域
本发明涉及一种新型港口工程结构，将预应力钢筋混凝土大管桩连排布置，作为港口码头、围堰、防
波堤等的挡土、挡浪结构。
背景技术
预应力钢筋混凝土大管桩因其抗压、抗弯性能好、工厂化生产造价低等特点，已经广泛应用于陆上各
种工程的基础施工，近年来也逐步应用到港口码头等港口工程中。目前，预应力钢筋混凝土大管桩在港口
工程中的应用主要用于高桩码头的施工，以大管桩替代钢筋混凝土方桩，整体结构并没有根本性变化，高
桩码头接岸结构长、投资大的问题没有得到解决。大管桩尚未应用到围堰、防波堤等工程施工。
发明内容
本发明是一种新型港口工程结构，利用预应力钢筋混凝土大管桩抗弯性能好的特点，将大管桩连排布
置，桩间插钢筋混凝土预制板并现浇混凝土，或者设置抛石棱体及倒滤层，防止回填土从桩缝间漏出，作
为港口码头、围堰、防波堤等的挡土、挡浪结构，同时可作为码头的接岸结构，大大降低了工程造价。
本发明所采用的技术方案是：钢筋混凝土大管桩在工厂预制，使用打桩船将大管桩直桩打入设计土层，
打桩时要间隔打桩，打成一排，同时根据设计要求打斜桩。大管桩之间两侧各插入钢筋混凝土预制板，预
制板上部用钢筋联结，清孔后现浇混凝土。石材丰富地区可不插入钢筋混凝土预制板及浇混凝土，设置
抛石棱体及倒滤层。在桩的上部现浇钢筋混凝土连系梁，将直桩、斜桩、预制板联结形成整体，作为挡土、
当浪结构或码头接岸结构。连排桩后方回填土，形成陆域。
本发明的有益效果是：
1、钢筋混凝土大管桩可工厂化生产，施工现场无需再建设混凝土预制厂，节约工程投资。
2、大管桩施工技术成熟，设备简单，无需大型水上施工设备即可建设，施工单位投入成本低。
3、大管桩连排式布置结构无需挖泥，尤其适用于淤泥层较厚的地区港口工程项目。
4、大管桩连排式布置结构可设计为无抛石结构，混凝土用量少，尤其适用于缺少砂石料地区港口工
程项目。
5、大管桩连排式布置结构用作深水防波堤工程，结构断面变化不大，大大节约投资。
6、大管桩连排布置结构简单，尤其是作为码头时，既可作为码头挡土结构，又可作为码头接岸结构，
大大降低了工程造价。
7、大管桩连排布置结构减少海上抛泥污染和砂石料开采，达到节约、环保的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为码头结构大管桩排列平面布置示意图。
图2为连排大管桩码头结构断面示意图。
图3为连排桩之间连接示意图。
图4为连排大管桩围堰断面示意图。
图5为连排大管桩独立防波堤断面示意图。
图中：1、预应力钢筋混凝土大管桩连排直桩；2、预应力钢筋混凝土大管桩斜桩；3、预应力钢筋混
凝土大管桩独立直桩；4、预制钢筋混凝土插板；5、现浇混凝土；6、泥面；7、码头前沿线；8、海侧；9、
陆侧；10、现浇钢筋混凝土连系梁；11、钢筋混凝土横梁；12、码头面层；13、系船柱；14、轨道梁；15、
靠船构件；16、回填土；17、挡浪墙；18、抛石棱体；19、二片石倒滤层；20、碎石倒滤层；21、水面；
22、持力层；23、现浇钢筋混凝土承台。
具体实施方式
预应力钢筋混凝土大管桩1在工厂预制，桩的直径根据土压力、波浪力以及其它力综合计算确定，设
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以上。预制完成后由船舶运至施工现场，由打桩船打桩，连排桩直桩1在施打过程中要采
取间隔打桩法打桩，以防止挤土效应对打桩的影响。同时施打大管桩斜桩2，斜桩2的间隔距离根据土压
力和波浪力计算确定。连排桩1、斜桩2的打入深度，依据所承受的土压力、波浪力、地质条件以及其他
作用力等综合计算确定。如图1、图2所示。
连排桩1之间缝隙大约为30cm左右，缝隙以地质情况、施工条件等综合确定，要求尽量缝隙减小。
桩之间的缝隙可通过两种方式处理：
①在连排桩1之间两旁分别插入钢筋混凝土插板4，插入深度视土质、上部填土厚度确定，以封堵后
不从下方漏土为准。插板4之间清孔后现浇混凝土5封堵。连排桩1后面可直接填土16。如图1、图3所
示。
②在石材丰富地区，可在连排桩后方抛填抛石棱体18，块石大小根据连排桩1之间缝隙确定，不得漏
石。棱体后方设二片石倒滤层19和碎石倒滤层20，以防止回填土16漏土。如图4所示。
③当连排桩结构用作独立防波堤时，根据所掩护水域波浪要求，也可不对桩之间缝隙作处理。如图5
所示。
连排桩1上部现浇钢筋混凝土连系梁10，将连排桩1、斜桩2以及插板4和插板4间现浇混凝土5联
结形成整体。
当连排桩结构用作码头结构时，在连排桩1前方布置独立直桩3和反斜桩2，并在上部设承台23，承
台23上部设钢筋混凝土横梁11和现浇混凝土码头面层12作为承重结构，设靠船构件15、系船柱13等附
属设施作为靠船结构。独立直桩3与连排桩1上部设轨道梁14，独立直桩3与连排桩1之间距离一般以门
及轨道距离为准设计。连排桩1后方可封堵缝隙后直接回填土16，或做抛石棱体18、二片石倒滤层19、
碎石倒滤层20后再回填土16。连排桩1既作为后门机轨道、上部梁板的承重结构，又作为码头的挡土接
岸结构，大大简化了码头设计断面。如图1、图2。
当连排桩1用作围堰结构时，在连排桩1后方封堵缝隙后直接回填土16，或做抛石棱体18、二片石
倒滤层19、碎石倒滤层20后再回填土16，连排桩1用作挡土、挡浪结构；斜桩2承担土压力及波浪力的
水平力。如图4。
当连排桩1用作独立防波堤结构时，需要在内侧增加斜桩2。连排桩1起到挡浪作用，两侧斜桩2承
担波浪水平力。如图5
港口工程连排式预应力钢筋混凝土大管桩结构充分利用预应力钢筋混凝土大管桩抗弯性能好的特点，
将管桩连续布置并设置斜桩承担水平力，用作挡土、挡浪结构，结构简单，施工方便，尤其适用于淤泥层
较厚的地质，或者砂石料缺乏地区，可大大节省工程造价。整个结构混凝土用量较少，施工时可减少海上
抛泥污染和砂石料开采，达到节约、环保的效果。