重力式码头介绍及设计经验交流课件

1、重力式码头结构类型介绍及设计经验交流主讲内容一、重力式码头结构类型二、重力式码头设计经验交流码头按结构形式分类重力式板桩式高桩式混合式浮码头特点：1、靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆，对超载和工艺变化适应能力最好；2、坚固耐久，抗冻抗冰；3、施工简单，维修费用少。适用：较好地基重力式特点：靠打入地基中的板桩墙挡土，受有较大的土压力。适用：所有板桩可沉入的地基。板桩式特点：主要由上部结构和桩基组成，通过上部结构将作用在码头上的荷载经桩基传给地基，其耐久性、对超载以及工艺变化的适应能力较差。适用：软土地基高桩式混合式除上述三种为主要结构型式外，可根据当地地基、水文、材料、施工条件和码头使用要求等因素，也

2、可采用各种不同型式的混合结构，图中大型框架式码头为透空的重力式结构。混合式壁桩框架结构，包括框架和壁桩，其具有传统桩式结构地基适应性强、构件预制度高、施工简便的优点，同时克服了桩式结构耐久性差、承载能力低的缺点。浮码头特点：码头面随水位变化而升降；作业受场地限制和风浪影响。适用：客运码头、渔码头、内河油码头。第一部分 重力式码头结构类型重力式码头结构介绍及设计经验交流基 础墙身胸墙墙后回填重力式码头主要组成部分重力式码头按墙身分类1、沉箱码头2、方块码头3、扶壁码头4、坐床式圆筒码头5、现浇混凝土或浆砌石码头6、沉入式大圆筒码头重力式码头设计与施工规范国内无规范格型钢板桩码头设计与施工规程7、

3、格型钢板桩码头1、沉箱结构矩形沉箱圆形沉箱开孔沉箱对称式矩形沉箱制作简单，浮游稳定性好，施工经验成熟，最为常用。非对称式虽然能节省一部分混凝土量，但形状复杂，下水、浮运安装均需起重船协助，若无特殊要求，一般很少采用。矩形沉箱多用于岸壁式码头。对称式非对称式（1）矩形沉箱侧壁后壁前壁前趾后趾横隔墙纵隔墙沉箱的组成滨州港海港港区化工码头矩形沉箱（2）圆形沉箱环形沉箱对水流的阻力小，受力情况好，配筋量小，可不设内隔墙，但模板较复杂。多用于墩式码头。广东石化原油码头圆形沉箱（3）开孔沉箱有消浪要求的码头可采用。 前两排仓隔分别在前面板、侧隔墙、隔板开孔，其中前面板布置8个的竖向孔。日照港岚山港区南作业

4、区#15、#16泊位工程秦皇岛港煤码头开孔沉箱优点：整体性好，水上安装工作量少，施工速度快；缺点：耐久性不如块体码头，需钢材多；需专门预制场和大型设备。沉箱码头优缺点分析2、方块结构（1）按断面形式分类a、实心方块B、空心方块（2）按方块形式分类2、方块结构烟台港栾家口港区5万吨级方块结构重力式方块结构基床厚4.0m。墙体由四层方块及卸荷板构成，底层方块底宽7.3m，单个方块最重约264吨。上部现浇砼胸墙。墙体后设抛石棱体，棱体外设二片石和混合倒滤层。7.3烟台港栾家口港区5万吨级方块吊装优点：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，不需 复杂的施设备；缺点：水下工作量大，结构整体性能差。一般适用

5、于地基较好的中小型码头（5w吨级以下）。方块码头优缺点分析3、扶壁结构 由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。按扶壁施工方法可分为预制安装结构和现浇连续结构。优点：较沉箱节省混凝土和钢材，不需要专门预制场和下水设施；较方块安装量小，施工速度快。缺点： 整体性差、耐久性差。扶壁码头优缺点分析4、大圆筒结构大圆筒是无底的大直径圆形薄壁结构。大圆筒直径一般为520m。预制好的大圆筒吊运到现场安装，待安装完毕后，筒内充填块石或砂，圆筒之间采取堵缝措施。4、大圆筒结构 按基础形式分类：座床式（放在抛石基床上）：当地基下不深处有较硬土层而直接放置圆筒其承载力又不足时采用。沉入式：当地基表面以

6、下有一定深度的软土层，可以将圆筒穿过软土层插入到下卧持力层。港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒5、现浇混凝土或浆砌石码头优点：就地取材，不需钢材，不需大型和复杂的施工设备，施工简单，整体性好。缺点： 要求有干地施工条件，需砂石料多。用打入地基中的平板型钢板桩组成大直径的圆圈，圆圈内用砂、土或石料填充而成。施工筹备期短，施工速度快，占用场地小。在沙源丰富地区，对于水深大、挡土高度大和岸线较长的码头来说，是一种比较经济合理的结构形式。圆格形扁格形6、格形钢板桩码头 在地基条件较好的地方，都可以采用重力式码头，至于采用上述哪种具体结构，往往需要根据码

7、头的水深、使用要求、工程地点水域掩护条件、周边大型施工设施、大型船机、施工队伍的能力和经验，最后通过技术经济综合比较后确定。重力式码头结构选型第二部分 重力式码头的设计经验交流重力式码头结构介绍及设计经验交流重力式码头的设计状况、持久状况：在结构使用期按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。、短暂状况：施工期或使用期临时承受某种特殊荷载时，应按承载能力极限状态设计，必要时也需按正常使用极限状态设计。、地震状况：使用期遭受地震作用时应按承载能力极限状态设计。结构计算稳定性抗滑、抗倾稳定性整体稳定性承载力基床承载力地基承载力地基沉降构件计算承载力裂缝宽度1、永久作用 2、可变作用3、地震作用作用

8、分类 堆货荷载、流动机械荷载、可变作用产生的土压力、船舶荷载、波浪力、冰荷载、施工荷载等。 建筑物自重、固定设备自重、墙后填料产生的土压力和剩余水压力等。（1）容重宜通过试验确定，无实测资料时， 按规范取值。 （2）对于无粘性材料（砂、石），剩余水位以上采用天然高度，剩余水位以下采用浮重度。粘性土根据当地经验选用。1、建筑物自重力 、剩余水压力剩余水压力应根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩余水压力。墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时：潮汐港：剩余水头取1/51/3的平均潮差；河港：取决于排水措施和墙前、后地下水位情况。3、土压力古典土

9、压力理论：库仑理论朗肯理论特殊情况采用图解法 对减压棱体，当破裂面通过两种填料时，出坡点P 以上和以下分别按两种填料计算土压力。出坡点P点的位置可按平均破裂角近似确定，平均破裂角可按两种填料破裂角标准值由层厚加权平均确定。即： 出坡点P墙后有减压棱体土压力计算卸荷板下土压力图 M点以上的土压力不计卸荷板底面以上土重力的影响；N点以下土压力按无卸荷板情况考虑。MN之间按直线过渡。4、船舶荷载一般只考虑系缆力 (抗倾抗滑稳定计算）；分布宽度：以45度角向下扩散原则确定。对分段长度内为一个整体结构的码头，验算墙底稳定性时，系缆力分布长度等于一个分段长度。重力式码头地面荷载一般只考虑堆货荷载、门机和铁

10、路荷载。（1）堆货荷载应根据堆存货种、装卸工艺确定的堆存情况，结合结构型式、地基条件和不同计算项目并考虑港口发展等经综合分析确定。一般可按荷载规范选用。 (2)门机和铁路荷载以轮压形式作用在轨道上，然后通过轨枕或轨道梁沿码头的纵横向向下传布。实际工程中常采用等代均布荷载的方式处理。5、地面使用荷载（1）沿码头长度方向将轮压力转化成线荷载 Pm=nP/L门机荷载简化方法L结构缝门机荷载简化方法（2）垂直码头前沿方向将线荷载分布到门机轨道基础宽度上。 P=Pm/BBB地面使用荷载的布置地面使用荷载为可变荷载时，应根据不同的计算项目，按最不利情况进行布置。垂直力最大，水平力最大用于验算基床、地基承载

11、力及建筑物的沉降和整体滑动稳定性。垂直力最小，水平力最大用于计算抗倾、抗滑稳定性。垂直力最大，水平力最小用于验算基底后踵的应力。54（1）墙前进行波高大于1.0m时，应考虑波浪力（波谷）。（2）设计波浪重现期取50年一遇（水文规范），施工期波浪重现期取510年一遇（防波堤直立堤）。设计波高累积频率H1%，验算基床、护底块石稳定性时，采用H5%。 （3）采用的波高必须是设计潮位相对应的波高。 6、波浪力地基较好重力式码头基础处理方式？重力式码头基础处理方式地基不那么好？重力式码头基础处理方式1、地基较好2、地基一般3、地基较差第一种情况：地基较好-14.7-15.7 码头前沿设计底高程-13.6m，持力层为第层含粘性土碎石，层顶高程-22.3m。软土层厚度8.7m。第层以上为淤泥质土，明显不适合做持力层。第二种情况：地基一般-13.6第层含粘性土碎石-22.3淤泥质土第二种情况：地基一般-13.6第层含粘性土碎石-22.3 方案一：直接大开挖，厚抛石基床方案。应力扩散线第二种情况：地基一般-13.6第层含粘性土碎石-22.3 方案一：直接大开挖，厚抛石基床方案。第二种情况：地基一般-13.6第层含粘性土碎石-22.3-15.3 方案二：减少基床厚度（加大墙体高度）第二种情况：地基一般-13.6第层含粘性土碎石-22.3 方案三：减少基床宽度应力扩散线抛石基床第二种情况：地基一般-