港口工程I--港口水工建筑筑物陳達(dá)201304港口海岸與近近海工程學(xué)院院港口工程2碼頭使用荷載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持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)長(zhǎng)的可變作用用碼頭地帶：前前沿地帶、前前方堆場(chǎng)、后后方堆場(chǎng)前情提要河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院船舶荷載水流力冰荷載中-活載：特種活活載、普通活活載10t、15t、20t、30t、55t系纜力、撞擊擊力、擠靠力力港口工程3重力式碼頭的的組成胸墻和墻身：：是重力式碼頭頭的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)，擋土、承承受并傳遞外外力、構(gòu)成整整體，便于安安裝碼頭設(shè)備備。基礎(chǔ)：（1）擴(kuò)散、減小小地基應(yīng)力，，降低碼頭沉沉降；（2）有利于保護(hù)護(hù)地基不受沖沖刷；（3）便于整平地地基，安裝墻墻身。墻后回填：（主要指拋石石棱體，倒濾濾層）減小土土壓力，減小小水土流失。。碼頭設(shè)施：供船舶系靠，，裝卸作業(yè)。。河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程4重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式主主要取決于墻墻身結(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碼頭干地施工的現(xiàn)現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭頭扶壁碼頭大圓筒碼頭我國(guó)常用的結(jié)結(jié)構(gòu)型式我國(guó)常用的結(jié)結(jié)構(gòu)型式近年采用較多多的型式常用于有干地地施工條件的的內(nèi)河港我國(guó)南方較常常用的型式近年采用較多多的型式河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程5重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式方塊碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程6重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式沉箱碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程7重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式扶壁碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程8重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式大直徑圓筒碼碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程9重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式格形鋼板樁碼碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程10重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式干地現(xiàn)場(chǎng)澆筑筑（或砌筑））結(jié)構(gòu)河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程11重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式水下安裝預(yù)制制結(jié)構(gòu)河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程12重力式碼頭的的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)墻身的施工方法劃分干地現(xiàn)場(chǎng)澆筑筑（或砌筑）結(jié)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)件件開(kāi)挖基床拋填塊石基床床基床夯實(shí)和整整平在基床上安裝裝強(qiáng)身預(yù)制件件澆注胸墻拋填墻后塊石石棱體和鋪設(shè)設(shè)倒濾層安裝碼頭設(shè)備備和鋪設(shè)路面面施工順序河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程13方塊碼頭適用：地基較好，當(dāng)當(dāng)?shù)赜写罅渴?，缺少鋼鋼材和冰況嚴(yán)嚴(yán)重的情況。。缺點(diǎn)：水下工作量大大，結(jié)構(gòu)整體體和抗震性能能差，需要石石料量大。優(yōu)點(diǎn)：耐久性好，基基本不需要鋼鋼材，施工簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，不需要要復(fù)雜的施工工設(shè)備，如果果沒(méi)有大型起起重船，可把把塊體做得小小一些。河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)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一一種，卸荷板板的存在，減減小了墻背后后的土壓力，，基底應(yīng)力較較均勻，斷面面和底寬大大大減小，整體體穩(wěn)定性較好好。衡重式土壓力減小，，重心靠后，，基底應(yīng)力分分布均勻，橫橫斷面方向整整體性好，但但結(jié)構(gòu)重心靠靠上，抗震性性能差，且衡衡重式斷面在在施工中存在在后傾穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題。階梯形斷面和底寬較較大，材料用用量較多，橫橫斷面方向整整體性差，且且地基應(yīng)力不不均勻。河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程15空心方塊有底空心：外形尺寸大，，抗傾能力大大（填料全部部參加抗傾）），基底應(yīng)力力較小，但易易斷裂。無(wú)底空心：抗傾能力小，，基底局部應(yīng)應(yīng)力集中，僅僅用于小碼頭頭。方塊碼頭結(jié)構(gòu)形式異型方塊結(jié)構(gòu)輕型，材材料較省，土土壓力較?。ǎ涨粌?nèi)不完完全填滿石料料），造價(jià)低低，但施工中中穩(wěn)定性差，，基底局部應(yīng)應(yīng)力集中，一一般用于小碼碼頭。實(shí)心方塊制作方便，耐耐久性好，施施工維修簡(jiǎn)便便，但砼或石石料用量大，，若起重設(shè)備備能力足夠，，地基承載力力好，材料供供應(yīng)充足，宜宜選用這種型型式。河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程16空心塊體：工字，雙工字字，多工字，，日字，口字字，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)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院港口工程17卸荷板一般采采用鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)，其型式式有懸臂式、、錨固式和簡(jiǎn)簡(jiǎn)支式。懸臂式最為常常用，其懸臂臂長(zhǎng)度和厚度度應(yīng)通過(guò)后傾傾穩(wěn)定性和強(qiáng)強(qiáng)度計(jì)算確定定，一般懸臂臂長(zhǎng)1.5～3.0m，厚度度0.8～1.2m。為防止止后傾傾，懸懸臂不不能太太長(zhǎng)，，應(yīng)滿滿足控控制條條件：：懸臂臂長(zhǎng)/墻身頂頂寬≤≤0.5。當(dāng)懸臂臂長(zhǎng)度度/厚度＜＜1.5，一般般可采采用素素砼，，此時(shí)時(shí)厚度度1～1.2m；懸臂臂長(zhǎng)度度/厚度≥≥1.5，應(yīng)采采用鋼鋼筋砼砼，此此時(shí)厚厚度0.8～1.0m。方塊碼碼頭構(gòu)造—塊體尺尺寸原則上上越大大越好好，但但應(yīng)考考慮預(yù)預(yù)制和和起重重設(shè)備備的能能力以以及碼碼頭的的分段段長(zhǎng)度度。構(gòu)造—卸荷板板河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程18（2）盡量量使斷斷面重重心后后移，，以增增大穩(wěn)穩(wěn)定，，減小小地基基應(yīng)力力，宜宜采用用衡重重式斷斷面，，衡重重式碼碼頭在在施工工過(guò)程程中，，若墻墻后未未及時(shí)時(shí)回填填，存存在向向后傾傾覆的的危險(xiǎn)險(xiǎn)，為為了保保證墻墻在施施工期期的穩(wěn)穩(wěn)定性性應(yīng)控控制基基底應(yīng)應(yīng)力分分布，，應(yīng)對(duì)對(duì)墻身身合力力到后后趾的的距離離作限限制。。方塊碼碼頭斷面設(shè)設(shè)計(jì)（1）盡量量減小小土壓壓力。（3）在施工工許可可的情情況下下，盡盡量增增大塊塊體尺尺寸，，以減減少層層數(shù)和和數(shù)量量。（4）卸荷板板的位位置應(yīng)應(yīng)適當(dāng)當(dāng)?shù)鸵灰恍?，，一般般卸荷荷板頂頂面以以放在在現(xiàn)澆澆胸墻墻的施施工水水位為為宜。。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程19沉箱碼碼頭適用：：當(dāng)?shù)赜杏谐料湎漕A(yù)制制場(chǎng)或或工程程量較較大，，工期期短的的大型型碼頭頭，或或需要要采用用沉箱箱結(jié)構(gòu)構(gòu)的特特殊工工程，，如燈燈塔基基礎(chǔ)等等。。缺點(diǎn)：：鋼材用用量大大，耐耐久性性不如如方塊塊結(jié)構(gòu)構(gòu)，且且需專專門的的預(yù)制制下水水設(shè)備備；基基床整整平要要求高高；沉沉箱一一旦遭遭到破破壞，，修理理難度度較大大。優(yōu)點(diǎn)：：整體性性好，，空心心率大大，內(nèi)內(nèi)部填填料自自重小小，地地基應(yīng)應(yīng)力較較??；；抗震震能力力強(qiáng)，，施工工速度度快，，水下下工作作量少少，箱箱內(nèi)可可填充充砂石石料，，造價(jià)價(jià)低。。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程20沉箱碼碼頭河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程21沉箱碼碼頭船用氣氣囊上上下水水河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程22沉箱碼碼頭河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程23沉箱碼碼頭斷面形形式矩形沉沉箱制作簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，浮游游穩(wěn)定定性好好，施施工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)豐豐富，，多用用于岸岸壁式式碼頭頭。1）對(duì)稱稱式：：最常常用；；2）非對(duì)對(duì)稱式式：節(jié)節(jié)省鋼鋼筋砼砼，但但制作作麻煩煩，浮浮游穩(wěn)穩(wěn)定性性差；；3）開(kāi)孔孔式：：對(duì)無(wú)無(wú)掩護(hù)護(hù)的港港口，，消能能效果果較好好。圓形沉沉箱（（多用于于墩式式碼頭頭）1）受力力條件件好，，浮游游時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生徑徑向水水壓力力，壁壁內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生壓壓應(yīng)力力，使使用時(shí)時(shí)產(chǎn)生生徑向向側(cè)壓壓力，，壁內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生生拉應(yīng)應(yīng)力；；2）按構(gòu)構(gòu)造配配筋，，用鋼鋼量少少（填填料側(cè)側(cè)壓力力按儲(chǔ)儲(chǔ)倉(cāng)壓壓力計(jì)計(jì)算，，數(shù)值值不大大，往往往不不起控控制作作用））；3）腔體體內(nèi)不不設(shè)隔隔板，，砼用用量減減少，，重量量減小小，且且空間間大，，施工工方便便；4）環(huán)形形箱壁壁對(duì)水水流的的阻力力小。。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程24沉箱碼碼頭構(gòu)造—外形尺尺寸寬度：：沉箱的的底寬寬應(yīng)根根據(jù)建建筑物物的穩(wěn)穩(wěn)定性性和地地基承承載力力確定定，同同時(shí)也也要滿滿足浮浮運(yùn)吃吃水，，干舷舷高度度和浮浮游穩(wěn)穩(wěn)定性性的要要求，，若不不滿足足，應(yīng)應(yīng)盡量量從施施工上上采取取措施施，如如用起起重船船或浮浮筒吊吊護(hù)，，不得得已才才考慮慮增大大寬度度。長(zhǎng)度或或直徑徑：應(yīng)根據(jù)據(jù)施工工設(shè)備備能力力，施施工要要求的的最小小尺寸寸及碼碼頭變變形縫縫間距距確定定。我國(guó)船船廠生生產(chǎn)的的一般般在10××12-12××14m，約600～800t，國(guó)內(nèi)內(nèi)最大大2000t，世界界上最最大沉沉箱為為我國(guó)國(guó)為馬馬爾太太設(shè)計(jì)計(jì)并利利用馬馬爾太太船塢塢生產(chǎn)產(chǎn)的沉沉箱，，l×b×h=26××26×21.5m，約6400t。高度：：頂部高高程宜宜適當(dāng)當(dāng)放低低，但但不得得低于于現(xiàn)澆澆胸墻墻的施施工水水位，，構(gòu)造造上沉沉箱要要伸入入胸墻墻30～50cm，以保保證整整體性性。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程25沉箱碼碼頭構(gòu)造—壁厚作用：：增大大沉箱箱剛度度，減減小立立板、、底板板的計(jì)計(jì)算跨跨度，，從而而減小小內(nèi)力力。隔墻間間距：：3～5m，隔墻墻頂應(yīng)應(yīng)比外外壁低低10～20cm，便于于封艙艙板或或搭設(shè)設(shè)工作作平臺(tái)臺(tái)，隔隔墻上上可以以挖孔孔，以以減小小材料料用量量。沉箱的的外壁壁和底底板的的厚度度應(yīng)由由計(jì)算算確定定，但但壁厚厚≮25cm，一般般取30-35cm，底板板厚度度≮壁壁厚，，一般般取35～40cm。應(yīng)根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)氐氐牟牟牧希?，選用用量大大、便便宜、、易密密實(shí)和和易填填充的的填料料，如如：砂砂、塊塊石、、卵石石、開(kāi)開(kāi)山土土等。。構(gòu)造—縱、橫橫隔墻墻構(gòu)造—填料河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程26沉箱碼碼頭構(gòu)造—接縫構(gòu)構(gòu)造1）每隔隔一箱箱格在在前后后壁設(shè)設(shè)置一一個(gè)灌灌水孔孔，不不設(shè)灌灌水孔孔的箱箱格，，應(yīng)在在隔墻墻上設(shè)設(shè)置通通水孔孔。2）為了了便于于沉箱箱沉放放時(shí)的的定位位，應(yīng)應(yīng)在箱箱頂?shù)牡乃膫€(gè)個(gè)角上上埋置置拉環(huán)環(huán)。1）平接接：當(dāng)當(dāng)墻后后設(shè)置置拋石石棱體體或全全部采采用塊塊石回回填時(shí)時(shí)。2）空腔腔對(duì)接接：當(dāng)當(dāng)墻后后不設(shè)設(shè)拋石石棱體體而全全部采采用砂砂或開(kāi)開(kāi)山土土回填填時(shí)，，腔內(nèi)內(nèi)設(shè)置置倒濾濾層，，平均均縫寬寬5cm。注意：：沉箱箱接縫縫的底底面防防漏。。構(gòu)造—其它河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程27扶壁碼碼頭適用：：有起重重運(yùn)輸輸設(shè)備備，有有預(yù)制制能力力的情情況或或有干干地施施工條條件。。缺點(diǎn)：：整體性性差，，耐久久性差差。優(yōu)點(diǎn)：：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，施工工速度度快，，節(jié)省省材料料，造造價(jià)低低。。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程28扶壁碼碼頭肋板：：將立板板和底底板連連成整整體，，并支支撐立立板和和底板板。底板：：將上部部荷載載傳給給基床床。立板：：擋土并并構(gòu)成成碼頭頭直立立岸壁壁。組成成河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程29扶壁碼碼頭無(wú)底扶扶壁翹尾式式扶壁壁將上部部荷載載傳給給基床床?？崭故绞交蛘壅劬€式式可節(jié)省省砼和和鋼筋筋，但但配筋筋復(fù)雜雜，施施工麻麻煩，，工程程意義義不大大。型式式河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程30扶壁碼碼頭長(zhǎng)度：：預(yù)制安安裝時(shí)時(shí)，取取決于于起重重能力力，但但≮H/3；干地地現(xiàn)澆澆時(shí)，，取變變形縫縫間距距。寬度：：由結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定定性和和地基基承載載能力力確定定但構(gòu)構(gòu)造上上應(yīng)滿滿足：：前趾趾長(zhǎng)≯≯1m；翹尾尾長(zhǎng)≯≯底寬寬/4；翹尾尾角度度≯φ。高度：：由碼頭頭水深深和胸胸墻的的底標(biāo)標(biāo)高確確定，，且不不低于于胸墻墻的施施工水水位，，護(hù)壁壁頂端端宜嵌嵌入胸胸墻10cm。構(gòu)造—外形尺尺寸河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程31扶壁碼碼頭肋板的的材料料用量量在整整個(gè)扶扶壁結(jié)結(jié)構(gòu)中中占很很大比比重，，肋板板間距距與肋肋板數(shù)數(shù)量有有關(guān)，，須經(jīng)經(jīng)技術(shù)術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)比比較加加以確確定：：對(duì)現(xiàn)澆澆多肋肋扶壁壁：1/2～1/3墻高或或2～3.5m。對(duì)預(yù)制制扶壁壁：若若預(yù)制制件長(zhǎng)長(zhǎng)<4m，用單單肋扶扶壁；；若預(yù)預(yù)制件件長(zhǎng)≥≥4m，用雙雙肋或或多肋肋扶壁壁。具體確確定：：肋板板間距距應(yīng)根根據(jù)立立板和和底板板的支支座彎彎矩和和跨中中彎矩矩大致致相等等的原原則確確定。。構(gòu)造—肋板的的間距距河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程32扶壁碼碼頭縫寬：：扶壁間間垂直直縫設(shè)設(shè)計(jì)寬寬度采采用4‰扶壁高高度，，但≮≮4cm。構(gòu)造—扶壁接接縫倒濾構(gòu)構(gòu)造（（當(dāng)墻墻后無(wú)無(wú)拋石石棱體體時(shí)））：（1）立板板的懸懸臂不不長(zhǎng)：：在肋肋板外外側(cè)設(shè)設(shè)置隔隔砂板板；（2）立板板的懸懸臂較較長(zhǎng)：：在立立板后后設(shè)置置隔砂砂板；；（3）為了了防止止倒濾濾井中中填料料下沉沉后在在胸墻墻下出出現(xiàn)空空隙而而造成成漏砂砂，應(yīng)應(yīng)在胸胸墻底底部的的后面面設(shè)置置倒濾濾棱體體。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程33大直徑徑圓筒筒碼頭頭適用：：地質(zhì)條條件較較好的的深水水碼頭頭，如如廣西西防城城港D=16m，或地地基表表面有有不厚厚但又又不薄薄的軟軟土層層的情情況。。特點(diǎn)：：（1）鋼材材、砼砼用量量少，，每延延米材材料用用量與與圓筒筒直徑徑無(wú)關(guān)關(guān)，只只與碼碼頭高高度和和圓筒筒壁厚厚有關(guān)關(guān)。（2）對(duì)地地基條條件的的適應(yīng)應(yīng)能力力比其其它重重力式式碼頭頭強(qiáng)。。（3）構(gòu)造造簡(jiǎn)單單，較較受業(yè)業(yè)主歡歡迎。。（4）圓筒筒內(nèi)填填料可可就地地取材材。河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程34大直徑徑圓筒筒碼頭頭河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程35大直徑徑圓筒筒碼頭頭河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程36大直徑徑圓筒筒碼頭頭河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程37大直徑徑圓筒筒碼頭頭將圓筒筒沿高高度分分成幾幾段預(yù)預(yù)制，，在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安安裝整體預(yù)預(yù)制圓筒的的制造造方式式將圓筒筒在平平面上上分成成若干干片，，然后后在陸陸上或或現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)進(jìn)行行拼裝裝現(xiàn)場(chǎng)整整體澆澆注，，有干干地施施工條條件，，同沉沉井一一般，，邊澆澆邊沉沉圓筒的的直徑徑應(yīng)根根據(jù)碼碼頭穩(wěn)穩(wěn)定性性及使使用要要求確確定，，一般般為5～14m，具體體由計(jì)計(jì)算確確定河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程38大直徑徑圓筒筒碼頭頭按圓筒筒的平平面形形狀分分：圓形、、多邊邊形、、橢圓圓形型式式按圓筒筒排數(shù)數(shù)分：：?jiǎn)闻攀绞?，使使用較較多；；雙排排式或或多排排式河海大大學(xué)港港口海海岸與與近海海工程程學(xué)院院港口工工程39大直徑徑圓筒筒碼頭頭構(gòu)造—外型尺尺寸直徑：：由碼頭頭穩(wěn)定定性及及使用用要求求確定定，一一般為為5～14m。高度：：由碼頭頭的水水深和和埋入入地基基的深深度確確定。。埋入入地基基的深深度由由建筑筑物的的穩(wěn)定定性和和地基基持力力層深深度決決定，，一般般埋深深2.0～5.0m。壁厚：：由強(qiáng)度度計(jì)算算確定定，一一般為為25～30cm，D>14m時(shí)，壁壁厚應(yīng)應(yīng)適當(dāng)當(dāng)加厚厚。其它：：（1）應(yīng)根根據(jù)碼碼頭穩(wěn)穩(wěn)定和和減小