水運(yùn)工程港口與航道高樁碼頭培訓(xùn)（57附圖豐富）

1第五五章章高高樁樁碼碼頭頭高樁樁碼碼頭頭的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)型型式式及及其其特特點(diǎn)點(diǎn)板樁樁碼碼頭頭的的構(gòu)構(gòu)造造高樁樁碼碼頭頭的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置高樁樁碼碼頭頭的的計(jì)計(jì)算算2Ⅰ、高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)工作作原原理理優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺點(diǎn)點(diǎn)適用用條條件件一、、高高樁樁碼碼頭頭的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特特點(diǎn)點(diǎn)3工作作原原理理：：通通過(guò)過(guò)樁樁臺(tái)臺(tái)將將作作用用在在碼碼頭頭上上的的荷荷載載經(jīng)經(jīng)樁樁基基傳傳給給地地基基。。優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：：波波浪浪反反射射小小，，泊泊穩(wěn)穩(wěn)條條件件好好，，砂砂石石用用量量少少，，對(duì)對(duì)開(kāi)開(kāi)挖挖超超深深適適應(yīng)應(yīng)能能力力強(qiáng)強(qiáng)。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：對(duì)對(duì)地地面面超超載載、、工工藝藝變變化化的的適適應(yīng)應(yīng)能能力力差差，，水水平平承承載載能能力力低低，，耐耐久久性性差差，，須須設(shè)設(shè)叉叉樁樁（（大大直直徑徑管管柱柱例例外外））。。適用用條條件件：：軟軟土土地地基基。。4二、、高高樁樁碼碼頭頭的的主主要要組組成成部部分分及及其其作作用用1、上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)碼頭頭地地面面，，將將樁樁基基連成成整整體體，，并并把把荷荷載載通通過(guò)樁樁基基傳傳給給地地基基，，安安設(shè)設(shè)各種種碼碼頭頭設(shè)設(shè)備備。。2、樁樁基基：：支承承上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，并并把作作用用在在上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上的的荷載載傳傳給給地地基基，，同同時(shí)時(shí)也也起到到穩(wěn)穩(wěn)固固地地基基的的作作用用，，有利利于于岸岸坡坡穩(wěn)穩(wěn)定定。。53、擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：：為了了減減小小碼碼頭頭的的寬寬度度和和與與岸岸坡的的銜銜接接的的距距離離，，而而設(shè)設(shè)置置擋擋土土結(jié)結(jié)構(gòu)，，以以構(gòu)構(gòu)成成地地面面，，有有前前板板樁樁墻墻，，后板板樁樁墻墻和和重重力力式式擋擋墻墻。。4、岸岸坡坡：：要求求有有足足夠夠的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性，，對(duì)對(duì)波波浪、、水水流流大大的的地地方方和和地地質(zhì)質(zhì)差差的的情情況，，需需要要進(jìn)進(jìn)行行護(hù)護(hù)坡坡處處理理，，以以免免受受沖刷刷。。5、碼碼頭頭設(shè)設(shè)備備：：便于于船船舶舶系系靠靠和和裝裝卸卸作作業(yè)業(yè)。。67三、高樁樁碼頭的的結(jié)構(gòu)型型式1、按樁材材料及型型式分⑴木樁：：目前已不不使用；；⑵鋼筋砼砼方樁：：打樁過(guò)程程中易開(kāi)開(kāi)裂，一一般用于于中小碼碼頭；⑶預(yù)應(yīng)力力鋼筋砼砼樁：克服打樁樁應(yīng)力而而發(fā)展起起來(lái)的；；⑷鋼管樁樁：適應(yīng)水位位差較大大，且縮縮短工期期，但造造價(jià)較高高。⑸大直徑徑管柱樁樁：為降低工工程造價(jià)價(jià)而采用用（與鋼鋼管樁相相比），由由于大直直徑管柱柱樁軸向向和側(cè)向向承載能能力都較較高，可可省去叉樁，，并加大大排架間間距，而而使碼頭頭向粗樁樁、大跨跨度方向向發(fā)展。。⑹鉆孔灌灌注樁：：在內(nèi)河大大水位差差碼頭中中多采用用。82、按平面面布置⑴連片式式：碼頭平臺(tái)臺(tái)連成一一片。①滿(mǎn)堂式式：碼頭全長(zhǎng)長(zhǎng)與岸相相連接的的形式；；②引橋式式：碼頭平臺(tái)臺(tái)通過(guò)引引橋與岸岸相連接接的形式式。⑵墩式：：碼頭前沿沿僅設(shè)置置靠船墩墩、系系船墩墩和工作作平臺(tái)，，各墩之之間通過(guò)過(guò)人行引引橋連接接，工作作平臺(tái)則則通過(guò)引引橋與岸岸連接。。適用于于采用固固定式裝裝卸設(shè)備備較小液液體或散散貨裝卸卸的碼頭頭。墩式式93、按樁臺(tái)臺(tái)寬度和和擋土結(jié)結(jié)構(gòu)分類(lèi)類(lèi)窄樁臺(tái)：：設(shè)有較高高的擋土土結(jié)構(gòu)；；寬樁臺(tái)：：設(shè)有較矮矮或無(wú)擋擋土結(jié)構(gòu)構(gòu)。10⑴窄樁臺(tái)高高樁碼頭頭根據(jù)擋土土結(jié)構(gòu)的的設(shè)置：：①擋土結(jié)結(jié)構(gòu)與碼碼頭連成成整體：：前板樁高高樁碼頭頭，后板板樁高樁樁碼頭。我我國(guó)較少少采用。。②擋土結(jié)結(jié)構(gòu)與碼碼頭分開(kāi)開(kāi)設(shè)置，，各自獨(dú)立立工作：：樁臺(tái)不承承受土壓壓力，我我國(guó)多采采用，特別別適用于于舊碼頭頭的改造造。適用范圍圍：地基較好好，土方方回填量較少少或回填填料較便便宜的地地區(qū)。11⑵寬樁臺(tái)臺(tái)寬樁臺(tái)高高樁碼頭頭，不設(shè)設(shè)擋土墻墻或設(shè)較較矮的擋擋土墻。。寬樁臺(tái)高樁碼碼頭可分分成：前方樁臺(tái)臺(tái)：主要承受受船舶荷荷載、門(mén)門(mén)機(jī)、鐵鐵路、流流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)機(jī)械及堆堆貨等，，受力情情況復(fù)雜雜，一般般需設(shè)置置叉樁或或半叉樁，并并要求有有良好的的整體性性。后方樁臺(tái)臺(tái)：主要起與與岸坡連連接的作作用，只只承受垂垂直荷載，故不不需設(shè)叉叉樁，且且對(duì)上部部結(jié)構(gòu)的的整體性性要求不不高，可可采用簡(jiǎn)支梁梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)。1213要點(diǎn)：⑴寬樁臺(tái)臺(tái)與窄樁樁臺(tái)的選選擇應(yīng)通通過(guò)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較確定定；⑵當(dāng)碼頭頭前沿線(xiàn)線(xiàn)距離岸岸不太遠(yuǎn)遠(yuǎn)時(shí)，還還是建滿(mǎn)滿(mǎn)堂式為為宜，雖然然投資較較多，但但使用方方便。⑶寬樁臺(tái)臺(tái)碼頭的的寬度與與岸坡地地質(zhì)條件件、地基基加固方方式和所采采用的接接岸結(jié)構(gòu)構(gòu)形式等等有關(guān)。。14153、按上部部結(jié)構(gòu)型型式分類(lèi)類(lèi)⑴梁板式：：梁板式碼碼頭上部部結(jié)構(gòu)主主要由面面板、縱縱梁、橫梁、樁樁帽和靠靠船構(gòu)件件組成。。①優(yōu)點(diǎn)受力明確確；排架架間距可加大，，以充分分發(fā)揮樁樁的承載能力力；可采采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)預(yù)制裝配配化程度度高，施工速度度快；上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)較厚，靠船船構(gòu)件懸懸臂短，，受力條件好好。1617181920②缺點(diǎn)構(gòu)件類(lèi)型型和數(shù)量量多；上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)底部輪輪廓形狀狀復(fù)雜，，死角多多，水氣氣不易排排除，構(gòu)構(gòu)件中鋼鋼筋易銹銹蝕。③適用條條件一般適用用于有較較大集中中荷載、、水位差不不大的情情況；21⑵桁架式式：上部結(jié)構(gòu)構(gòu)由面板板、縱梁梁、桁架架和水平平連桿組組成。2223242526①優(yōu)點(diǎn)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)高度大大，便于于分層系系纜；桁桁架橫向向剛度大大，整體體性好；樁樁的自由由長(zhǎng)度減減小，樁樁的承載載能力增增大。②缺點(diǎn)造價(jià)高；；施工水水位低，，工期緊緊；框架架與其它它構(gòu)件的的連接節(jié)節(jié)點(diǎn)多，構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜，施工工麻煩；；框架處處于水位位變動(dòng)區(qū)區(qū)，易受受到船舶撞擊而而破壞，，維修困困難；預(yù)預(yù)制框架架受起重重能力限限制。③適用條條件適用于水水位差較較大（10m左右），，需分層層系纜的的河港碼碼頭。但由于其其缺點(diǎn)較較多，且且分層系系纜還可可以用其其它結(jié)構(gòu)構(gòu)型式解解決，因此在水水位差不不大的海海岸港、、河口港港中已逐逐漸被梁梁板式碼碼頭所代替。27⑶無(wú)梁板式式：上部結(jié)構(gòu)構(gòu)由面板板、樁帽帽和靠船船組成。。28①優(yōu)點(diǎn)構(gòu)簡(jiǎn)單，，構(gòu)件少少，造價(jià)價(jià)低。②缺點(diǎn)板為點(diǎn)支支承，受受力不明明確（計(jì)計(jì)算方法法較特殊殊，且作作了過(guò)多的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化，但但采用有有限元計(jì)計(jì)算，則則較精確確）；板板為雙向向受力，采采用雙向向預(yù)應(yīng)力力較困難難；樁的的自由長(zhǎng)長(zhǎng)度長(zhǎng)，，樁的承承載能力低低；面板板位置高高，靠船船構(gòu)件懸懸臂長(zhǎng)，，耐久性性差。③適用條條件適用于水水位差不不大，無(wú)無(wú)較大集集中荷載載或集中中荷載較較小的中小碼碼頭。29⑷承臺(tái)式：：上部結(jié)構(gòu)構(gòu)由承臺(tái)臺(tái)、胸墻墻和靠船船構(gòu)件組組成。①優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)剛度度大，整整體性好；對(duì)打打樁偏位位要求不不高。②缺點(diǎn)自重大，，現(xiàn)澆工工作量大；樁臺(tái)臺(tái)窄，樁樁多而密密，施工麻煩煩，施工工水位低低，工期緊。。③適用條條件良好持力力層不太太深，且能打支支承樁的的地基。。30一、樁㈠、樁的的分類(lèi)1、鋼筋砼砼樁有非預(yù)應(yīng)應(yīng)力和預(yù)預(yù)應(yīng)力兩兩種。前前者在吊吊運(yùn)和打打樁過(guò)程程中，樁樁身會(huì)出現(xiàn)裂縫縫，影響響其耐久久性。后后者抗彎彎能力較較強(qiáng)，能能有效解解決裂樁樁問(wèn)題，給采采用長(zhǎng)樁樁和重錘錘打樁創(chuàng)創(chuàng)造了有有利條件件，且并并可節(jié)約約鋼材。。因此，有條條件時(shí)應(yīng)應(yīng)盡量采采用預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋砼樁2、預(yù)應(yīng)力力鋼筋混混凝土管管樁有先張法法和后張張法兩種種，都是是在專(zhuān)門(mén)門(mén)工作制制造。一一般做成成空心，，故稱(chēng)為管管樁。它它的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是：強(qiáng)強(qiáng)度高、、耐腐蝕蝕、耐錘錘擊；承承載力大大；與鋼鋼樁比，，耐久性性好，使使用壽命命長(zhǎng)；不不需要經(jīng)經(jīng)常維修修；用鋼鋼量為鋼鋼管樁的的1/8～1/6；成本為為鋼樁的的1/3～1/2。Ⅱ、高樁碼頭的構(gòu)造3132333、鋼（管管）樁強(qiáng)度高，，抗彎能能力大，，能承受受較大的的水平力力，彈性性好，能能吸收較較大的變變形能，，可減少少船舶對(duì)對(duì)碼頭的的撞擊力力，制造造和施工工方便，，施工速速度快。。但鋼材材用量大大，造價(jià)價(jià)高（約約為鋼筋筋混凝土土樁的2～3倍），且且易銹蝕蝕，耐久久性差。。目前主主要用于于外海碼碼頭。3435(3)斷面：非預(yù)應(yīng)力力：40×40cm～60×60cm，一般45×45cm以上作成空心，，采用沖沖氣膠囊囊作內(nèi)模模，空心心壁厚≮≮10cm，最小壁厚由鋼鋼筋的內(nèi)內(nèi)外保護(hù)護(hù)層厚度度決定，，并考慮慮沖氣膠膠囊的上浮影響響。⑴斷面形狀狀：方樁樁和圓樁樁⑵基本構(gòu)構(gòu)造長(zhǎng)度：取取決于地地基條件件，單樁樁承載力力和施工工條件。。㈡、樁的構(gòu)構(gòu)造1、鋼筋砼砼樁36372、預(yù)應(yīng)力力鋼筋砼砼管樁預(yù)應(yīng)力先先張法：：外徑較較小，30cm～80cm；段長(zhǎng)6m～15m，壁厚6cm～15cm。預(yù)應(yīng)力后后張法：：外徑100cm～140cm，段長(zhǎng)4m，壁厚13cm～15cm，又稱(chēng)雷雷蒙德樁樁。38393、鉆孔孔灌注樁樁直徑多為為60~120cm，橋梁上上已達(dá)到到3.5米。由于水下下灌注砼砼質(zhì)量不不易保證證，因此此，多數(shù)數(shù)只在近近岸部分或少少數(shù)碼頭頭后方平平臺(tái)部分分采用。。404142㈡、鋼管樁樁抗彎能力力大，強(qiáng)強(qiáng)度高，，但易銹銹蝕，用用鋼量大大，造價(jià)價(jià)高。一一般用于于受風(fēng)浪浪、水流流、冰棱棱或船舶舶作用力力較大的的外海開(kāi)開(kāi)敞式碼碼頭。尺寸：外外徑：500~1200mm，壁厚10～18mm。型式：開(kāi)口式：：打入容容易，但但樁的承承載力低；全封閉：：承載力力高，但但打入困困難；半封閉：：打入容容易，到到位后樁樁尖形成土塞，，承載能能力也較較高。43㈢、樁帽1、作用用連接上部部結(jié)構(gòu)與與樁基成成整體；；調(diào)整打打樁偏位和樁樁頂標(biāo)高高。2、平面形形式方形和圓圓形3、構(gòu)造：基本要求求：取決于于基樁的的布置形形式，樁的斷面面尺寸和和打樁偏偏位，還還應(yīng)滿(mǎn)足足在它上面的的預(yù)制構(gòu)構(gòu)件的擱擱置長(zhǎng)度度和接頭頭寬度的要求求。44高度（厚厚度）：應(yīng)由計(jì)算算確定，，同時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮樁樁伸入樁樁帽的長(zhǎng)長(zhǎng)度，以以及樁頂頂鋼筋或或預(yù)應(yīng)力力混凝土土管樁樁樁芯鋼筋筋錨固長(zhǎng)長(zhǎng)度的要要求。一一般樁帽帽高度不不宜小于于0.5倍樁帽寬寬度，且且不得小小于600mm。45二、橫梁梁與縱梁梁㈠、橫梁高樁碼頭頭的主要要受力構(gòu)構(gòu)件，作作用在碼碼頭上的的幾乎所所有荷載都要通通過(guò)它傳傳給樁基基。斷面型式式一般有四四種46①矩形：用于縱梁梁和橫梁的底面面在同一一高程，，且高度相差不不大；②倒T型：用于縱梁梁和橫梁底標(biāo)標(biāo)高不一一致，縱縱梁放在橫梁上上；③花籃形形：縱、橫梁梁底標(biāo)高一致致，高度度相差不不大，但面板（（空心板板）放在在橫梁上；④倒梯形形：用于無(wú)縱縱梁，面板直接接放在橫橫梁上，，用在后方平臺(tái)臺(tái)。47㈡、縱梁梁1、設(shè)置及及支撐要要求①凡是有有門(mén)機(jī)，，有火車(chē)車(chē)，則應(yīng)設(shè)置縱縱梁，板板梁設(shè)置置系統(tǒng)也也應(yīng)考慮縱梁梁。②根據(jù)荷荷載大小小，布置置情況，，縱梁可采采用預(yù)制制安裝的的連續(xù)梁梁、簡(jiǎn)支梁。。2、型式式工字型、、矩形、、花籃型型（此三者常用用于軌道道梁），，半花籃籃形（邊梁）），π形（梁板板合一）），483、尺寸高度：根根據(jù)受力力計(jì)算確確定，并并考慮起起重能力力，一般般90～120cm；寬度：根根據(jù)切力力計(jì)算確確定，并并考慮板板的擱置置寬度及及接縫寬度，一一般30～50cm。4、縱、、橫梁的的連接構(gòu)構(gòu)造預(yù)制安裝裝的連續(xù)續(xù)縱梁，，必須使使其在支支座處與與橫梁或或樁帽進(jìn)進(jìn)行整體連連接。49三、面板板㈠、面板的的分類(lèi)及及構(gòu)造1、實(shí)心板板(按施工方方法分)①現(xiàn)澆實(shí)心心板：整體性好好，但現(xiàn)現(xiàn)澆工作作量大，，只能作作非預(yù)應(yīng)應(yīng)力的，抗抗彎、抗抗裂能力力小，模模板用量量大，施施工速度度慢，常常用于無(wú)無(wú)預(yù)制能力力，無(wú)起起重設(shè)備備的情況況。②預(yù)制板板：在現(xiàn)場(chǎng)拼拼裝，若若要按裝裝配式整整體板計(jì)算算內(nèi)力，，應(yīng)注意意橫向拼拼縫的可可靠性。。③迭合板板：部分預(yù)制制，部分分現(xiàn)澆，，用于板板厚較大時(shí)時(shí)。優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是下部部預(yù)制成成預(yù)應(yīng)力力，上部部現(xiàn)澆，與梁梁整體連連接，整整體性好好，同時(shí)時(shí)下部可可兼作模板板。但但現(xiàn)澆澆工作作量也也較大大。預(yù)制裝配實(shí)心板疊合板502、空空心板板⑴優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：重重量輕輕，跨跨度大大，抗抗彎、、抗裂裂能力力大，，可取取代縱縱梁；；⑵缺點(diǎn)點(diǎn)：制制作復(fù)復(fù)雜，，不能能承受受較大大集中中荷載載，只只能作作單向向板。。⑶型式式：圓圓形，，D形，近近似矩矩形，，腰圓圓形等等，其其中圓圓形孔孔受力力較好，，無(wú)應(yīng)應(yīng)力集集中，，施工工方便便，使使用最最多。。51525354四、靠靠船構(gòu)構(gòu)件靠船構(gòu)構(gòu)件的的形式式較多多，主主要有有以下下幾種種：懸懸臂板板式、、懸臂臂梁式、、框架架式、、靠船船樁式式和浮浮式等等1、懸臂臂板式式由懸臂臂