大学课程《港口航道建筑物》教学课件：项目四板桩式码头任务二板桩式码头的布置及构造

项目四

板桩式码头任务二

板桩式码头的布置及构造港口航道建筑物一、概述二、重力式码头六、码头附属设施四、板桩式码头三、高桩式码头

内容八、通航建筑物（船闸、升船机）五、斜坡码头和浮码头七、防波堤与护岸任务一、码头结构形式及特点任务二、码头的布置及构造任务三、码头计算*概念：主要靠板桩（墙）沉入地基来维持工作。优点：（1）结构简单；（2）材料用量少；（3）施工方便；（4）施工速度快（主要构件可在预制厂预制）。缺点：（1）结构耐久性不如重力式码头；（2）施工过程中一般不能承受较大的波浪作用。

复习----板桩式码头（板桩墙的作用：构成直立的码头岸壁，并挡住墙后的土体）一、板桩1.钢筋混凝土板桩2.钢板桩二、锚碇结构1.锚碇墙和锚碇板2.锚碇桩（或板桩）3.锚碇叉桩三、拉杆四、导梁、帽梁、胸墙五、排水设施主要内容任务二板桩式码头的构造一、板桩

（板桩墙的作用：构成直立的码头岸壁，并挡住墙后的土体）板桩分类：钢筋砼板桩、钢板桩

任务二板桩式码头的构造1.钢筋混凝土板桩（1）尽量用预应力钢筋混凝土或高强钢筋混凝土

优点：1）抗裂能力高和耐久性好；2）利于打桩时桩不被打坏。注意：1）桩头（端）、桩尖在打桩时受力较大

，

所以在桩顶应配置3层钢筋网，

桩头段和桩尖段的箍筋适当加密，

其间距一般为10cm。2）需打入硬土时，用钢靴加固桩尖。

（2）断面：钢筋混凝土板桩断面型式a）矩形；b）T形；c）组合形；d）圆管形预应力钢筋混凝土（2）断面：

①矩形断面1）板桩厚度由计算确定，可采用200～500mm。

在地基条件和打桩设备允许的情况下，尽可能加厚板桩宽度，可采用500～600mm。2）为了使板桩整齐地打入地基并使各板桩紧密接合，在板桩两侧制有凹凸榫，凸榫一般从桩尖开始做至设计泥面以下1.0m左右，在此侧的其余范围和另一侧全长范围做凹榫，榫的深度不宜小于500mm，凹榫和凸榫的槽壁中应配上钢筋，以避免打桩过程中裂损；凸榫尺寸应比凹榫小0.5cm，凹榫之间形成的空腔用细石混凝土或水泥砂浆填实以防泥土流失。

任务二板桩式码头的构造3）板桩的底端在厚度方向上做成楔形以使板桩易于打入，而在底端凹榫削成斜角可以使板桩施打中产生一个挤推力，使桩靠得紧密4）桩顶段300～500mm长度内两侧应各缩进20～40mm以便装设替打（图4－7）

钢筋混凝土板桩构造示意图②T形（右图）T形断面由于翼板较薄，无法作槽榫，故常做成企口。

平接缝企口导向性差，接缝不严密，故应在接缝后面采取防漏措施。T形翼板主要是挡土，所以翼板底端低于板桩墙前设计泥面以下1m，并≥冲刷深度。T形断面板桩宽度较大（1.2～1.6m），施工速度快，一般用于内河小码头。③一字形（右图）④圆管形（右图）若建造深水码头要求板桩抗弯能力大，可用圆管形或组合型断面，采用直径为0.5～3.0m的预应力管桩分段预制，用法兰盘连接成需要的长度后沉入地基。任务二板桩式码头的构造任务二板桩式码头的构造2.钢板桩（1）U形钢板桩（2）Z形钢板桩（3）平面形钢板桩（4）圆管形钢板桩（5）H形钢板桩截面模量较大，（6）组合形钢板桩适用：较大深水码头用U形板桩组合的断面钢板桩码头的转角构造；钢板桩断面形式（a）U形；（b）

用U形板桩组合的断面；（c）平面形；（d）Z形；（e）钢板桩码头的转角构造；（f）H形；（g）圆管形

任务二板桩式码头的构造注意：（1）为便于钢板桩的打入，应在桩尖前进方向侧削角，削角的坡度：1：4～1：2。（2）在码头转角处还常用焊接或铆接拼制的异形转角板桩。防锈措施：（在水中、空气中易锈蚀）（1）涂料保护，用涂抹环氧煤沥青漆或聚乙烯和聚氨酯弹性体覆盖，这种方法常作为在水位变化处的钢板桩防锈措施。（2）阴极保护，实践证明在水下部分采用阴极保护是有效的。（3）改进钢材化学成分和采用防腐蚀钢种。

（4）增加钢板桩的厚度，延长使用年限。（5）尽量降低帽梁或胸墙的底标高。

板桩

的沉桩

二、锚碇结构

为减小板桩的入土深度和桩顶位移，改善板桩的受力状况，任务二板桩式码头的构造

常在板桩墙后设置锚碇结构，并通过拉杆与板桩墙相连。

常用的锚碇结构有：

锚碇墙、锚碇板、锚碇桩、锚碇板桩、锚碇叉桩）

任务二板桩式码头的构造常用的锚碇结构型式a）锚碇板（墙）；b）锚碇桩（板桩）；c）锚碇叉桩（或斜拉桩）任务二板桩式码头的构造1.锚碇墙和锚碇板（1）

锚碇墙（断面：矩形、梯形、L形）1）一般：现浇钢筋砼墙

2）若用顶制的钢筋砼板安装而成连续墙，需在其后面设置连续导梁。（2）锚碇板（平板、双向梯形板、带肋的T形板）1）一般：顶制钢筋砼板2）T形板可采用横肋或竖肋（图4-10）

锚碇板结构形式（a）平板形；（b）双向梯形；（c）竖肋；（d）横肋T形任务二板桩式码头的构造锚碇墙（板）优点：结构简单，主要依靠其前面的被动土压力，不需打桩设备，锚碇墙（板）缺点：1）必须开挖基坑或基槽，增加了开挖工程量，并破坏了原状土结构。2）水平位移较大。

注意：1）锚碇墙（板）的设置高程：应尽量放低，以取得较好的经济效果。2）锚碇墙（板）的高度：≥埋置深度的1/3并应满足稳定性要求，常用1.0～3.5m。3）锚碇墙（板）的厚度：计算确定，常用0.2～0.4m。4）锚碇墙前换填材料：（为充分利用墙前土抗力作用）墙前常换填力学性能好的材料。

北方地区多采用灰土夯实，

南方像上海则多采用块石回填。

任务二板桩式码头的构造3.锚碇桩（或锚碇板桩）（钢筋砼桩）（钢筋砼板桩）依靠其在土中的弹性嵌固作用来承受拉杆的拉力。（1）锚碇桩可用一组桩（2－3根组成），也可用单桩锚碇；（2）锚碇板桩则为沿码头线连续的板桩墙。工作原理：

锚碇桩（或板桩）是依靠其在土中的嵌固工作的，

锚碇桩为空间工作状态，

锚碇板桩可按平面工作状态计算。锚碇桩（或板桩）的优点：1）直接沉入土中，填挖土方少；2）不破坏原状土；锚碇桩（或板桩）的缺点：1）需打桩设备；2）水平位移较大。任务二板桩式码头的构造4.锚碇叉桩

锚碇叉桩组成：两根不同方向的斜桩和现浇桩帽（桩的斜度宜3:1～4:1，常用3:1）锚碇叉桩工作原理：这种结构主要依靠桩的轴向抗压和抗拔承载力来工作。锚碇叉桩的优点：1）与板桩墙的距离可以很近；2）承载能力大；3）位移小。锚碇叉桩的缺点：造价较高锚碇叉桩的适用范围：1）地震区；2）锚碇结构前面被动土压力小，不能维持其稳定性的情况。

三、拉杆

任务二板桩式码头的构造

是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件。若拉杆出现问题就会导致工程事故。（1）拉杆材料：3号圆钢、5号圆钢若高强钢材，必须能保证焊接质量及延伸率≥18％。（2）拉杆所处工作环境恶劣，锈蚀难免。1）钢拉杆及附件在安装前应除锈并涂两道防锈漆；2）安装后用两道沥青纤维布缠裹或涂以沥青等防腐蚀材料。3）在拉杆上面严禁回填腐蚀性材料，4）同时在设计拉杆断面时应预留锈蚀量。

图4-11拉杆构造（a）钢筋砼板桩锚杆构造；（b）钢板桩锚杆构造任务二板桩式码头的构造拉杆一般水平放置，为了保证在水上穿拉杆和水上浇筑胸墙或导梁的施工要求，不宜低于施工水位。当拉杆理深较大时，拉杆也可倾斜放置，但倾斜角不宜过大，以防锚碇墙（板）被拔出。钢拉杆的直径：强度计算确定，为40～80mm。拉杆的间距：据拉杆力的大小来确定，常用1.5～3.0m，

钢筋砼板桩墙取板桩宽度的整数倍，U形和Z形钢板柱墙应取钢板桩宽度的偶数倍。拉杆的长度：等于板桩墙与锚碇结构的距离，

当拉杆长度＞10m时，宜用分节组装，每节长度≤10m，一般应在拉杆两端各设一个竖向铰，中间用紧张器连接；

当拉杆较短时，可不设铰或只在靠近板桩墙处设一个铰。当预计拉杆下填土沉降较大时，为了减小拉杆下沉，消除拉杆附加应力，可以在拉杆下设支承桩，也可U形防压罩将拉杆上覆土重传到拉杆两侧地基上，在防压罩与拉杆之间留15～20cm的预留空隙以适应沉降要求。

四、导梁、帽梁及胸墙

任务二板桩式码头的构造

为使板桩能共同工作和码头前沿线整齐，常在板桩顶端用现浇砼做成梁帽。无锚板桩墙只设梁帽。

为使每根板桩都能被拉杆拉住，在拉杆和板桩墙的连接处设置导梁。任务二板桩式码头的构造钢筋砼板桩码头：用钢筋砼导梁（现浇、预制安装均可）1）预制导梁时，每隔4一6根桩打一根带有牛腿的板桩，用以支承导梁缺点：打桩时桩顶高程不易控制→

易造成牛腿高程参差不齐→导梁和板桩中的预留孔也不易对齐→安装较为困难。2）现浇导梁

可以克服上述问题。缺点：立模和浇筑砼稍微麻烦。梁帽一般采用现浇钢筋砼梁。

当水位差不大、拉杆距码头面距离较小时，一般将导梁和帽梁合二为一设计成胸墙。任务二板桩式码头的构造

钢板桩的导梁：由一对背靠的槽钢组成，图4-13。导梁的分段长度：≥4倍的拉杆间距，并与帽梁（或胸墙）的分段长度一致。导梁是板桩和拉杆间的主要传力构件，必须在板桩受力前安装完毕。变形缝：导梁、帽梁或胸墙沿码头长度方向应设置变形缝间距：15～30m，变形缝宽度：20～30mm，用弹性材料填充。变形缝位置：设置在结构形式和水深变化处、

地基土质差别较大处、

新旧结构的衔接处。注意：