(港口水工建筑物)5重力式码头的构造
重力式码头
㈢、倒滤层构造 • １、位置：抛石棱体顶面，坡面，胸墙变形缝及
卸荷板顶面及侧面接缝处。 • ２、形式 • ⑴、碎石倒滤层：①可分层；②不分层：采用级配较 好的天然石料（或粒径5~8mm的碎石）一次合成，厚度 ≮60cm。 • ⑵、土工织物倒滤层：直接设置在墙身接缝处的土工 织物宜双层布置，抛石棱体后可单层布置。土工织物 的技术要求参见现行行业标准《水运工程土工织物应 用技术规程》。
第三章 重力式码头
• 重力式码头的结构型式及其特点 • 重力式码头的构造 • 重力式码头的一般计算
• 方块码头
• 沉箱码头 • 护壁码头 • 大直径圆筒码头
Ⅰ、重力式码头的结构型式及其特点
一、 重力式码头的一般特点
• 工作原理 • 优点
• 缺点
• 适用条件
二、重力式码头的主要组成部分及其作用
• １、胸墙和墙身：是重 力式码头的主体结构， 挡土、承受并传递外力、 构成整体、便于安装码 头设备。 • ２、基础：⑴扩散、减 小地基应力，降低码头 沉降；⑵有利于保护地 基不受冲刷；⑶便于整 平地基，安装墙身。
• 针对设置前趾且高出基床 面的码头，为了防止船底 碰撞码头前趾，应保证前 趾与船舶舭龙骨之间的最 小净距不应小于0.3m。
㈡
变形缝的设置
• 码头结构中一般将沉降缝和伸缩缝合二为一，成为变 形缝，即一缝两用。 • １、位置：⑴新、旧结构衔接处；⑵水深或结构型式 变化处；⑶地基土质变化较大处；⑷基床厚度变化处； ⑸沉箱接缝处等。 • ２、缝宽：2~5mm，垂直通缝。 • ３、间距：在考虑上述因素外，一般10~30m不等。
㈤、增强结构耐久性的措施：
• 适当提高材料的强度标号；适当增大构件厚度和钢筋 的砼保护层厚度；采用耐侵蚀性强，抗磨性高和抗冻 性能好的新材料；采用花岗石或预制钢筋砼板镶面。
重力式码头施工组织设计
重力式码头施工组织设计一、项目概述重力式码头是一种常见的码头类型，用于装卸货物和停靠船只。
本文将详细介绍重力式码头施工组织设计的内容，包括施工方案、工期安排、人员组织、安全措施等。
二、施工方案1. 地质勘察：在施工前，应进行地质勘察，了解施工区域的地质情况，包括土质、地下水位、地下管线等。
根据勘察结果，制定相应的施工方案。
2. 施工工艺：根据设计图纸和施工要求，确定施工工艺。
包括挖掘基坑、浇筑混凝土、安装码头设备等。
3. 施工设备：根据施工方案，确定所需的施工设备，包括挖掘机、混凝土搅拌机、起重机等。
确保设备的数量和质量满足施工需要。
4. 施工材料：根据设计要求，选用符合标准的建造材料，包括混凝土、钢筋等。
确保材料的质量和数量满足施工需要。
三、工期安排1. 施工计划：根据施工方案和工期要求，制定施工计划。
明确每一个施工阶段的工作内容和时间节点。
2. 施工进度控制：通过合理安排施工队伍和设备，控制施工进度。
及时解决施工中的问题，确保施工进度不延误。
四、人员组织1. 项目经理：负责整个施工项目的组织和管理，包括施工方案的制定、工期的安排、人员的调配等。
2. 技术人员：负责施工图纸的编制和施工工艺的制定，指导施工过程中的技术问题。
3. 施工人员：根据施工方案和工艺要求，进行具体的施工工作，包括挖掘基坑、浇筑混凝土、安装设备等。
五、安全措施1. 安全培训：在施工前，对施工人员进行安全培训，提高他们的安全意识和应急处理能力。
2. 安全设施：在施工现场设置安全警示标志，保证施工人员的安全。
同时，配备必要的安全设备，如安全帽、安全绳等。
3. 安全监控：安排专人进行施工现场的安全监控，及时发现和解决安全隐患。
六、质量控制1. 施工质量检查：在施工过程中，进行定期的质量检查，确保施工质量符合设计要求和相关标准。
2. 质量记录：对施工过程中的质量问题进行记录，及时整改，确保施工质量的可追溯性。
七、环境保护1. 施工废弃物处理：对施工过程中产生的废弃物进行分类、采集和处理，确保环境不受污染。
港口水工建筑物
陈达
河海大学 港 口 海 岸 与 近 海 工 程 学 院
HOHAI UNIVERSITY
College of Habor, Costal and Offshore Engineering
港口水工建筑物
前情提要
基床形式、 厚度 临水面轮廓 型式
基槽底宽、边坡坡度、肩宽、夯实 块石质量要求、预留沉降量、倒坡
采用的极限状态
承载能力极限状态 承载能力极ห้องสมุดไป่ตู้状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 正常使用极限状态 正常使用极限状态
采用的效应组合
持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 短暂效应组合 长期效应 (准永久)组合 长期效应 (准永久)组合
河海大学 港口海岸与近海工程学院
8
港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
墙后主动土压力
无粘性填料的墙背 15o 永久作用 EHn
n1 0.5 2 i hi n hn hn K an cos(a n ) i 1
可变作用 EqHn qKq Kan hn cos(a n )
设计状态
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
计算和验算内容
对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性 沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性 基床和地基承载力 整体稳定性 墙底面合力作用点位置 构件(卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和大圆筒)的承载力 码头施工期稳定性和构件承载力验算
构件(卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和大圆筒)裂缝宽度验算
确定原则：根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。
港口水工建筑物沉箱重力式码头课程设计
（0.4，0.45，0.5，0.55m）
3、箱内隔墙布置 ——宜对称布置，间距3～5m，内隔墙上部挖洞时，孔洞
下边缘至箱底的距离不宜小于隔墙间距的1.5倍 4、隔墙厚度 ——隔墙间距的1/25～1/20，厚度≮200mm。
加强角宽度150-200mm，以减少应力集中。 5、沉箱重量（是否大于预制场预制能力），干舷、浮游
稳定性计算
（列表计算、汇总）
四、上部结构设计
（一）胸墙断面设计（现浇砼） 1、胸墙顶宽：
胸墙常见L型、梯形等几种形式。 顶宽≮0.8m（应可以放下系船柱，门机前轨、 管沟，可设置系船柱块体） 2、胸墙底宽： 由胸墙稳定性要求确定。根据经验＞1/2沉箱顶 宽度。 3、胸墙高度＝胸墙顶标高－胸墙底标高
关，有掩护码头。(10000t＜满载排水量＜ 30000t)0.10～0.15m/s
③ （由撞击能量）查橡胶护舷的力学性能曲线。可 得变形（﹪）和反力（t），据此选取护舷型号。
2、沉箱顶标高：与施工水位有关 ＝施工水位+(0.3～0.5m)
3、胸墙底标高 为保证稳定，一般使胸墙嵌入沉箱顶0.3～0.5m ＝沉箱顶标高-(0.3～0.5m)
码头前沿设计水深 D
——设计低水位条件下，保证设计船型在满载吃 水情况下安全停靠的水深。 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4
T ——设计船型荷载吃水 Z1 ——龙骨下最小富裕深度（与海床底质有关） Z2 ——波浪富裕深度 Z3 ——配载不均匀增加的尾吃水 Z4 ——备淤深度
第一节 设计资料（数据见设计任务书）
1、潮位： 极端高水位
——重现期为50年的年极值高水位。 极端低水位
2-1 重力式码头的组成及构造
第二章重力式码头重力式码头是我国分布较广、使用较多的一种码头结构型式。
其结构坚固耐久，抗冻和抗冰性能好；能承受较大的地面荷载和船舶荷载，对较大的集中荷载以及码头地面超载和装卸工艺变化适应性较强；施工比较简单，维修费用少，是港务部门和施工单位比较欢迎的码头结构型式。
2-1 重力式码头的组成及构造第一重力式码头的组成重力式码头建筑物一般有胸墙、墙身、基础、墙后回填土和码头设备等组成如下图。
1、基础基础的主要功能是将墙身传下来的外力分布到地基的较大范围，以减小地基应力和建筑物的沉降；同时也保护地基免受波浪和水流的淘刷，保证墙身的稳定。
当墙身采用预制安装结构时，通常采用抛石基床做基础。
基础是重力式码头非常重要的部分，基础处理的好坏是重力式码头成败的关键。
2、墙身和胸墙墙身和胸墙是重力式码头建筑物的主体结构。
它构成船舶系靠所需要的直立墙面；挡住墙后的回填料；承受施加在码头上的各种外力，并将这些作用力传递到基础和地基。
胸墙还起着将墙身构件连成整体的作用，并用以固定缓冲设备、系网环和爬梯。
有时在胸墙中设置工艺管沟，在顶部安设移动起重机轨道。
通常系船柱块体也与胸墙连在一起。
3、墙后回填土在岸壁式码头中，墙体后要回填砂、土，以形成码头地面。
为了减小墙后土压力，有些重力式码头在紧靠墙背的一部分，采用粒径和内摩擦角较大的材料回填，如块石，作为减压棱体。
为了防止棱体后的回填土从棱体缝隙中流失，需要在棱体的顶面和坡面上设置倒滤层。
4、码头设备在码头前面安设靠船设备和系船柱，用以减少船舶对码头的冲撞力和系挂停靠的船舶。
第二重力式码头的构造码头建筑物除要求在各种荷载作用下有足够的强度与稳定性外，尚应满足使用上的要求，要坚固耐久并且便于施工。
在工程设计中，首先要根据对建筑物的使用上要求和当地的水文、气象、地质和建筑材料等条件以及施工经验拟定各种构造措施，即构造方案设计，然后进行必要的强度和稳定性验算。
一、基础1、基础的形式重力式码头的基础根据地基情况、施工条件和结构型式采用不同的处理方式。
一级建造师港口与航道工程(重力式码头)
为什么对 基床块石 有要求？
2015-7-18
重量要求：既要满足在波浪和水流作用下的稳定 性 ， 又 要 考 虑 便 于 开 采 ， 运 输 。 所 以 采 用 10 ～ 100kg的混合料。 质量要求：要求块石不被夯碎，遇水不软化、不 破碎。
19
1E412011 掌握基床施工
二、 基床抛石
（二） 抛石施工艺及组织 1、抛石工艺：陆上机具或水上机具。 2、抛石方法：人力抛填或抛石船抛填。 3、抛石精度：要设立导标。
(如何控制抛石精度？)
4、当基床抛石需作密实处理且基床较厚时， 基床需分层抛填分层密实。
(何种情况下需分层抛填？)
2015-7-18 20
1E412011 掌握基床施工 一、 基槽开挖 (一)开挖施工工艺及选择 根据地质条件选择水下基槽开挖方式。
土 质
岩 基 非岩基 注：
开挖施工工艺
水下爆破→ 抓斗式挖泥船清渣；
砂质及淤泥质土 绞吸式挖泥船 黏土、松散岩石 链斗式、抓扬式、铲斗式挖泥船
外海
已有建筑物附近
选择抗风浪能力强的挖泥船
小型抓扬式挖泥船
上部结构施工 胸墙浇筑
浇筑封顶混凝土 浇筑封顶混凝土 //沉箱盖板安装 沉箱盖板安装
1E412011 掌握基床施工
补充：抛石基床的一般施工程序
测量 定标
施工 放样
基槽 开挖
基床 抛石
基床 密实
基床 平整
1、 测量定标 2、上线开挖
挖泥船移船方向
挖泥船
泥驳
挖泥船定位示意图
2015-7-18 13
非岩基
(1)基槽开挖尺寸不小于设计尺寸 (2)允许偏差符合规范 • 超深0.3~0.8m • 超长、超宽1.0~2.0m
重力式码头(港口工程)
头断面设计。
港口工程 土木工程学院 11
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 12
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 13
沉箱码头
断面形式
港口工程
圆形沉箱（多用于墩式码头） 1）受力条件好 2）按构造配筋，用钢量少 3）腔体内不设隔板，砼用量减少 4）环形箱壁对水流的阻力小
矩形沉箱 制作简单，浮游稳定性好，施工经验丰富， 多用于岸壁式码头。 1）对称式：最常用；2）非对称式：节省 钢筋砼，但制作麻烦，浮游稳定性差；3） 开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。
土木工程学院 14
扶壁码头
优点：结构简单，施工 速度快，节省材料，造 价低 。
缺点：整体性差，耐久 性差。
适用：有起重运输设备， 有预制能力的情况或有 干地施工条件。
港口工程 土木工程学院 15
扶壁码头
组成
立板：挡土,并构成码 头直立岸壁。
底板：将上部荷载传 给基床。
肋板：将立板和底板 连成整体，并
组成：上部结构（即胸 墙）、格形墙体和墙后回 填组成。格形墙体由直腹 式钢板桩形成的主格仓、 副格仓以及格仓内的填料 组成。
格仓形式：圆格形、平格 形、四分格形、偏圆格形
港口工程 土木工程学院 22
格形钢板桩码头
港口工程
土木工程学院 23
小结
❖ 主要内容 重力式码头的结构形式 方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头特征
受并传递外力、构成整体，
便于安装码头设备。
胸墙
基础：（1）扩散、减小 地基应力，降低码头沉降； （2）有利于保护地基不 受冲刷；（3）便于整平 地基，安装墙身。
港口水工建筑习题及答案解析
一、名词解释1、码头：码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。
2、挤靠力：船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力称为挤靠力。
3、撞击力：船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力，称为撞击力。
4、沉箱：沉箱是一种巨型的有底空箱，箱内用纵横格墙隔成若干舱格。
5、扶壁：扶壁是由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。
6、剩余水压力：墙前计算低水位与墙后地下水位的水位差称为剩余水头，由此产生的水压力称为剩余水压力。
7、拉杆：拉杆是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件，是板桩码头的重要构件之一。
8、斜坡码头：斜坡码头是以岸坡上建造的固定斜坡道结构作为载体，供货物装卸运输、旅客或车辆上下的码头。
9、浮码头：浮码头是以趸船或浮式起重机与引桥为载体，供货物装卸运输、旅客和车辆上下的码头。
10、滑道：斜面上供船舶上墩下水的专用轨道称为滑道。
11、纵向滑道：在船舶上墩或下水时，船舶纵轴和移动方向与滑道中心线一致时，称为纵向滑道。
12、横向滑道：船舶纵轴与滑道中心线垂直，而移动方向与滑道中心线一致时，称为横向滑道。
13、船台：船舶在岸上修造的场地称为船台。
14、船坞有效长度：船坞有效长度是指坞门内壁外缘至坞尾墙底表面在坞底纵轴线上的投影距离。
15、坞室底标高：坞室底标高是指船坞中剖面处中板顶面标高。
16、码头结构上的作用：施加在码头结构上的集中力和分布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为码头结构上的作用。
17、系缆力：凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力称为系缆力。
18、极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态成为该功能的极限状态。
19、设计基准期：按结构预期使用寿命规定的时间参数。
20、持久状况：从结构建成到预期使用寿命完结的整个期间。
21、短暂状况：施工期间或建成后某一可预见的特定较短期间。
《重力式码头设计》PPT课件
5、《港口工程混凝土结构设计规范》
（JTJ267-98）
6、《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）17
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
适用 标准
结构安全等级
平安
主要根据结构破坏后，危害人的生命、造成
等级
经济损失以及产生社会影响的严重程度来划分。
根本
参数
破坏后果
结构安全等级
组成
特点
结构选型
设计
条件
在地基条件较好的地方，都可以采用重力
设计 原那
式码头，至于采用上述哪种具体结构，往往需
么 要根据码头的水深、使用要求、工程地点水域
构造
型式 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。
15
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
5、船舶的法向靠岸速度
根据船舶的满载排水量、泊位的掩护情况，
按照?港口工程荷载标准?选取。 20
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
适用 标准
6、地震设计烈度
采用?中国地震烈度区划图〔1990〕?确定
平安
等级 的根本烈度作为设计烈度。需要采用高于或低
②波高累积频率
构造稳定及强度：H1%；
基床护肩、护底块石稳定验算：H5%。 19
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
适用 标准
3、设计离泊风速
平安
一般情况，港内取V=22m/s〔九级风〕。
等级 4、紧急离泊波高
根本 参数
根据码头、船舶、拖轮等综合确定。一般
第五章 重力式码头
3．扶壁 ．
二、墙身安装的质量控制
1、检查组织设计施工交底 、 2、逐件检查质量和验收资料 、 3、安装前现场检查测量控制点基床顶面（破坏、淤积） 、安装前现场检查测量控制点基床顶面（破坏、淤积） 4、安装要求 5、安装后及时充填 、 6、卸荷板安装 、 7、检查安装位置，特别是前沿线应顺直 、检查安装位置， 8、安装前注意天气、水文预报，沉箱拖运注意浮游稳定 、安装前注意天气、水文预报， 9、安装控制 、
系船柱 护 舷 卸荷板 倒滤层 胸墙 回填土 抛石棱体 系船柱 护 舷
沉箱
抛石基床 抛石基床
2．重力式码头施工的一般程序 ． 重力式码头施工的一般程序如图5-2所示 所示。 重力式码头施工的一般程序如图 所示。
二、防波堤
防波堤是海港防御外海波浪对港口水域的侵袭，保证港内水域平稳， 防波堤是海港防御外海波浪对港口水域的侵袭，保证港内水域平稳，使 船舶能在港内安全停泊，进行装卸作业的水工建筑物。 船舶能在港内安全停泊，进行装卸作业的水工建筑物。此外防波堤还可以拦阻 泥沙，减轻港内淤积，并防止流冰大量进入港内。 泥沙，减轻港内淤积，并防止流冰大量进入港内。直立式防波堤内侧也可兼作 码头。 码头。 防波堤的结构形式和组成部分： 防波堤的结构形式和组成部分： 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式， 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式，斜坡式防波 堤由基础、堤身和护面三部分组成。 堤由基础、堤身和护面三部分组成。 直立式防波堤由基础，堤身、上部结构（即胸墙）和基床护面四个部分组成。 直立式防波堤由基础，堤身、上部结构（即胸墙）和基床护面四个部分组成。
四、基床夯实
第二章 重力式码头
（三）扶壁码头
由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。
立板：挡土并构成码头直立墙壁 趾板：增加抗倾稳定性，使基底反力分布均匀 内底板：所受外力传至基床 尾板：减小基床宽度，基底反力均匀 肋板：将立板和底板连成整体并支撑立板和
底板，扶壁顶端宜嵌入胸墙10cm；
扶壁码头结构图
.
扶壁码头优、缺点：介于块体结构和沉箱结构两者之间， 主要缺点是结构整体性差。
侧壁
后壁
沉箱的组成
.
后趾 横隔墙
南沙港集装箱码头 沉箱结构
.
开孔矩形沉箱
.
秦皇. 岛港煤码头
2、园形（外海引桥墩一般采用） 环形箱壁对水流的阻力小，受力情况好，配筋量 小，可不设内隔墙，但模板较复杂。
沉箱码头优缺点： 优点：施工速度快，水下工作量少，结构整体性好； 缺点：耐久性不如块体码头，需钢材多，需专门的施工设备 和合适的施工条件。
基土被淘刷的作用，厚度不小于0.5m。
.
抛石基床底宽 基床底宽决定于对地基应力扩散范围的要求 基床底宽≮建筑物底宽+两倍基床厚度 B+2d
.
二、墙身和胸墙
1、变形缝设置 地基不均匀沉降和温度变化→沉降缝和温度缝→一般合二为 一（一缝两用）→变形缝，缝宽20mm-50mm，间距10m-30m
一般在下列位置应设置变形缝： 新旧建筑物衔接处 码头水深或结构形式改变处 地基土质差别较大处 基床厚度突变处 沉箱接缝处
.
2、按方块形式和材料分类 （1）实心方块：砼、块石砼、浆砌石方块 （2）空心方块
空心块体形式
.
有底板时，块重相同情况下，空心方块外形尺寸比实心方块 大，抗倾力矩大；
无底板时，由于填料只部分参加抗倾，抗倾能力小。
重力式码头施工组织设计
重力式码头施工组织设计一、引言重力式码头是一种常见的港口设施，用于装卸货物、停靠船只以及提供船舶维修和维护服务。
本文将详细介绍重力式码头施工组织设计，包括施工方案、施工流程、安全措施等内容，以确保施工过程安全高效。
二、施工方案1. 施工地点：选取合适的地点进行码头施工，考虑到水深、地质条件、交通便利等因素。
2. 施工时间：根据天气、潮汐等因素，合理安排施工时间，争取在最佳施工期内完成。
3. 施工人员：根据施工规模和工期，确定所需人员数量和职责分工，确保施工队伍的稳定和专业性。
4. 施工设备：根据具体施工方案，选用适当的施工设备，包括挖掘机、起重机、混凝土泵等，确保施工质量和效率。
三、施工流程1. 前期准备：对施工地点进行勘察和测量，制定详细的施工图纸和方案，申请必要的施工许可证。
2. 地基处理：根据地质条件，采取适当的地基处理措施，如挖土、填土、加固等，确保码头的稳定性。
3. 桩基施工：根据设计要求，进行桩基的施工，包括钢筋的布置、混凝土的浇筑等，确保桩基的强度和稳定性。
4. 框架结构施工：根据施工图纸，进行框架结构的安装和焊接，确保码头的整体牢固性。
5. 混凝土浇筑：按照设计要求，进行混凝土的浇筑和养护，确保码头的耐久性和防水性能。
6. 安装设备：根据需要，安装码头所需的设备和机械，如起重机、输送带等，确保施工过程的顺利进行。
7. 环境整治：在施工完成后，对施工现场进行清理和整治，保持环境整洁和安全。
四、安全措施1. 安全培训：在施工前，对施工人员进行安全培训，包括操作规程、应急措施等，提高施工人员的安全意识。
2. 安全设施：设置必要的安全设施，如防护栏、警示标识等，确保施工现场的安全性。
3. 安全检查：定期进行安全检查，发现并及时排除施工现场的安全隐患，确保施工过程的安全性。
4. 应急预案：制定详细的应急预案，包括火灾、事故等突发情况的应对措施，确保施工过程的安全性和稳定性。
五、质量控制1. 施工检测：在施工过程中，进行必要的质量检测，如混凝土强度、钢筋布置等，确保施工质量符合设计要求。
重力式码头技术材料
6、增强结构耐久性措施
参考《港口工程混凝土结构设计规范》
专业课件
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三、墙后回填
原则：就地取材、对墙体产生的土压力小、透水性好
1、墙后回填的方式
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专业课件
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专业课件
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沉箱结构是大型的钢筋混凝土有底空箱，箱内用 纵横墙隔成若干格仓。
沉箱一般在专门的水泥预制场预制，制好后在滑 道上用台车溜放下水。
将下水的沉箱用拖轮拖运至现场，定好位置，用 灌水加压载的方法将沉箱放在整平好的抛石基床 上，
然后用砂或块石填充沉箱内部。
专业课件
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专业课件
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对非岩石地基： ➢ 当采用水下施工的预制安装结构时，应设置
抛石基床， ➢ 当采用现场浇注混凝土和砌石结构时，地基
承载力不足时应设置基础，基础可采用块石 基床、钢筋混凝土基础板或基桩等形式， ➢ 地基承载力足够时可设置100～200mm的素 混凝土垫层，其埋置深度应在冲刷线以下 0.5m。
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专业课件
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专业课件
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专业课件
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专业课件
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专业课件
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二、码头结构形式
按施工方法可分为： ➢ 干地现场砌筑或浇注的结构；这两种码头
结构形式主要用于有干地施工条件的内河 港口。优点是可就地取材不需要钢材、大 型施工设备、施工简单、工期短、造价低、 整体性好。 ➢ 和水下安装结构的预制结构。
(港口水工建筑物)5重力式码头的构造
河海大学 港口海岸与近海工程学院 11
港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
基槽底宽
基槽底宽决定于对地基应力扩散范围的 要求，不宜小于码头墙底宽度加两倍的 基床厚度。
基 槽
受土压力作用
底
宽
不受土压力作用
基槽边坡坡度
基槽的边坡坡度，根据土质由经验确定 ，但应满足稳定性要求。
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①破坏块石棱角，使块石互相挤紧；②使与地基接 触的一层块石嵌入地基土内。
当地基为松散砂基或采用换砂处理时，对于夯实的抛石基床底层应设置约 0.3m厚的二片石垫层，以防止基床块石打夯震动时陷入砂层内。
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港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
块石重量和品质
块石 要求
重量
胸
现浇砼胸墙
结构牢固，整体性好，采用最多
墙 型
浆砌石胸墙
可节约模板，就地取材，但断面不宜过小， 并要注意砌筑质量，保证有良好的整体性
式
预制砼块体胸墙 预制块体之间应采取良好的整体联系措施
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
胸墙顶宽
一般≮0.8m，对于停靠小型内河船舶的码头≮0.5m 。
港口工程
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重力式码头的构造—基础
二片石
定义：粒径为8～15cm的小块石。
港口工程
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重力式码头的构造—基础
形式
水下安装 预制结构
非 ，须作抛
石基床。
岩 干 地 地基承载力不足时，要设置基
现 浇 础，如块石基础，钢筋砼基础
重力式码头介绍及设计经验交流
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。
6、格形钢板桩码头
圆格形
扁格形 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。
4、大圆筒结构
按基础形式分类：
座床式（放在抛石基床上）：当 沉入式：当地基表面以下有一 地基下不深处有较硬土层而直接 定深度的软土层，可以将圆筒 放置圆筒其承载力又不足时采用。 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
54
重力式码头基础处理方式
地基较好
？
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
第二种情况：地基一般
淤泥质土 第④层含粘性土碎石
码头前沿设计底高程-13.6m，持力层为第④层含粘性土碎石， 层顶高程-22.3m。软土层厚度8.7m。第④层以上为淤泥质土，明 显不适合做持力层。
抗滑、抗倾稳定性
整体稳定性
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
作用分类
1、永久作用 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。
2、可变作用 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。
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重力式码头的构造—抛石基床
基床厚度
主要由地基承载能 力确定，基床底应 力应小于地基允许 承载能力。
港口工程
基床顶应力<地基承载能力时，d≮50cm，
基 床
地基较好 主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作 用。
厚
度
地基较差
基床顶应力>地基承载能力时， d≮100cm ，具体取值，应根据稳定计算确定 。
既要满足在波浪和水流作用下的稳定性，又 要考虑便于开采，运输。一般采用10～100kg 的混合料。
质量
要求块石不被夯碎，遇水不软化、不破碎。
具 体 要 求
（1）水中饱和状态下的抗压强度，对于打夯的基床 ≮50MPa；对于不打夯的基床≮30MPa。 （2）未风化，不成片状，无严重裂缝。
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性 的 采用花岗石或预制钢筋砼板镶面
措
施 在构件折角处设置加强角
港口工程
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重力式码头的构造—墙后回填
回填方式
抛石棱 体加倒
墙 滤层 后 回 填 方 式 直接回
填细粒 土
减少土压力，防 止水土流失。减 压后墙身断面减 小，节省砼用量 ，经济效果显著 ，故在实心方块 码头中多采用。
港口工程
重力式码头的构造
在码头设计中，首先要根据当地的自然条件、施工条件、建筑物的使 用要求等，拟定各种构造措施（基本轮廓尺度），即进行构造设计， 然后再进行强度和稳定性验算。
重
基础
力
式
墙身
码
头 的
胸墙
构
造
墙后回填
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重力式码头的构造—基础
形式
软 加载预压加固淤泥质软基 土 地 深 层 水 泥 搅 拌 （ CDM ） 加 区 固软基
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重力式码头的构造—基础
二片石
定义：粒径为8～15cm的小块石。
港口工程
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重力式码头的构造—基础
形式
水下安装 预制结构
非 ，须作抛
石基床。
岩 干 地 地基承载力不足时，要设置基
现 浇 础，如块石基础，钢筋砼基础
砼 和 或桩基等。
棱体顶面应高出预置安装的墙身不小于0.3 米。
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港口工程
重力式码头的构造—墙后回填
倒滤层
位置：抛石棱体顶面、坡面、胸墙变形缝及卸荷板顶面及侧面接缝处。
可分层：由碎石层和“瓜米石”（瓜子大小的石子）
倒
碎石 倒滤
或粗砂或砂砾层组成，每层厚度不小于0.15m，总厚 度不小于0.4m。
港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
预留沉降量和倒坡
基床顶面的 沉降量
=
地基沉降量 +
基床压缩沉降量 （夯实基床无该项）
kd
基床压缩沉降量m） （ k 抛石基床的压缩系数， 一般取0.00（5 m2 / kN） d 基床厚度m（）
建筑物使用期最大
平均基底应力（ kN/ m2）
预 留 倒 坡 0%~1.5% ， 以 防止外倾。对于岩基，带 卸荷板的衡重式码头，可 不留倒坡。
胸
现浇砼胸墙
结构牢固，整体性好，采用最多
墙 型
浆砌石胸墙
可节约模板，就地取材，但断面不宜过小， 并要注意砌筑质量，保证有良好的整体性
式
预制砼块体胸墙 预制块体之间应采取良好的整体联系措施
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
胸墙顶宽
一般≮0.8m，对于停靠小型内河船舶的码头≮0.5m 。
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港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
基床型式
暗基床
用于原地面水深小于 码头设计水深
用于原地面水深大于
基
明基床 码头设计水深，且地
床
基条件较好
型
式
用于原地面水深大于
码头设计水深，但地
混合基床
基条件较差（如有 2~3m 淤 泥 层 ） ， 挖
除后抛石或换砂，成
混合基床
只在墙身构件间 的拼装缝处设倒 滤设施，防止土 料流失。多用于 沉箱、护壁、空 心块体码头。
港口工程
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港口工程
重力式码头的构造—墙后回填
抛填棱体
断
三 角 形
以防止回填土流失为主，减压 效果较差，抛填料量最少。
面
形 式
梯 形 、 锯 齿 形
以减压为主，兼防止回填土 流失。锯齿形与梯形相比在 减压效果相同的情况下，节 约抛石量，但施工工序多， 影响工期，质量不易保证。 因此，对锯齿形一般不多于 二级最多可采用三级。
（1）为增加码头建筑物的稳定 性，墙底前趾一般伸出墙。
（2）针对设置前趾且高出基 床面的码头，为了防止船底碰 撞码头前趾，应保证前趾与船 舶舭龙骨之间的最小净距不应 小于0.3m。
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
变形缝的设置
作用：适应地基的不均匀沉降和温度的变化港口工程Βιβλιοθήκη 重力式码头的构造—抛石基床
基床肩宽
基夯 不
床实 小
肩基 于 宽 床 2m
（
明不
基夯
床实
）
基 床
不 小 于
1m
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港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
基床夯实
目的：使 抛石基床 紧密，减 小建筑物 在施工和 使用时的 沉降。
预压法
基床 爆炸夯实法 夯实
重锤夯实法
港口工程I
--港口水工建筑物
陈 达 2013.04 港口海岸与近海工程学院
前情提要
港口工程
根
方块码头
阶梯形 衡重式 卸荷板式
据
墙
沉箱码头
矩形沉箱
圆形沉箱
身 结
扶壁码头
空腹式 翘尾式 无底扶壁
构 型
大直径圆筒码头
圆形 多边形 椭圆形
式
格形钢板桩码头
划
分
干地施工的现浇砼
和浆砌石码头
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位置：新、旧结构衔接处；水深或结构型式变化处；地 基土质变化较大处；基床厚度变化处；沉箱接缝处等 缝宽：2～5cm，垂直通缝 间距：在考虑上述因素外，一般在10～30m不等
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
胸墙型式
胸墙直接受船舶的撞击，并处于水位变动区，受力情况复杂。 胸墙设计时要考虑抗倾、抗滑稳定性和结构整体性、强度、刚度。
回填土
土源丰富，运距近，取填方便。
选
用
回填易于密实，沉降量小，有足够的承载力。
原
则
产生的土压力小，通常采用砂、块石、山皮土或炉 渣作回填料，水上部分也可采用粘性土、建筑残土
和垃圾土回填，但需进行分层夯实或碾压处理。
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2013.04.23
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港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
基槽底宽
基槽底宽决定于对地基应力扩散范围的 要求，不宜小于码头墙底宽度加两倍的 基床厚度。
基 槽
受土压力作用
底
宽
不受土压力作用
基槽边坡坡度
基槽的边坡坡度，根据土质由经验确定 ，但应满足稳定性要求。
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基 浆 砌 地基承载力足够时，可不作基
石 结 础，但应满足构造要求（设置
构
垫层、垫层埋置深度）。
港口工程 河海大学 港口海岸与近海工程学院 8
港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
选择基床型式
抛
确定基床厚度及肩宽
石
基 确定基槽的底宽和边坡坡度
床
的 规定块石的重量和质量要求
设
计 确定基床顶面的预留坡度
确定预留沉降量
①破坏块石棱角，使块石互相挤紧；②使与地基接 触的一层块石嵌入地基土内。
当地基为松散砂基或采用换砂处理时，对于夯实的抛石基床底层应设置约 0.3m厚的二片石垫层，以防止基床块石打夯震动时陷入砂层内。
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港口工程
重力式码头的构造—抛石基床
块石重量和品质
块石 要求
重量
胸墙底宽
按抗滑、抗倾稳定性计算确定。
胸墙底高程
原则上应尽量放低，以增加胸墙的整体性和足够的刚度，但对现浇或 现砌的胸墙，底高程不得低于施工水位。
预留沉降量
按浇筑胸墙后的沉降预留（不包括现浇胸墙前的沉降量）。
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
卸荷板
应采用钢筋混凝土结构， 一般采用预制安装方式。 当起重能力不足时，也 可部分预制、部分现浇。
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重力式码头的构造—墙身和胸墙
构成船舶系靠所需要的直立墙面
墙
身
阻挡墙后回填料坍塌
和
胸
承受作用在码头上的各种荷载
墙 的
将荷载传到基础和地基中
作
将墙身连成整体
用
固定各种设施
港口工程
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港口工程
重力式码头的构造—墙身和胸墙
码头临水面轮廓
卸荷板的悬臂长度和厚 度应通过后倾稳定性和 强度计算确定。