(港口水工建筑物)3港口水工建筑物结构的设计状况

1、(港口水工建筑物)3港口水工建筑物结构的设计状况港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院6码头地面使用荷载码头地面使用荷载码头地带码头地带根据码头作根据码头作业的客观情业的客观情况和使用经况和使用经验，现行验，现行港口工程港口工程荷载规范荷载规范（JTS 144-JTS 144-1-20101-2010）根）根据堆货荷载据堆货荷载的不同将码的不同将码头分成三个头分成三个区域：码头区域：码头前沿地带、前沿地带、前方堆场和前方堆场和后方堆场。后方堆场。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院7码头地面使用荷载码头地面使用荷

2、载前沿地带前沿地带一般情况下一般情况下仅做为流动仅做为流动起重运输机起重运输机械、门机和械、门机和火车的通道火车的通道和货物的倒和货物的倒载场地。载场地。宽度：宽度：有门机的码有门机的码头取头取14m14m；没有门机的没有门机的海港码头取海港码头取10m10m；河港码头取河港码头取4-8m4-8m。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院8码头地面使用荷载码头地面使用荷载前方堆场前方堆场港口利用率最高港口利用率最高的堆场，因为这的堆场，因为这个地带使用最方个地带使用最方便，货物水平运便，货物水平运距最短。距最短。宽度：宽度：有门机的码头，有门机的码头，按门

3、机吊臂可伸按门机吊臂可伸到的范围确定；到的范围确定；不设门机的码头，不设门机的码头，可根据各港采用可根据各港采用的装卸设备和管的装卸设备和管理情况确定。理情况确定。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院9码头地面使用荷载码头地面使用荷载后方堆场后方堆场指前方堆场指前方堆场以后的堆场。以后的堆场。后方堆场堆后方堆场堆货荷载通常货荷载通常位于港口水位于港口水工建筑物边工建筑物边缘或以外，缘或以外，对码头结构对码头结构设计一般影设计一般影响很小，主响很小，主要用于堆场要用于堆场地坪设计。地坪设计。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸

4、与近海工程学院10流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载门座起重机荷载门座起重机荷载门座起重机荷载应按实际机型确定。当缺乏实际资料门座起重机荷载应按实际机型确定。当缺乏实际资料时，国产门机荷载标准值可根据其最大起重量、最大时，国产门机荷载标准值可根据其最大起重量、最大幅度、轨距按荷载规范采用。设计时不考虑冲击系数。幅度、轨距按荷载规范采用。设计时不考虑冲击系数。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院11流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载轮胎式起重机荷载轮胎式起重机荷载轮胎式起重机又轮胎式起重机又称轮胎吊，虽然称轮胎吊，虽然越野和爬坡能力越野和爬坡

5、能力较差，行驶速度较差，行驶速度较慢，但机动灵较慢，但机动灵活，能四面进行活，能四面进行工作，使用方便，工作，使用方便，在内河中小港口在内河中小港口应用较普遍。一应用较普遍。一般起重量时考虑般起重量时考虑冲击系数冲击系数1.11.11.31.3，最大起重，最大起重量时不考虑冲击量时不考虑冲击力。力。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院12流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载汽车式起重机荷载汽车式起重机荷载汽车起重机的汽车起重机的越野性能好，越野性能好，适用于流动性适用于流动性较大的场所作较大的场所作业。业。进行作业时不能吊货行驶，进行作业时不能吊货

6、行驶，加之起重效率低，又不能配加之起重效率低，又不能配用抓斗装卸散货，所以在中用抓斗装卸散货，所以在中小港口用得不太普遍，仅只小港口用得不太普遍，仅只能做点辅助作业，用于港口能做点辅助作业，用于港口进行装卸作业的较少进行装卸作业的较少。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院13流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载缆车荷载缆车荷载缆车是河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具，必须与选定缆车是河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具，必须与选定的坡顶绞车配套使用的坡顶绞车配套使用。作用在轨道上的缆车荷载应根据缆车。作用在轨道上的缆车荷载应根据缆车自重、载重量、轮数

7、及影响轮压的各种因素确定。自重、载重量、轮数及影响轮压的各种因素确定。P缆车轮压标准值（缆车轮压标准值（kNkN）；）；tKGQngP)(g重力加速度，取重力加速度，取10m/s10m/s2 2；Q缆车载重量（缆车载重量（t t）；）；G缆车自重（缆车自重（t t）；）；n缆车总轮数；缆车总轮数；tK轮压不均匀系数。轮压不均匀系数。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院14铁路和汽车荷载铁路和汽车荷载铁路荷载铁路荷载铁路列车由机车和车辆组成。由于港口铁路所用机车和车辆的型号甚多，铁路列车由机车和车辆组成。由于港口铁路所用机车和车辆的型号甚多，设计时一般不

8、采用实际机车和车辆的轴压力，而是采用中华人民共和国设计时一般不采用实际机车和车辆的轴压力，而是采用中华人民共和国铁路标准荷载铁路标准荷载( (又称中一活载又称中一活载) )。按此图式计算时，按其最不利的情况截。按此图式计算时，按其最不利的情况截取任意数量的荷载加载。普通活载一般对大跨度结构起控制作用，特种取任意数量的荷载加载。普通活载一般对大跨度结构起控制作用，特种活载一般对小跨度活载一般对小跨度( (小于小于3-5m)3-5m)结构起控制作用。结构起控制作用。 港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院15铁路和汽车荷载铁路和汽车荷载汽车荷载汽车荷载作用在

9、港口建筑物上的汽车荷载，包括各级汽车和作用在港口建筑物上的汽车荷载，包括各级汽车和平板挂车荷载。汽车荷载按单辆汽车总重量分为：平板挂车荷载。汽车荷载按单辆汽车总重量分为：10t、15t、20t、30t、55t汽车五个等级，其技术指汽车五个等级，其技术指标和平面尺寸按附录一的规定采用。标和平面尺寸按附录一的规定采用。 30 t 30 t 汽车平面尺寸汽车平面尺寸港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院16船舶荷载船舶荷载船舶船舶荷载荷载根据根据作用作用方式方式不同不同划分划分船舶系缆力船舶系缆力船舶挤靠力船舶挤靠力船舶撞击力船舶撞击力由于风和流的作用，通过系

10、船缆作用在码头系船柱上的力由于风和流的作用，使停靠在码头的船舶直接作用在码头建筑物上的力船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院17船舶荷载船舶荷载系缆力分为纵、横向系缆力两部分，主要由风作用产生。当码头前沿水流较大时，系缆力应考虑风与水流可能同时出现的对计算船舶共同作用所产生的横向分力总和Fx 和纵向分力总和Fy 。系缆力系缆力coscoscossinyxFFnKNsincoscoscossinNNNNNNzyx系船柱受力分布不均匀系数系船柱受力分布不均匀系数, ,与实际受力的系船柱数目有关。与实际受力的系船柱数目

11、有关。KN系缆力标准值；系缆力标准值；yFFx、风和流对船舶产生横向和纵向分力总和；风和流对船舶产生横向和纵向分力总和；n计算船舶同时受力的系船柱数量，与船长有关；计算船舶同时受力的系船柱数量，与船长有关；、系船缆水平投影与码头前沿线所成夹角；系船缆与水系船缆水平投影与码头前沿线所成夹角；系船缆与水平面之间的夹角；平面之间的夹角；港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院18船舶荷载船舶荷载港口工程荷载规范规定计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力，也不应低于规范规定的下限值。系缆力取值标准系缆力取值标准2p0.16DNpN聚丙烯尼龙缆绳的破断力（聚丙烯尼龙缆

12、绳的破断力（kNkN）；）；D缆绳直径（缆绳直径（mmmm）。）。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院19船舶荷载船舶荷载防冲设施连续布置防冲设施连续布置船舶挤靠力船舶挤靠力JK挤靠力分布不均匀系数，采用挤靠力分布不均匀系数，采用1.11.1；nL船舶直线段与防冲设施接触长度（船舶直线段与防冲设施接触长度（m m）。）。nxjLFKFJxF可能同时出现的风和流对船舶作用产生的横向分可能同时出现的风和流对船舶作用产生的横向分力总和（力总和（kNkN） ；防冲设施间断布置防冲设施间断布置nFKFxjjjF挤靠力标准值（挤靠力标准值（kN/m)kN/m)；j

13、F作用于一组（或一个）防冲设施上的挤靠力标准值（作用于一组（或一个）防冲设施上的挤靠力标准值（kN)kN)；jK挤靠力不均匀系数，采用挤靠力不均匀系数，采用1.31.3；n与船舶接触的防冲设施组数或个数。与船舶接触的防冲设施组数或个数。港口工程港口工程20河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院船舶荷载船舶荷载港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院21船舶荷载船舶荷载防冲设施防冲设施橡胶护弦橡胶护弦 港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院22船舶荷载船舶荷载按发生的原因可分为船舶靠向码头时产生

14、的撞击力和系泊中船舶受横按发生的原因可分为船舶靠向码头时产生的撞击力和系泊中船舶受横向波浪作用产生的撞击力。向波浪作用产生的撞击力。船舶撞击码头时产生的有效撞击能量，通过防冲设施、码头和船舶的船舶撞击码头时产生的有效撞击能量，通过防冲设施、码头和船舶的变形全部转化外力做功。船舶靠岸时撞击力的标准值应根据船舶有效变形全部转化外力做功。船舶靠岸时撞击力的标准值应根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线确定。撞击能量和橡胶护舷性能曲线确定。 船舶撞击力船舶撞击力2021nMVE0E有效动能系数；有效动能系数；M船舶质量船舶质量(t)(t)，按满载排水量计算；，按满载排水量计算；船舶靠岸时的有效撞击能量

15、（船舶靠岸时的有效撞击能量（kJkJ）；）；nV船舶靠岸法向速度船舶靠岸法向速度(m(ms)s)。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院23船舶荷载船舶荷载船舶撞击力船舶撞击力H船舶与橡胶护舷之间摩擦系数；船舶与橡胶护舷之间摩擦系数；船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值（船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值（kNkN）；）；xF船舶撞击力法向分力标准值船舶撞击力法向分力标准值(kN)(kN)。xFH 港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院24其他荷载其他荷载水流力水流力wFV设计流速（设计流速（m/sm/s）；）；

16、水流力标准值（水流力标准值（kNkN）；）；wC水流阻力系数；水流阻力系数；AV2C2wwF水流力是内河敦式码头及其他透空式码头需考虑的设计荷载，一些外水流力是内河敦式码头及其他透空式码头需考虑的设计荷载，一些外海建筑物当水流速度较大时，也需要考虑水流力的作用。海建筑物当水流速度较大时，也需要考虑水流力的作用。 水密度（水密度（t/mt/m3 3），淡水取），淡水取1.01.0，海水取，海水取1.0251.025；A计算构件在与流向垂直平面上的投影面积（计算构件在与流向垂直平面上的投影面积（m m2 2）。）。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院25其

17、他荷载其他荷载冰荷载冰荷载IFb桩（墩）迎冰面投影宽度（桩（墩）迎冰面投影宽度（m m）；）；极限冰压力标准值（极限冰压力标准值（kNkN）；）；h计算冰厚（计算冰厚（m m）；）；yImAbhRF对于寒冷地区冰情严重的内河及外海透空式高桩码头或支墩式码头，对于寒冷地区冰情严重的内河及外海透空式高桩码头或支墩式码头，冰荷载也是一项重要的设计荷载。冰荷载也是一项重要的设计荷载。冰荷载可分为冰荷载可分为：（：（1 1）风和水流作用下大面积冰场运动时产生的静冰压）风和水流作用下大面积冰场运动时产生的静冰压力；（力；（2 2）风和水流驱动下流冰产生的撞击力；（）风和水流驱动下流冰产生的撞击力；（3 3

18、）冻结在建筑物上）冻结在建筑物上的冰因水位升降产生的竖向力；（的冰因水位升降产生的竖向力；（4 4）建筑物内、外的冰因温度变化产）建筑物内、外的冰因温度变化产生的膨胀力生的膨胀力。 yR冰抗压强度标准值（冰抗压强度标准值（kPakPa）；）；m桩（墩）迎冰面形状系数；桩（墩）迎冰面形状系数；A冰温系数。冰温系数。港口工程港口工程26重力式码头重力式码头工作原理：工作原理：依靠结构本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆。依靠结构本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆。优点：优点：抗冻和抗冰性能好，坚固耐久，可承受较大码头地面荷载，对抗冻和抗冰性能好，坚固耐久，可承受较大码头地面荷载，对码

19、头地面超载和装卸工艺变化适应性强，施工比较简单，维修费用少，码头地面超载和装卸工艺变化适应性强，施工比较简单，维修费用少，造价低，设计和施工经验比较成熟。造价低，设计和施工经验比较成熟。缺点：缺点：要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料。要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料。适用条件：适用条件：较好的地基。如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土地基。较好的地基。如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土地基。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程27重力式码头的组成重力式码头的组成胸墙和墙身：胸墙和墙身：是重力式码是重力式码头的主体结构，挡土、承头的主体结构，

20、挡土、承受并传递外力、构成整体，受并传递外力、构成整体，便于安装码头设备。便于安装码头设备。基础：基础：（1 1）扩散、减小）扩散、减小地基应力，降低码头沉降；地基应力，降低码头沉降；（2 2）有利于保护地基不）有利于保护地基不受冲刷；（受冲刷；（3 3）便于整平）便于整平地基，安装墙身。地基，安装墙身。墙后回填：墙后回填：（主要指抛石（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。力，减小水土流失。码头设施：码头设施：供船舶系靠，供船舶系靠，装卸作业。装卸作业。 河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程28重力式码头的结构型式重

21、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。重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构。根根据据墙墙身身结结构构型型式式划划分分方块码头方块码头沉箱码头沉箱码头格形钢板桩码头格形钢板桩码头干地施工的现浇砼干地施工的现浇砼和浆砌石码头和浆砌石码头扶壁码头扶壁码头大圆筒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近年采用较多的型式常用于有干地施工条件的内常用于有干地施工条件的内河港河港我国南方较常用的型式我国南方较常用的型式近年采用较多的型式近年采用较多的型式河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程

22、港口工程29重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式方块码头方块码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程30重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式沉箱码头沉箱码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程31重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式扶壁码头扶壁码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程32重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式大直径圆筒码头大直径圆筒码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程33重力式码头的结构型式重力

23、式码头的结构型式格形钢板桩码头格形钢板桩码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程34重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式根根据据墙墙身身的的施施工工方方法法划划分分干地现场浇筑干地现场浇筑（或砌筑）结构（或砌筑）结构水下安装水下安装预制结构预制结构较少用较少用预制墙身构件预制墙身构件开挖基床开挖基床抛填块石基床抛填块石基床基床夯实和整平基床夯实和整平在基床上安装强身预制件在基床上安装强身预制件浇注胸墙浇注胸墙抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层安装码头设备和铺设路面安装码头设备和铺设路面施工顺序施工顺序河海大学河海大学 港口海岸

24、与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程35重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式干地现场浇筑（或砌筑）结构干地现场浇筑（或砌筑）结构河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程36重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式水下安装预制结构水下安装预制结构河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程37方块码头方块码头适用：适用：地基较好，当地有大量石料，缺少钢材和冰况严重的情地基较好，当地有大量石料，缺少钢材和冰况严重的情况。况。缺点：缺点：水下工作量大，结构整体和抗震性能差，需要石料量大。水下工作量大，结构整体

25、和抗震性能差，需要石料量大。优点：优点：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，不需要复杂的耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，不需要复杂的施工设备，如果没有大型起重船，可把块体做得小一些。施工设备，如果没有大型起重船，可把块体做得小一些。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程38方块码头方块码头断面形式断面形式卸荷板式卸荷板式是衡重式的一种，是衡重式的一种，卸荷板的存在，减卸荷板的存在，减小了墙背后的土压小了墙背后的土压力，基底应力较均力，基底应力较均匀，断面和底宽大匀，断面和底宽大大减小，整体稳定大减小，整体稳定性较好。性较好。衡重式衡重式土压力减小，重

26、心靠土压力减小，重心靠后，基底应力分布均后，基底应力分布均匀，横断面方向整体匀，横断面方向整体性好，但结构重心靠性好，但结构重心靠上，抗震性能差，且上，抗震性能差，且衡重式断面在施工中衡重式断面在施工中存在后倾稳定问题。存在后倾稳定问题。阶梯形阶梯形断面和底宽较大，材料断面和底宽较大，材料用量较多，横断面方向用量较多，横断面方向整体性差，且地基应力整体性差，且地基应力不均匀。不均匀。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程39空心方块空心方块有底空心：有底空心：外形尺寸外形尺寸大，抗倾能力大（填大，抗倾能力大（填料全部参加抗倾），料全部参加抗倾），基底应力

27、较小，但易基底应力较小，但易断裂。断裂。无底空心：无底空心：抗倾能力抗倾能力小，基底局部应力集小，基底局部应力集中，仅用于小码头。中，仅用于小码头。方块码头方块码头结构形式结构形式异型方块异型方块结构轻型，材料较省，结构轻型，材料较省，土压力较小（空腔内土压力较小（空腔内不完全填满石料），不完全填满石料），造价低，但施工中稳造价低，但施工中稳定性差，基底局部应定性差，基底局部应力集中，一般用于小力集中，一般用于小码头。码头。 实心方块实心方块制作方便，耐久性好，制作方便，耐久性好，施工维修简便，但砼或施工维修简便，但砼或石料用量大，若起重设石料用量大，若起重设备能力足够，地基承载备能力足够，地

28、基承载力好，材料供应充足，力好，材料供应充足，宜选用这种型式。宜选用这种型式。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程40空心块体：空心块体：工字，双工字，多工字，双工字，多工字，日字，口字，工字，日字，口字，T形，双形，双T形等。形等。方块码头方块码头构造构造块体形状块体形状实心块体：实心块体：直角六面体直角六面体河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程41卸荷板一般采用钢筋砼结构，其型式有悬臂式、卸荷板一般采用钢筋砼结构，其型式有悬臂式、锚固式和简支式。锚固式和简支式。悬臂式最为常用，其悬臂长度和厚度应通过后倾悬臂

29、式最为常用，其悬臂长度和厚度应通过后倾稳定性和强度计算确定，一般悬臂长稳定性和强度计算确定，一般悬臂长1.53.0m，厚度厚度0.81.2m。为防止后倾，悬臂不能太长，应满足控制条件：为防止后倾，悬臂不能太长，应满足控制条件：悬臂长悬臂长/墙身顶宽墙身顶宽0.5。当悬臂长度当悬臂长度/厚度厚度1.5，一般可采用素砼，此时，一般可采用素砼，此时厚度厚度11.2m；悬臂长度；悬臂长度/厚度厚度1.5，应采用钢筋，应采用钢筋砼，此时厚度砼，此时厚度0.81.0m。 方块码头方块码头构造构造块体尺寸块体尺寸原则上越大越好，但应考虑预制和起重设备的原则上越大越好，但应考虑预制和起重设备的能力以及码头的分

30、段长度。能力以及码头的分段长度。构造构造卸荷板卸荷板 河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程42（2）尽量使断面重心后移，以增大稳定，减小地基应力，宜采用衡重式）尽量使断面重心后移，以增大稳定，减小地基应力，宜采用衡重式断面，衡重式码头在施工过程中，若墙后未及时回填，存在向后倾覆的危断面，衡重式码头在施工过程中，若墙后未及时回填，存在向后倾覆的危险，为了保证墙在施工期的稳定性应控制基底应力分布，应对墙身合力到险，为了保证墙在施工期的稳定性应控制基底应力分布，应对墙身合力到后趾的距离作限制。后趾的距离作限制。 方块码头方块码头断面设计断面设计（1）尽量减小

31、土压力）尽量减小土压力 。（3）（4）河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程43沉箱码头沉箱码头适用：适用：缺点：缺点：优点：优点：河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程44沉箱码头沉箱码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程45沉箱码头沉箱码头船用气囊上下水船用气囊上下水河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程46沉箱码头沉箱码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程47沉箱码头沉箱码头断面形式

32、断面形式矩形沉箱矩形沉箱制作简单，浮游稳定性好，施工经验丰富，制作简单，浮游稳定性好，施工经验丰富，多用于岸壁式码头。多用于岸壁式码头。1 1）对称式：最常用；）对称式：最常用；2 2）非对称式：节省）非对称式：节省钢筋砼，但制作麻烦，浮游稳定性差；钢筋砼，但制作麻烦，浮游稳定性差；3 3）开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。圆形沉箱（圆形沉箱（）1 1）受力条件好，浮游时产生径向水压力，）受力条件好，浮游时产生径向水压力，壁内产生压应力，使用时产生径向侧压力，壁内产生压应力，使用时产生径向侧压力，壁内产生拉应力；壁内产生拉应力；2 2）按构造配筋，用钢

33、量）按构造配筋，用钢量少（填料侧压力按储仓压力计算，数值不少（填料侧压力按储仓压力计算，数值不大，往往不起控制作用）；大，往往不起控制作用）；3 3）腔体内不设）腔体内不设隔板，砼用量减少，重量减小，且空间大，隔板，砼用量减少，重量减小，且空间大，施工方便；施工方便；4 4）环形箱壁对水流的阻力小。）环形箱壁对水流的阻力小。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程48沉箱码头沉箱码头构造构造外形尺寸外形尺寸宽度：宽度：沉箱的底宽应根据建筑物的稳定性和地基承载力确定，同时也要满沉箱的底宽应根据建筑物的稳定性和地基承载力确定，同时也要满足浮运吃水，干舷高度和浮

34、游稳定性的要求，若不满足，应尽量从施工上足浮运吃水，干舷高度和浮游稳定性的要求，若不满足，应尽量从施工上采取措施，如用起重船或浮筒吊护，不得已才考虑增大宽度。采取措施，如用起重船或浮筒吊护，不得已才考虑增大宽度。长度或直径：长度或直径：应根据施工设备能力，施工要求的最小尺寸及码头变形缝间应根据施工设备能力，施工要求的最小尺寸及码头变形缝间距确定。距确定。我国船厂生产的一般在我国船厂生产的一般在101012-1212-1214m14m，约，约600600800t800t，国内最大，国内最大2000t2000t，世界上最大沉箱为我国为马尔太设计并利用马尔太船坞生产的沉箱，世界上最大沉箱为我国为马尔

35、太设计并利用马尔太船坞生产的沉箱，l lb bh=26h=26262621.5m21.5m，约，约6400t6400t。高度：高度：顶部高程宜适当放低，但不得低于现浇胸墙的施工水位，构造上沉顶部高程宜适当放低，但不得低于现浇胸墙的施工水位，构造上沉箱要伸入胸墙箱要伸入胸墙3050cm，以保证整体性。，以保证整体性。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程49沉箱码头沉箱码头构造构造壁厚壁厚作用：增大沉箱刚度，减小立板、底板的计算跨度，从而减小内力。作用：增大沉箱刚度，减小立板、底板的计算跨度，从而减小内力。隔墙间距：隔墙间距：3 35m5m，隔墙顶应比外壁

36、低，隔墙顶应比外壁低101020cm20cm，便于封舱板或搭设工作，便于封舱板或搭设工作平台，隔墙上可以挖孔，以减小材料用量。平台，隔墙上可以挖孔，以减小材料用量。沉箱的外壁和底板的厚度应由计算确定，但壁厚沉箱的外壁和底板的厚度应由计算确定，但壁厚25cm25cm，一般取，一般取30-35cm30-35cm，底板厚度底板厚度壁厚，一般取壁厚，一般取353540cm40cm。 应根据当地的材料，选用量大、便宜、易密实和易填充的填料，如：砂、应根据当地的材料，选用量大、便宜、易密实和易填充的填料，如：砂、块石、卵石、开山土等。块石、卵石、开山土等。构造构造纵、横隔墙纵、横隔墙构造构造填料填料河海大

37、学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程50沉箱码头沉箱码头构造构造接缝构造接缝构造 1 1）每隔一箱格在前后壁设置一个灌水孔，）每隔一箱格在前后壁设置一个灌水孔，不设灌水孔的箱格，应在隔墙上设置通水孔。不设灌水孔的箱格，应在隔墙上设置通水孔。2 2）为了便于沉箱沉放时的定位，应在箱顶）为了便于沉箱沉放时的定位，应在箱顶的四个角上埋置拉环。的四个角上埋置拉环。1 1）平接：当墙后设置抛石棱体或全部采用）平接：当墙后设置抛石棱体或全部采用块石回填时。块石回填时。2 2）空腔对接：当墙后不设抛石棱体而全部）空腔对接：当墙后不设抛石棱体而全部采用砂或开山土回填时，腔内

38、设置倒滤层，采用砂或开山土回填时，腔内设置倒滤层，平均缝宽平均缝宽5cm5cm。注意：沉箱接缝的底面防漏。注意：沉箱接缝的底面防漏。 构造构造其它其它河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程51扶壁码头扶壁码头适用：适用：缺点：缺点：优点：优点：河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程52扶壁码头扶壁码头肋板：肋板：将立板和底板连成将立板和底板连成整体，并支撑立板和底板整体，并支撑立板和底板底板：底板：将上部荷载传给基将上部荷载传给基床床立板：立板：挡土并构成码头直挡土并构成码头直立岸壁。立岸壁。组组 成成河海大学河海

39、大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程53扶壁码头扶壁码头无底扶壁无底扶壁翘尾式扶壁翘尾式扶壁将上部荷载传给基床将上部荷载传给基床空腹式或折线式空腹式或折线式可节省砼和钢筋，但配筋可节省砼和钢筋，但配筋复杂，施工麻烦，工程意复杂，施工麻烦，工程意义不大。义不大。型型 式式河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程54扶壁码头扶壁码头长度：长度：预制安装时，取决于起重能力，但预制安装时，取决于起重能力，但H/3H/3；干地现浇时，取；干地现浇时，取变形缝间距。变形缝间距。宽度：宽度：由结构稳定性和地基承载能力确定但构造上应满足：前趾长由结构稳定性和地基承载能力确定但构造上应满足：前趾长1m1m；翘尾长；翘尾长底宽底宽/4/4；翘尾角度；翘尾角度。高度：高度：由码头水深和胸墙的底标高确定，且不低于胸墙的施工水位，由码头水深和胸墙的底标高确定，且不低于胸墙的施工水位，护壁顶端宜嵌入胸墙护壁顶端宜嵌入胸墙10cm10cm。构造构造外形尺寸外形尺寸河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港