港口水工建筑物讲义4码头划分29

港口工程I

--港口水工建筑物陈达201304港口海岸与近海工程学院港口工程2码头使用荷载人群荷载堆货荷载铁路荷载汽车荷载缆车荷载永久作用和持续时间较长的可变作用码头地带：前沿地带、前方堆场、后方堆场前情提要河海大学港口海岸与近海工程学院船舶荷载水流力冰荷载中-活载：特种活载、普通活载10t、15t、20t、30t、55t系缆力、撞击力、挤靠力港口工程3重力式码头的组成胸墙和墙身：是重力式码头的主体结构，挡土、承受并传递外力、构成整体，便于安装码头设备。基础：（1）扩散、减小地基应力，降低码头沉降；（2）有利于保护地基不受冲刷；（3）便于整平地基，安装墙身。墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。码头设施：供船舶系靠，装卸作业。河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程4重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构。根据墙身结构型式划分方块码头沉箱码头格形钢板桩码头干地施工的现浇砼和浆砌石码头扶壁码头大圆筒码头我国常用的结构型式我国常用的结构型式近年采用较多的型式常用于有干地施工条件的内河港我国南方较常用的型式近年采用较多的型式河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程5重力式码头的结构型式方块码头河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程6重力式码头的结构型式沉箱码头河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程7重力式码头的结构型式扶壁码头河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程8重力式码头的结构型式大直径圆筒码头河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程9重力式码头的结构型式格形钢板桩码头河海大学港口海岸与近海工程学院港口工程10重力式码头的结构型式干地现场浇筑（或砌筑）结构河海大学港口海岸与近海工程学院港口口工工程程11重力力式式码码头头的的结结构构型型式式水下下安安装装预预制制结结构构河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院港口口工工程程12重力力式式码码头头的的结结构构型型式式根据墙身的施施工工方方法法划分干地地现现场场浇浇筑筑（或或砌砌筑筑））结结构构水下下安安装装预制制结结构构较少少用用预制制墙墙身身构构件件开挖挖基基床床抛填填块块石石基基床床基床床夯夯实实和和整整平平在基基床床上上安安装装强强身身预预制制件件浇注注胸胸墙墙抛填填墙墙后后块块石石棱棱体体和和铺铺设设倒倒滤滤层层安装装码码头头设设备备和和铺铺设设路路面面施工工顺顺序序河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院港口口工工程程13方块块码码头头适用用：：地基基较较好好，，当当地地有有大大量量石石料料，，缺缺少少钢钢材材和和冰冰况况严严重重的的情情况况。。缺点点：：水下下工工作作量量大大，，结结构构整整体体和和抗抗震震性性能能差差，，需需要要石石料料量量大大。。优点点：：耐久久性性好好，，基基本本不不需需要要钢钢材材，，施施工工简简单单，，不不需需要要复复杂杂的的施施工工设设备备，，如如果果没没有有大大型型起起重重船船，，可可把把块块体体做做得得小小一一些些。。河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院港口口工工程程14方块块码码头头断面面形形式式卸荷荷板板式式是衡衡重重式式的的一一种种，，卸卸荷荷板板的的存存在在，，减减小小了了墙墙背背后后的的土土压压力力，，基基底底应应力力较较均均匀匀，，断断面面和和底底宽宽大大大大减减小小，，整整体体稳稳定定性性较较好好。。衡重重式式土压压力力减减小小，，重重心心靠靠后后，，基基底底应应力力分分布布均均匀匀，，横横断断面面方方向向整整体体性性好好，，但但结结构构重重心心靠靠上上，，抗抗震震性性能能差差，，且且衡衡重重式式断断面面在在施施工工中中存存在在后后倾倾稳稳定定问问题题。。阶梯梯形形断面面和和底底宽宽较较大大，，材材料料用用量量较较多多，，横横断断面面方方向向整整体体性性差差，，且且地地基基应应力力不不均均匀匀。。河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院港口口工工程程15空心心方方块块有底底空空心心：：外形形尺尺寸寸大大，，抗抗倾倾能能力力大大（（填填料料全全部部参参加加抗抗倾倾）），，基基底底应应力力较较小小，，但但易易断断裂裂。。无底底空空心心：：抗倾倾能能力力小小，，基基底底局局部部应应力力集集中中，，仅仅用用于于小小码码头头。。方块块码码头头结构构形形式式异型型方方块块结构构轻轻型型，，材材料料较较省省，，土土压压力力较较小小（（空空腔腔内内不不完完全全填填满满石石料料）），，造造价价低低，，但但施施工工中中稳稳定定性性差差，，基基底底局局部部应应力力集集中中，，一一般般用用于于小小码码头头。。实心心方方块块制作作方方便便，，耐耐久久性性好好，，施施工工维维修修简简便便，，但但砼砼或或石石料料用用量量大大，，若若起起重重设设备备能能力力足足够够，，地地基基承承载载力力好好，，材材料料供供应应充充足足，，宜宜选选用用这这种种型型式式。。河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院港口口工工程程16空心心块块体体：：工字字，，双双工工字字，，多多工工字字，，日日字字，，口口字字，，T形，，双双T形等等。。方块块码码头头构造—块体形形状实心块块体：：直角六六面体体河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程17卸荷板板一般般采用用钢筋筋砼结结构，，其型型式有有悬臂臂式、、锚固固式和和简支支式。。悬臂式式最为为常用用，其其悬臂臂长度度和厚厚度应应通过过后倾倾稳定定性和和强度度计算算确定定，一一般悬悬臂长长1.5～3.0m，厚度度0.8～1.2m。为防止止后倾倾，悬悬臂不不能太太长，，应满满足控控制条条件：：悬臂臂长/墙身顶顶宽≤≤0.5。当悬臂臂长度度/厚度＜＜1.5，一般般可采采用素素砼，，此时时厚度度1～1.2m；悬臂臂长度度/厚度≥≥1.5，应采采用钢钢筋砼砼，此此时厚厚度0.8～1.0m。方块码码头构造—块体尺尺寸原则上上越大大越好好，但但应考考虑预预制和和起重重设备备的能能力以以及码码头的的分段段长度度。构造—卸荷板板河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程18（2）尽量量使断断面重重心后后移，，以增增大稳稳定，，减小小地基基应力力，宜宜采用用衡重重式断断面，，衡重重式码码头在在施工工过程程中，，若墙墙后未未及时时回填填，存存在向向后倾倾覆的的危险险，为为了保保证墙墙在施施工期期的稳稳定性性应控控制基基底应应力分分布，，应对对墙身身合力力到后后趾的的距离离作限限制。。方块码码头断面设设计（1）尽量量减小小土压压力。（3）在施工工许可可的情情况下下，尽尽量增增大块块体尺尺寸，，以减减少层层数和和数量量。（4）卸荷板板的位位置应应适当当低一一些，，一般般卸荷荷板顶顶面以以放在在现浇浇胸墙墙的施施工水水位为为宜。。河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程19沉箱码码头适用：：当地有有沉箱箱预制制场或或工程程量较较大，，工期期短的的大型型码头头，或或需要要采用用沉箱箱结构构的特特殊工工程，，如灯灯塔基基础等等。。缺点：：钢材用用量大大，耐耐久性性不如如方块块结构构，且且需专专门的的预制制下水水设备备；基基床整整平要要求高高；沉沉箱一一旦遭遭到破破坏，，修理理难度度较大大。优点：：整体性性好，，空心心率大大，内内部填填料自自重小小，地地基应应力较较小；；抗震震能力力强，，施工工速度度快，，水下下工作作量少少，箱箱内可可填充充砂石石料，，造价价低。。河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程20沉箱码码头河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程21沉箱码码头船用气气囊上上下水水河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程22沉箱码码头河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程23沉箱码码头断面形形式矩形沉沉箱制作简简单，，浮游游稳定定性好好，施施工经经验丰丰富，，多用用于岸岸壁式式码头头。1）对称称式：：最常常用；；2）非对对称式式：节节省钢钢筋砼砼，但但制作作麻烦烦，浮浮游稳稳定性性差；；3）开孔孔式：：对无无掩护护的港港口，，消能能效果果较好好。圆形沉沉箱（（多用于于墩式式码头头）1）受力力条件件好，，浮游游时产产生径径向水水压力力，壁壁内产产生压压应力力，使使用时时产生生径向向侧压压力，，壁内内产生生拉应应力；；2）按构构造配配筋，，用钢钢量少少（填填料侧侧压力力按储储仓压压力计计算，，数值值不大大，往往往不不起控控制作作用））；3）腔体体内不不设隔隔板，，砼用用量减减少，，重量量减小小，且且空间间大，，施工工方便便；4）环形形箱壁壁对水水流的的阻力力小。。河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程24沉箱码码头构造—外形尺尺寸宽度：：沉箱的的底宽宽应根根据建建筑物物的稳稳定性性和地地基承承载力力确定定，同同时也也要满满足浮浮运吃吃水，，干舷舷高度度和浮浮游稳稳定性性的要要求，，若不不满足足，应应尽量量从施施工上上采取取措施施，如如用起起重船船或浮浮筒吊吊护，，不得得已才才考虑虑增大大宽度度。长度或或直径径：应根据据施工工设备备能力力，施施工要要求的的最小小尺寸寸及码码头变变形缝缝间距距确定定。我国船船厂生生产的的一般般在10××12-12××14m，约600～800t，国内内最大大2000t，世界界上最最大沉沉箱为为我国国为马马尔太太设计计并利利用马马尔太太船坞坞生产产的沉沉箱，，l×b×h=26××26×21.5m，约6400t。高度：：顶部高高程宜宜适当当放低低，但但不得得低于于现浇浇胸墙墙的施施工水水位，，构造造上沉沉箱要要伸入入胸墙墙30～50cm，以保保证整整体性性。河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程25沉箱码码头构造—壁厚作用：：增大大沉箱箱刚度度，减减小立立板、、底板板的计计算跨跨度，，从而而减小小内力力。隔墙间间距：：3～5m，隔墙墙顶应应比外外壁低低10～20cm，便于于封舱舱板或或搭设设工作作平台台，隔隔墙上上可以以挖孔孔，以以减小小材料料用量量。沉箱的的外壁壁和底底板的的厚度度应由由计算算确定定，但但壁厚厚≮25cm，一般般取30-35cm，底板板厚度度≮壁壁厚，，一般般取35～40cm。应根据据当地地的材材料，，选用用量大大、便便宜、、易密密实和和易填填充的的填料料，如如：砂砂、块块石、、卵石石、开开山土土等。。构造—纵、横横隔墙墙构造—填料河海大大学港港口海海岸与与近海海工程程学院院港口工工程26沉箱码码头构造—接缝构构造1）每隔隔一箱箱格在在前后后壁设设置一一个灌灌水孔孔，不不设灌灌水孔孔的箱箱格，，应在在隔墙墙上设设置通通水孔孔。2）为了便便于沉箱箱沉放时时的定位位，应在在箱顶的的四个角角上埋置置拉环。。1）平接：：当墙后后设置抛抛石棱体体或全部部采用块块石回填填时。2）空腔对对接：当当墙后不不设抛石石棱体而而全部采采用砂或或开山土土回填时时，腔内内设置倒倒滤层，，平均缝缝宽5cm。注意：沉沉箱接缝缝的底面面防漏。。构造—其它河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程27扶壁码头头适用：有起重运运输设备备，有预预制能力力的情况况或有干干地施工工条件。。缺点：整体性差差，耐久久性差。。优点：结构简单单，施工工速度快快，节省省材料，，造价低低。河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程28扶壁码头头肋板：将立板和和底板连连成整体体，并支支撑立板板和底板板。底板：将上部荷荷载传给给基床。立板：挡土并构构成码头头直立岸岸壁。组成成河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程29扶壁码头头无底扶壁壁翘尾式扶扶壁将上部荷荷载传给给基床。空腹式或或折线式式可节省砼砼和钢筋筋，但配配筋复杂杂，施工工麻烦，，工程意意义不大大。型式式河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程30扶壁码头头长度：预制安装装时，取取决于起起重能力力，但≮≮H/3；干地现现浇时，，取变形形缝间距距。宽度：由结构稳稳定性和和地基承承载能力力确定但但构造上上应满足足：前趾趾长≯1m；翘尾长长≯底宽宽/4；翘尾角角度≯φ。高度：由码头水水深和胸胸墙的底底标高确确定，且且不低于于胸墙的的施工水水位，护护壁顶端端宜嵌入入胸墙10cm。构造—外形尺寸寸河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程31扶壁码头头肋板的材材料用量量在整个个扶壁结结构中占占很大比比重，肋肋板间距距与肋板板数量有有关，须须经技术术、经济济比较加加以确定定：对现浇多多肋扶壁壁：1/2～1/3墙高或2～3.5m。对预制扶扶壁：若若预制件件长<4m，用单肋肋扶壁；；若预制制件长≥≥4m，用双肋肋或多肋肋扶壁。。具体确定定：肋板板间距应应根据立立板和底底板的支支座弯矩矩和跨中中弯矩大大致相等等的原则则确定。。构造—肋板的间间距河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程32扶壁码头头缝宽：扶壁间垂垂直缝设设计宽度度采用4‰扶壁高度度，但≮≮4cm。构造—扶壁接缝缝倒滤构造造（当墙墙后无抛抛石棱体体时）：：（1）立板的的悬臂不不长：在在肋板外外侧设置置隔砂板板；（2）立板的的悬臂较较长：在在立板后后设置隔隔砂板；；（3）为了防防止倒滤滤井中填填料下沉沉后在胸胸墙下出出现空隙隙而造成成漏砂，，应在胸胸墙底部部的后面面设置倒倒滤棱体体。河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程33大直径圆圆筒码头头适用：地质条件件较好的的深水码码头，如如广西防防城港D=16m，或地基基表面有有不厚但但又不薄薄的软土土层的情情况。特点：（1）钢材、、砼用量量少，每每延米材材料用量量与圆筒筒直径无无关，只只与码头头高度和和圆筒壁壁厚有关关。（2）对地基基条件的的适应能能力比其其它重力力式码头头强。（3）构造简简单，较较受业主主欢迎。。（4）圆筒内内填料可可就地取取材。河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程34大直径圆圆筒码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程35大直径圆圆筒码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程36大直径圆圆筒码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程37大直径圆圆筒码头头将圆筒沿沿高度分分成几段段预制，，在现场场安装整体预制制圆筒的制制造方式式将圆筒在在平面上上分成若若干片，，然后在在陆上或或现场进进行拼装装现场整体体浇注，，有干地地施工条条件，同同沉井一一般，边边浇边沉沉圆筒的直直径应根根据码头头稳定性性及使用用要求确确定，一一般为5～14m，具体由由计算确确定河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程38大直径圆圆筒码头头按圆筒的的平面形形状分：：圆形、多多边形、、椭圆形形型式式按圆筒排排数分：：单排式，，使用较较多；双双排式或或多排式式河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院港口工程程39大直径圆圆筒码头头构造—外型尺寸寸直径：由码头稳稳定性及及使用要要求确定定，一般般为5～14m。高度：由码头的的水深和和埋入地地基的深深度确定定。埋入入地基的的深度由由建筑物物的稳定定性和地地基持力力层深度度决定，，一般埋埋深2.0～5.0m。壁厚：由强度计计算确定定，一