论文LNG码头引桥墩台桩基结构选型是关于墩台方面的论文题目、论文提纲、桥梁墩台论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
【摘 要】 以广西液化天然气（LNG）码头引桥墩台桩基为研究对象,根据工程地质及岩土设计参数、工艺荷载、设计水位等主要设计条件,提出钻孔灌注桩和钢管桩两种设计方案.从桩基承载力受力、结构受力、施工工艺、工程造价、沉桩情况及检测结果等方面分析比较两种方案,得出该工程引桥墩台结构的桩基选型采用钢管桩方案设计较为合理.
【关键词】 引桥墩台；灌注桩；钢管桩；桩基选型
1 工程概况
广西液化天然气（LNG）项目码头工程拟建设1个26.6万m3 LNG船泊位（码头结构兼顾8万～26.6万m3 LNG船靠泊）及相应的配套设施.
LNG码头采用蝶形布置,主要由1座工作平台、2对系靠船墩、3对系缆墩和1座引桥组成,其中,引桥长119.0 m,宽15.0 m,包括3个横梁和3个墩台（含综合用房平台1座,平台平面尺度为33.0 m ??18.5 m）.引桥基础采用高桩墩式及高桩排架式结构,在固定管架位置处设置高桩墩台YD3（见图1）,平面尺度为15.0 m ??12.0 m,其余为高桩排架结构；排架和墩台之间及排架之间采用现浇实心板进行连接,下部基础采用直径为 mm钢管桩或灌注桩；结构顶面浇筑钢筋砼面层,两侧设钢栏杆.
2 问题的提出
LNG码头和后方陆域采用引桥连接,引桥桩基的选型不仅要考虑码头整体结构的安全稳定性,其工程造价和施工工艺也直接制约着工程建设的投资和进度.
根据本工程的地质勘探报告,地基土层主要为砂层、粉质黏土及黏土层,土层工程力学性能良好,承载力、强度较高,是良好的桩基础持力层,可作为桩基基础.该LNG码头后方陆域为新建吹填形成的人工岛,引桥部分桩基础直接坐落在人工岛的抛石护岸斜坡堤上.位于堤顶的引桥接岸为横梁结构,具备岸上干地施工条件,采用灌注桩基础；位于堤身斜面处且设有固定管架的墩台YD3不具备岸上施工条件,可选用水上施工的灌注桩或打入桩,需要针对该墩台进行桩基选型分析.
由于引桥接岸处的基础为钻孔灌注桩,LNG码头结构采用钢管桩基础,为减少桩基形式的多样性,保持结构的整体协调,从LNG码头总体设计考虑,选择钢管桩和灌注桩（见图2）两种桩基型式进行综合比较分析.
图2 灌注桩方案
3 主要设计条件
3.1 工程地质及岩土设计参数
根据地质勘查结果,引桥区的地质主要为第四系土层,各单元层主要岩土设计参数推荐值见表1.
表1 地基基础设计参数推荐值kPa
3.2 工艺荷载
引桥车行道区域：流动机械荷载为可供25 t轮胎式起重机空载通过；人群荷载为3 kPa.引桥管廊区域：垂直荷载为 kg/m；固定管架水平力为30 t.
3.3 设计水位
设计高水位为5.54 m（ 累积频率10%的潮位）；设计低水位为0.00 m（当地理论最低潮面）；极端高水位为6.99 m（重现期为50年的年极值高水位）；极端低水位为 0.67 m（重现期为50年的年极值低水位）.
4 结构设计分析
作用在墩台上面的荷载主要包括自重（永久作用）、可变作用（液体管道荷载、水流力、波浪力、墩台浮力、汽车荷载、人群荷载等）,以及地震力（偶然作用）.根据墩台结构上可能同时出现的作用荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态,结合相应的设计状况进行作用效应组合,并按照规范规定选取相应的分项系数.
采用易工水运工程结构计算软件的高桩墩式码头计算模块分别对灌注桩方案和钢管桩方案两种模型（见图3）的墩台各桩主要内力值（见表2）进行计算分析.
（a）灌注桩 （b）钢管桩
图3 两种方案模型
表2 两种方案下YD3墩台各桩主要内力值比较
4.1 钻孔灌注桩方案
根据本地区地质、水文条件和工艺荷载情况,墩台拟布置8根直径为 mm钻孔灌注桩,均为直桩,桩长为55 m.
4.2 钢管桩方案
考虑靠近接岸处墩台将承受较大水平力,墩台拟采用6根斜度为5∶1、直径为 mm的开口钢管桩,桩长为50 m.
5 桩基比选
5.1 桩基承载力受力分析
根据《港口工程桩基规范》,灌注桩和钢管桩的单桩轴向抗压承载力设计值Qd分别为
等于（）（1）
等于（）（2）
式中： d为土的重力密度； si, p为桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数；qfi为单桩第i层土的单位面积极限侧摩阻力标准值；qR为单桩单位面积极限桩端阻力标准值； 为承载力折减系数；U为桩身截面外周长；A为桩端外周面积.
以CSZK6钻孔地质参数为代表,计算得到单桩桩基承载力（见表3）.
表3 单桩桩基承载力
5.2 结构受力分析
根据结构计算分析和桩轴力分布（见图4）,墩台的钢管桩布置采用扇形布桩的形式,和灌注桩采用的直桩比较,桩的受力分布较均匀,对力的作用方向变化适应性较强,桩数相对较少.本工程所处的铁山港常受台风侵袭,多数台风夹带暴雨,形成风暴潮.同时,墩台上部的工艺设施为LNG液相装卸管线,按照LNG接收站管道的总体设计,其对结构的水平位移变形要求高.从引桥轴向位移分布（见图5）可以看出,钢管桩方案的各桩沿引桥轴线方向的位移比灌注桩方案普遍较小.从桩基耐久性分析,灌注桩存在自重大、桩基结构耐久性差等问题,使桩基结构的可靠性降低.钢管桩采用牺牲阳极的阴极保护法和涂装环氧重防腐涂层联合保护措施,可使其设计使用寿命达100年.
图4 桩轴力分布
图5 引桥轴向位移分布
5.3 施工工艺分析
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参考文献：
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