港口水工建筑物講義碼頭劃分

港口工程I

--港口水工建筑物陳達(dá)201304港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程2碼頭使用荷載人群荷載堆貨荷載鐵路荷載汽車荷載纜車荷載永久作用和持續(xù)時間較長的可變作用碼頭地帶：前沿地帶、前方堆場、后方堆場前情提要河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院船舶荷載水流力冰荷載中-活載：特種活載、普通活載10t、15t、20t、30t、55t系纜力、撞擊力、擠靠力港口工程3重力式碼頭的組成胸墻和墻身：是重力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、構(gòu)成整體，便于安裝碼頭設(shè)備。基礎(chǔ)：（1）擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；（2）有利于保護(hù)地基不受沖刷；（3）便于整平地基，安裝墻身。墻后回填：（主要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減小水土流失。碼頭設(shè)施：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程4重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(jié)構(gòu)。根據(jù)墻身結(jié)構(gòu)型式劃分方塊碼頭沉箱碼頭格形鋼板樁碼頭干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭扶壁碼頭大圓筒碼頭我國常用的結(jié)構(gòu)型式我國常用的結(jié)構(gòu)型式近年采用較多的型式常用于有干地施工條件的內(nèi)河港我國南方較常用的型式近年采用較多的型式河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程5重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式方塊碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程6重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式沉箱碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程7重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式扶壁碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程8重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式大直徑圓筒碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程9重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式格形鋼板樁碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程10重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式干地現(xiàn)場澆筑（或砌筑）結(jié)構(gòu)河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程11重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程12重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)墻身的施工方法劃分干地現(xiàn)場澆筑（或砌筑）結(jié)構(gòu)水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)較少用預(yù)制墻身構(gòu)件開挖基床拋填塊石基床基床夯實(shí)和整平在基床上安裝強(qiáng)身預(yù)制件澆注胸墻拋填墻后塊石棱體和鋪設(shè)倒濾層安裝碼頭設(shè)備和鋪設(shè)路面施工順序河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程13方塊碼頭適用：地基較好，當(dāng)?shù)赜写罅渴?，缺少鋼材和冰況嚴(yán)重的情況。缺點(diǎn)：水下工作量大，結(jié)構(gòu)整體和抗震性能差，需要石料量大。優(yōu)點(diǎn)：耐久性好，基本不需要鋼材，施工簡單，不需要復(fù)雜的施工設(shè)備，如果沒有大型起重船，可把塊體做得小一些。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程14方塊碼頭斷面形式卸荷板式是衡重式的一種，卸荷板的存在，減小了墻背后的土壓力，基底應(yīng)力較均勻，斷面和底寬大大減小，整體穩(wěn)定性較好。衡重式土壓力減小，重心靠后，基底應(yīng)力分布均勻，橫斷面方向整體性好，但結(jié)構(gòu)重心靠上，抗震性能差，且衡重式斷面在施工中存在后傾穩(wěn)定問題。階梯形斷面和底寬較大，材料用量較多，橫斷面方向整體性差，且地基應(yīng)力不均勻。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程15空心方塊有底空心：外形尺寸大，抗傾能力大（填料全部參加抗傾），基底應(yīng)力較小，但易斷裂。無底空心：抗傾能力小，基底局部應(yīng)力集中，僅用于小碼頭。方塊碼頭結(jié)構(gòu)形式異型方塊結(jié)構(gòu)輕型，材料較省，土壓力較?。涨粌?nèi)不完全填滿石料），造價低，但施工中穩(wěn)定性差，基底局部應(yīng)力集中，一般用于小碼頭。

實(shí)心方塊制作方便，耐久性好，施工維修簡便，但砼或石料用量大，若起重設(shè)備能力足夠，地基承載力好，材料供應(yīng)充足，宜選用這種型式。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程16空心塊體：工字，雙工字，多工字，日字，口字，T形，雙T形等。方塊碼頭構(gòu)造—塊體形狀實(shí)心塊體：直角六面體河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程17卸荷板一般采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其型式有懸臂式、錨固式和簡支式。懸臂式最為常用，其懸臂長度和厚度應(yīng)通過后傾穩(wěn)定性和強(qiáng)度計算確定，一般懸臂長1.5～3.0m，厚度0.8～1.2m。為防止后傾，懸臂不能太長，應(yīng)滿足控制條件：懸臂長/墻身頂寬≤0.5。當(dāng)懸臂長度/厚度＜1.5，一般可采用素砼，此時厚度1～1.2m；懸臂長度/厚度≥1.5，應(yīng)采用鋼筋砼，此時厚度0.8～1.0m。

方塊碼頭構(gòu)造—塊體尺寸原則上越大越好，但應(yīng)考慮預(yù)制和起重設(shè)備的能力以及碼頭的分段長度。構(gòu)造—卸荷板河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程18（2）盡量使斷面重心后移，以增大穩(wěn)定，減小地基應(yīng)力，宜采用衡重式斷面，衡重式碼頭在施工過程中，若墻后未及時回填，存在向后傾覆的危險，為了保證墻在施工期的穩(wěn)定性應(yīng)控制基底應(yīng)力分布，應(yīng)對墻身合力到后趾的距離作限制。方塊碼頭斷面設(shè)計（1）盡量減小土壓力

。（3）在施工許可的情況下，盡量增大塊體尺寸，以減少層數(shù)和數(shù)量。（4）卸荷板的位置應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?，一般卸荷板頂面以放在現(xiàn)澆胸墻的施工水位為宜。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程19沉箱碼頭適用：當(dāng)?shù)赜谐料漕A(yù)制場或工程量較大，工期短的大型碼頭，或需要采用沉箱結(jié)構(gòu)的特殊工程，如燈塔基礎(chǔ)等。缺點(diǎn)：鋼材用量大，耐久性不如方塊結(jié)構(gòu)，且需專門的預(yù)制下水設(shè)備；基床整平要求高；沉箱一旦遭到破壞，修理難度較大。優(yōu)點(diǎn)：整體性好，空心率大，內(nèi)部填料自重小，地基應(yīng)力較??；抗震能力強(qiáng)，施工速度快，水下工作量少，箱內(nèi)可填充砂石料，造價低。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程20沉箱碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院港口三工程21沉箱三碼頭船用三氣囊三上下三水河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程22沉箱三碼頭河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程23沉箱三碼頭斷面三形式矩形三沉箱制作三簡單三，浮三游穩(wěn)三定性三好，三施工三經(jīng)驗(yàn)三豐富三，多三用于三岸壁三式碼三頭。1）對三稱式三：最三常用三；2）非三對稱三式：三節(jié)省三鋼筋三砼，三但制三作麻三煩，三浮游三穩(wěn)定三性差三；3）開三孔式三：對三無掩三護(hù)的三港口三，消三能效三果較三好。圓形三沉箱三（多用三于墩三式碼三頭）1）受三力條三件好三，浮三游時三產(chǎn)生三徑向三水壓三力，三壁內(nèi)三產(chǎn)生三壓應(yīng)三力，三使用三時產(chǎn)三生徑三向側(cè)三壓力三，壁三內(nèi)產(chǎn)三生拉三應(yīng)力三；2）按三構(gòu)造三配筋三，用三鋼量三少（三填料三側(cè)壓三力按三儲倉三壓力三計算三，數(shù)三值不三大，三往往三不起三控制三作用三）；3）腔三體內(nèi)三不設(shè)三隔板三，砼三用量三減少三，重三量減三小，三且空三間大三，施三工方三便；4）環(huán)三形箱三壁對三水流三的阻三力小三。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程24沉箱三碼頭構(gòu)造—外形三尺寸寬度三：沉箱三的底三寬應(yīng)三根據(jù)三建筑三物的三穩(wěn)定三性和三地基三承載三力確三定，三同時三也要三滿足三浮運(yùn)三吃水三，干三舷高三度和三浮游三穩(wěn)定三性的三要求三，若三不滿三足，三應(yīng)盡三量從三施工三上采三取措三施，三如用三起重三船或三浮筒三吊護(hù)三，不三得已三才考三慮增三大寬三度。長度三或直三徑：應(yīng)根三據(jù)施三工設(shè)三備能三力，三施工三要求三的最三小尺三寸及三碼頭三變形三縫間三距確三定。我國三船廠三生產(chǎn)三的一三般在10三×1三2-三12三×1三4m，約60三0～80三0t，國三內(nèi)最三大20三00三t，世三界上三最大三沉箱三為我三國為三馬爾三太設(shè)三計并三利用三馬爾三太船三塢生三產(chǎn)的三沉箱三，l×三b×三h=三26三×2三6×三21三.5三m，約64三00三t。高度三：頂部三高程三宜適三當(dāng)放三低，三但不三得低三于現(xiàn)三澆胸三墻的三施工三水位三，構(gòu)三造上三沉箱三要伸三入胸三墻30～50三cm，以三保證三整體三性。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程25沉箱三碼頭構(gòu)造—壁厚作用三：增三大沉三箱剛?cè)?，三減小三立板三、底三板的三計算三跨度三，從三而減三小內(nèi)三力。隔墻三間距三：3～5m，隔三墻頂三應(yīng)比三外壁三低10～20三cm，便三于封三艙板三或搭三設(shè)工三作平三臺，三隔墻三上可三以挖三孔，三以減三小材三料用三量。沉箱三的外三壁和三底板三的厚三度應(yīng)三由計三算確三定，三但壁三厚≮25三cm，一三般取30三-3三5c三m，底三板厚三度≮三壁厚三，一三般取35～40三cm。應(yīng)根三據(jù)當(dāng)三地的三材料三，選三用量三大、三便宜三、易三密實(shí)三和易三填充三的填三料，三如：三砂、三塊石三、卵三石、三開山三土等三。構(gòu)造—縱、三橫隔三墻構(gòu)造—填料河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程26沉箱三碼頭構(gòu)造—接縫三構(gòu)造1）每三隔一三箱格三在前三后壁三設(shè)置三一個三灌水三孔，三不設(shè)三灌水三孔的三箱格三，應(yīng)三在隔三墻上三設(shè)置三通水三孔。2）為三了便三于沉三箱沉三放時三的定三位，三應(yīng)在三箱頂三的四三個角三上埋三置拉三環(huán)。1）平三接：三當(dāng)墻三后設(shè)三置拋三石棱三體或三全部三采用三塊石三回填三時。2）空三腔對三接：三當(dāng)墻三后不三設(shè)拋三石棱三體而三全部三采用三砂或三開山三土回三填時三，腔三內(nèi)設(shè)三置倒三濾層三，平三均縫三寬5c三m。注意三：沉三箱接三縫的三底面三防漏三。構(gòu)造—其它河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程27扶壁三碼頭適用三：有起三重運(yùn)三輸設(shè)三備，三有預(yù)三制能三力的三情況三或有三干地三施工三條件三。缺點(diǎn)三：整體三性差三，耐三久性三差。優(yōu)點(diǎn)三：結(jié)構(gòu)三簡單三，施三工速三度快三，節(jié)三省材三料，三造價三低三。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程28扶壁三碼頭肋板三：將立三板和三底板三連成三整體三，并三支撐三立板三和底三板。底板三：將上三部荷三載傳三給基三床。立板三：擋土三并構(gòu)三成碼三頭直三立岸三壁。組三成河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程29扶壁三碼頭無底三扶壁翹尾三式扶三壁將上三部荷三載傳三給基三床?？崭谷交蛉劬€三式可節(jié)三省砼三和鋼三筋，三但配三筋復(fù)三雜，三施工三麻煩三，工三程意三義不三大。型三式河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程30扶壁三碼頭長度三：預(yù)制三安裝三時，三取決三于起三重能三力，三但≮H/三3；干三地現(xiàn)三澆時三，取三變形三縫間三距。寬度三：由結(jié)三構(gòu)穩(wěn)三定性三和地三基承三載能三力確三定但三構(gòu)造三上應(yīng)三滿足三：前三趾長三≯1m；翹三尾長三≯底三寬/4；翹三尾角三度≯φ。高度三：由碼三頭水三深和三胸墻三的底三標(biāo)高三確定三，且三不低三于胸三墻的三施工三水位三，護(hù)三壁頂三端宜三嵌入三胸墻10三cm。構(gòu)造—外形三尺寸河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程31扶壁三碼頭肋板三的材三料用三量在三整個三扶壁三結(jié)構(gòu)三中占三很大三比重三，肋三板間三距與三肋板三數(shù)量三有關(guān)三，須三經(jīng)技三術(shù)、三經(jīng)濟(jì)三比較三加以三確定三：對現(xiàn)三澆多三肋扶三壁：1/三2～1/三3墻高三或2～3.三5m。對預(yù)三制扶三壁：三若預(yù)三制件三長<4三m，用三單肋三扶壁三；若三預(yù)制三件長三≥4m，用三雙肋三或多三肋扶三壁。具體三確定三：肋三板間三距應(yīng)三根據(jù)三立板三和底三板的三支座三彎矩三和跨三中彎三矩大三致相三等的三原則三確定三。構(gòu)造—肋板三的間三距河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程32扶壁三碼頭縫寬三：扶壁三間垂三直縫三設(shè)計三寬度三采用4‰扶壁三高度三，但三≮4c三m。構(gòu)造—扶壁三接縫倒濾三構(gòu)造三（當(dāng)三墻后三無拋三石棱三體時三）：（1）立三板的三懸臂三不長三：在三肋板三外側(cè)三設(shè)置三隔砂三板；（2）立三板的三懸臂三較長三：在三立板三后設(shè)三置隔三砂板三；（3）為三了防三止倒三濾井三中填三料下三沉后三在胸三墻下三出現(xiàn)三空隙三而造三成漏三砂，三應(yīng)在三胸墻三底部三的后三面設(shè)三置倒三濾棱三體。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程33大直三徑圓三筒碼三頭適用三：地質(zhì)三條件三較好三的深三水碼三頭，三如廣三西防三城港D=三16三m，或三地基三表面三有不三厚但三又不三薄的三軟土三層的三情況三。特點(diǎn)三：（1）鋼三材、三砼用三量少三，每三延米三材料三用量三與圓三筒直三徑無三關(guān)，三只與三碼頭三高度三和圓三筒壁三厚有三關(guān)。（2）對三地基三條件三的適三應(yīng)能三力比三其它三重力三式碼三頭強(qiáng)三。（3）構(gòu)三造簡三單，三較受三業(yè)主三歡迎三。（4）圓三筒內(nèi)三填料三可就三地取三材。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程34大直三徑圓三筒碼三頭河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程35大直三徑圓三筒碼三頭河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程36大直三徑圓三筒碼三頭河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程37大直三徑圓三筒碼三頭將圓三筒沿三高度三分成三幾段三預(yù)制三，在三現(xiàn)場三安裝整體三預(yù)制圓筒三的制三造方三式將圓三筒在三平面三上分三成若三干片三，然三后在三陸上三或現(xiàn)三場進(jìn)三行拼三裝現(xiàn)場三整體三澆注三，有三干地三施工三條件三，同三沉井三一般三，邊三澆邊三沉圓筒三的直三徑應(yīng)三根據(jù)三碼頭三穩(wěn)定三性及三使用三要求三確定三，一三般為5～14三m，具三體由三計算三確定河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程38大直三徑圓三筒碼三頭按圓三筒的三平面三形狀三分：圓形三、多三邊形三、橢三圓形型三式按圓三筒排三數(shù)分三：單排三式，三使用三較多三；雙三排式三或多三排式河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程39大直三徑圓三筒碼三頭構(gòu)造—外型三尺寸直徑三：由碼三頭穩(wěn)三定性三及使三用要三求確三定，三一般三為5～14三m。高度三：由碼三頭的三水深三和埋三入地三基的三深度三確定三。埋三入地三基的三深度三由建三筑物三的穩(wěn)三定性三和地三基持三力層三深度三決定三，一三般埋三深2.三0～5.三0m。壁厚三：由強(qiáng)三度計三算確三定，三一般三為25～30三cm，D>三14三m時，三壁厚三應(yīng)適三當(dāng)加三厚。其它三：（1）應(yīng)三根據(jù)三碼頭三穩(wěn)定三和減三小基三床應(yīng)三力的三需要三設(shè)內(nèi)三趾和三外趾三（內(nèi)三趾采三用圓三環(huán)形三，外三趾采三用折三線形三），三長度0.三5～1.三0m，且三兩者三不宜三相差三過大三。（2）圓三筒直三接承三受船三舶荷三載或三圓筒三頂設(shè)三置軌三道梁三支撐三柱時三，應(yīng)三將圓三筒上三部的三壁適三當(dāng)加三厚，三形成三加強(qiáng)三圈梁三。河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院港口三工程40大直三徑圓三筒碼三頭構(gòu)造—外型三尺寸河海三大學(xué)三港口三海岸三與近三海工三程學(xué)三院