重力式码头介绍及设计经验交流 PPT
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港口水工建筑物讲义6 重力式码头计算PPT培训课件
验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性。 组合一：不考虑波浪力作用，可变作用产生的土压力为主导可变作用
组合二：不考虑波浪力作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性，系缆力为主 导可变作用
组合三：考虑波浪力作用，波浪力为主导可变作用
组合四：考虑波浪力作用，堆载土压力为主导可变作用
此为一种水位情况，若将水位作为一个组合条件，则可得十几种组合 情况。
力 墙后为中砂或细于 潮差
的 确 定
中砂的填料（包括 粘性土）
河港：取决于排水措施和墙前、墙后 地下水位情况
7
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
土压力
计 库仑理论 算 理 朗肯理论 论 索科洛夫斯基
考虑墙背倾斜、地面倾斜和土与墙背摩擦力 ；假定土是均质和无粘性。 考虑土的粘性、地面均布荷载、土体水平分 层；假定墙背垂直、地面水平和墙背光滑。
墙后地下水位
浮重度
6
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
剩余水压力
定义：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值，一般 按静水压力考虑。
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。
剩
余 水
墙后为抛石棱体或 粗于中砂的填料
可不考虑剩余水压力
压
潮汐港：剩余水头取1/5～1/3的平均
EH、Ev —计算面以上永久作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值（kN） EqH、Eqv —计算面以上可变作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值（kN）
Pw —计算面以上的剩余水压力标准值（kN）
PRH —系缆力水平分力标准值（kN）
f —沿计算面的摩擦系数设计值
G —自重力的分项系数，取1.0
和稳定力矩（ kN.m ） M Pw —剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩（kN.m）
组合二：不考虑波浪力作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性，系缆力为主 导可变作用
组合三：考虑波浪力作用，波浪力为主导可变作用
组合四：考虑波浪力作用，堆载土压力为主导可变作用
此为一种水位情况，若将水位作为一个组合条件，则可得十几种组合 情况。
力 墙后为中砂或细于 潮差
的 确 定
中砂的填料（包括 粘性土）
河港：取决于排水措施和墙前、墙后 地下水位情况
7
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
土压力
计 库仑理论 算 理 朗肯理论 论 索科洛夫斯基
考虑墙背倾斜、地面倾斜和土与墙背摩擦力 ；假定土是均质和无粘性。 考虑土的粘性、地面均布荷载、土体水平分 层；假定墙背垂直、地面水平和墙背光滑。
墙后地下水位
浮重度
6
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
剩余水压力
定义：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值，一般 按静水压力考虑。
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。
剩
余 水
墙后为抛石棱体或 粗于中砂的填料
可不考虑剩余水压力
压
潮汐港：剩余水头取1/5～1/3的平均
EH、Ev —计算面以上永久作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值（kN） EqH、Eqv —计算面以上可变作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值（kN）
Pw —计算面以上的剩余水压力标准值（kN）
PRH —系缆力水平分力标准值（kN）
f —沿计算面的摩擦系数设计值
G —自重力的分项系数，取1.0
和稳定力矩（ kN.m ） M Pw —剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩（kN.m）
重力式码头ppt课件
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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1、抛石基床形式 暗基床： 明基床： 混合基床： 2、 基床厚度 当基床顶面应力大于地基承载力时，由计
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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，
回填； ➢ 铺筑路面和安装码头设备等。
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6
第二节 重力式码头构造
在码头设计中，首先要根据当地自然条件、施 工条件及建筑物的使用要求，
拟定各种构造措施，即进行构造设计， 然后才是进行强度和稳定性验算。
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7
一、基础
基础根据地基情况、施工条件、结构形式。 对岩石地基: 当采用预制安装的结构时，以二片石（8～
利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m，厚度0.8~1.2m。 顺岸式码头端部通常采取两种处理方式： 码头顺岸方向做成斜坡；在码头端部设置 翼墙。
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》
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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
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1、抛石基床形式 暗基床： 明基床： 混合基床： 2、 基床厚度 当基床顶面应力大于地基承载力时，由计
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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，
回填； ➢ 铺筑路面和安装码头设备等。
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第二节 重力式码头构造
在码头设计中，首先要根据当地自然条件、施 工条件及建筑物的使用要求，
拟定各种构造措施，即进行构造设计， 然后才是进行强度和稳定性验算。
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一、基础
基础根据地基情况、施工条件、结构形式。 对岩石地基: 当采用预制安装的结构时，以二片石（8～
利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m，厚度0.8~1.2m。 顺岸式码头端部通常采取两种处理方式： 码头顺岸方向做成斜坡；在码头端部设置 翼墙。
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》
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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
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(完整PPT)沉箱重力式码头课程设计第一讲
至箱底的距离不宜小于隔墙间距的1.5倍 3、沉箱重量（≤预制场预制能力）、干舷、浮游稳定性、
吃水验算 （列表计算、汇总）
四、上部结构设计
（一）胸墙断面设计（现浇砼）
常见L型、梯形等形式 1、胸墙顶宽：≮0.8m（系船柱、门机前轨、管沟…） 2、胸墙底宽：由胸墙稳定性要求定。经验:＞1/2沉箱宽度。 3、胸墙高度＝胸墙顶标高－胸墙底标高
B1-墙底实际受压宽度,当ξ≥B/3, B1=B;否则B1=3ξ； r-块石的水下重度标准值; d-基床厚度； 基床底面计算宽度Be=B1+2d ； 前、后端竖向应力标准值 Pv2=σ’max Pv1=σ’min
2.地基承载力验算公式：
r0’-结构重要性系数,取1;rR-抗力分项系数,2～3;
Vd 、Vk-作用于计算面上竖向合力的设计值、标准值(KN/m)；
2、沉箱长度: 根据沉箱预制厂能力和泊位长度综合确定。 （尽量少的个数）
沉箱安装缝宜采用沉箱高度的4‰，一般50mm。 3、沉箱高度＝沉箱顶标高－沉箱底标高 4、沉箱宽度:由码头稳定性确定，通过试算。（包括趾）
经验:取（0.6～0.7）倍码头高度（胸墙顶到沉箱底）
沉箱尺度确定
本设计沉箱用平接方式
三、沉箱细部尺寸
其位置可按 近似确定。 《重力式规范》2.4.3.1和附录C
值按两种填料的破裂角标准值由层厚加权平均确定；
步骤：假设 ，约25°～28°
画图得h1和h2， 查附录C表得θ1,θ2，
试算得到 h11 h22
H
出
坡
点
计算土压力时：
出坡点以上按回填土，
以下按棱体。
第三节 码头各项稳定性验算
四种设计状况，两种极限状态： 持久状况：在结构使用期按承载能力极限状态和
吃水验算 （列表计算、汇总）
四、上部结构设计
（一）胸墙断面设计（现浇砼）
常见L型、梯形等形式 1、胸墙顶宽：≮0.8m（系船柱、门机前轨、管沟…） 2、胸墙底宽：由胸墙稳定性要求定。经验:＞1/2沉箱宽度。 3、胸墙高度＝胸墙顶标高－胸墙底标高
B1-墙底实际受压宽度,当ξ≥B/3, B1=B;否则B1=3ξ； r-块石的水下重度标准值; d-基床厚度； 基床底面计算宽度Be=B1+2d ； 前、后端竖向应力标准值 Pv2=σ’max Pv1=σ’min
2.地基承载力验算公式：
r0’-结构重要性系数,取1;rR-抗力分项系数,2～3;
Vd 、Vk-作用于计算面上竖向合力的设计值、标准值(KN/m)；
2、沉箱长度: 根据沉箱预制厂能力和泊位长度综合确定。 （尽量少的个数）
沉箱安装缝宜采用沉箱高度的4‰，一般50mm。 3、沉箱高度＝沉箱顶标高－沉箱底标高 4、沉箱宽度:由码头稳定性确定，通过试算。（包括趾）
经验:取（0.6～0.7）倍码头高度（胸墙顶到沉箱底）
沉箱尺度确定
本设计沉箱用平接方式
三、沉箱细部尺寸
其位置可按 近似确定。 《重力式规范》2.4.3.1和附录C
值按两种填料的破裂角标准值由层厚加权平均确定；
步骤：假设 ，约25°～28°
画图得h1和h2， 查附录C表得θ1,θ2，
试算得到 h11 h22
H
出
坡
点
计算土压力时：
出坡点以上按回填土，
以下按棱体。
第三节 码头各项稳定性验算
四种设计状况，两种极限状态： 持久状况：在结构使用期按承载能力极限状态和
第六章重力式码头施工PPT课件
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（a）平面图
码头基槽开挖 导标布设图
（b）挖槽断面
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（二）砂石料出运设施
（大量砂石料从陆上出运到水上，为了不损失水上可作业 天数，需修建砂石贮存场和出运码头） 1、尽量利用现有码头； 2、选择风浪小，离施工区较近的地点； 3、储运场与码头设在一地，避免二次倒运； 4、地基强度保证，减少基础处理费用； 5、水深满足运输船作业； 6、岸线长度够所需数量的运输船停靠； 7、能贮存3～5天的日运出量。
7、夯明基床时，为防止夯坍边坡，每遍的夯实要 先中间后周边。
40
8、当基床顶面标高不同时，先夯顶标高低的基床， 并于其上安装预制构件后，再夯顶标高高的基 床，邻近已安装构件的夯点，要减小夯击的落 距，增加夯击遍数。
9、基床夯实后，要作夯实检验。 选择（均匀布置20个以上）复夯点，将锤落
在基床上，测锤顶标高，吊起夯锤进行复夯， 夯后不起锤再测锤顶标高，复夯点前后高差的 平均值，即平均沉降量≯5cm。
的要求。
65
66
2、方块的吊运
当方块重 量较轻，可采 用埋设吊耳的 方法，一般多 采用倒丁字吊 杆（俗称马腿） 的方法。
67
68
3、掺块石
为了节约水泥，降低造价 1）块石边长30～50cm，尺寸形状大致方正。
有显著风化迹象，裂缝夹泥砂层、片状体或度 低于砼粗骨料强度指标的块石，均不得采用。 2）块石应冲洗干净，埋放前，表面应保持湿润。
18
（三）预制构件临时存放场
1、沉箱（等待安装或接高） ①避风处，有良好的掩护，波高不超过0.5m ②水深满足要求 ③固定方便（锚、灌水）
2、方块（一般在码头上） ①码头前水深足够 ②码头面承载能力足够
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大窑湾三期码头临时预制场地
（a）平面图
码头基槽开挖 导标布设图
（b）挖槽断面
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（二）砂石料出运设施
（大量砂石料从陆上出运到水上，为了不损失水上可作业 天数，需修建砂石贮存场和出运码头） 1、尽量利用现有码头； 2、选择风浪小，离施工区较近的地点； 3、储运场与码头设在一地，避免二次倒运； 4、地基强度保证，减少基础处理费用； 5、水深满足运输船作业； 6、岸线长度够所需数量的运输船停靠； 7、能贮存3～5天的日运出量。
7、夯明基床时，为防止夯坍边坡，每遍的夯实要 先中间后周边。
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8、当基床顶面标高不同时，先夯顶标高低的基床， 并于其上安装预制构件后，再夯顶标高高的基 床，邻近已安装构件的夯点，要减小夯击的落 距，增加夯击遍数。
9、基床夯实后，要作夯实检验。 选择（均匀布置20个以上）复夯点，将锤落
在基床上，测锤顶标高，吊起夯锤进行复夯， 夯后不起锤再测锤顶标高，复夯点前后高差的 平均值，即平均沉降量≯5cm。
的要求。
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2、方块的吊运
当方块重 量较轻，可采 用埋设吊耳的 方法，一般多 采用倒丁字吊 杆（俗称马腿） 的方法。
67
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3、掺块石
为了节约水泥，降低造价 1）块石边长30～50cm，尺寸形状大致方正。
有显著风化迹象，裂缝夹泥砂层、片状体或度 低于砼粗骨料强度指标的块石，均不得采用。 2）块石应冲洗干净，埋放前，表面应保持湿润。
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（三）预制构件临时存放场
1、沉箱（等待安装或接高） ①避风处，有良好的掩护，波高不超过0.5m ②水深满足要求 ③固定方便（锚、灌水）
2、方块（一般在码头上） ①码头前水深足够 ②码头面承载能力足够
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大窑湾三期码头临时预制场地
《重力式码头》课件
3 结构加固
在工厂或预制场制作码头的预制构件，确保构件的质量 和尺寸精度。
4 防腐防锈处理
在工厂或预制场制作码头的预制构件，确保构件的质量 和尺寸精度。
配套设施的建设
装卸设备安装
根据货物装卸需求，安装相应 的装卸设备，提高码头的装卸
效率。
仓库和堆场建设
建设必要的仓库和堆场，满足 货物存储和转运的需求。
重力式码头的历史与发展
历史
重力式码头最早可追溯到古代的石头堆码头，现代重力式码头起源于20世纪初 ，随着技术的进步和材料的发展，重力式码头在设计和施工方面得到了不断改 进。
发展
目前，重力式码头已成为一种重要的码头结构形式，广泛应用于港口、码头、 石油化工等领域。
重力式码头的类型与结构
类型
根据结构形式和功能的不同，重力式码头可分为整体式、分离式、沉箱式等类型 。
结构
重力式码头的结构主要包括墙身、基床、抛石棱体等部分，其中墙身是重力式码 头的主体结构，承受着码头的重量和外力作用；基床是墙身的基础，起到传递荷 载的作用；抛石棱体则是防止波浪和潮流对码头的侵蚀和冲刷。
02
重力式码头的建设流程
建设前的准备工作
设计规划
根据项目需求和目标，制定详细 的设计方案和施工计划。
《重力式码头》PPT课件
目录
• 重力式码头的概述 • 重力式码头的建设流程 • 重力式码头的优缺点 • 重力式码头的维护与保养 • 重力式码头的未来发展
01
重力式码头的概述
定义与特点
定义
重力式码头是一种利用自身重量 和结构的稳定性来承受荷载的码 头结构形式。
特点
具有较大的承载能力和稳定性， 适用于各种地质条件，施工难度 相对较小，使用寿命较长。
重力式码头施工技术PPT课件
施工时质量控制标准如下表。项目ຫໍສະໝຸດ 非岩石地基岩石地基
平 均 超 深 (m)
0．5
0．5
每边平均超宽(m)
2．0
1．0
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8m3 抓 斗 挖 泥 船 挖 泥
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1.2 基 床 抛 石
• 1.2.1 抛石船舶选择 根据本工程海况，定位船可使用400t方驳，抛石船
舶宜用小型(40m3)开体驳抛填，用方驳配反铲或横鸡 趸补抛。
1.4.3 整平测量
•
由于RTK-GPS测量，不能满足整平导轨±10mm高
差的精度要求，故基床整平施工高程控制测量以全站仪
或水准仪为主，辅以GPS测量，平面控制测量可用GPS。
• 1) 基床整平平面位置测量 a) 基床整平施工平面控制测量的主要内容 基床整平范围：为方块底面四周各加宽1m；垫块位置；导轨
1.单次测量的精度不高，高程误差在 10—25mm 范围； 2.受卫星信号限制，个别时段无法测量 或精度较差； 3.测量成果不易检查。
为更好地发挥两种测量方法的优点，减少其缺点对施工 的影响，在实际施工过程中应针对不同的测量内容，采用不 同的测量方法。如用方法一测量导轨顶标高，用方法二测量 补抛高程。使高程测量既能满足施工精度要求，又能提高测 量速度，满足进度要求。
• 1.2.4 基床抛石注意事项
1) 基床抛石前要检查基槽尺寸有无变化，如有变化要处 理后才可抛石；
2) 对有回淤的港区应有防淤措施。当基槽底有含水率大 于150%、厚度大于0.3m的回淤沉积物时，需进行清淤；
3) 抛石基床的顶宽不能小于设计宽度，顶高不能超过既 定的高程(如预留夯实量的高程)，也不宜低于既定高程0.5m；
序号
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。
1、分层开挖 、 2、开挖过程中检查水尺零点和挖泥标志 、 3、开挖断面不小于设计要求，底部不得出现浅点 、开挖断面不小于设计要求， 4、核对土质 、 5、开挖结束及时验收 、 6、平均超深超宽的允许偏差（表5-1） 、平均超深超宽的允许偏差（ ）
重力式码头施工工艺课件-PPT
14
沉箱预制场
15
➢沉箱预制主要工艺流程(翻模法)
底层支模
沉箱底板制作
沉箱 成品
每件2212吨 18.9米
共42件
沉箱接高
16
场内台车(平移)上半潜驳出运-效果图
17
沉箱出运
沉箱出运 1、沉箱出运可以采用
专业滑倒下水、干船坞、 气囊出运、浮船坞出运 下水等方式。 2、此图为浮船坞方式 出运。 3、沉箱预制完成后， 利用埋设在廊道里的千 斤顶将沉箱顶起，将横 移台车推进沉箱底部廊 道，然后千斤顶落下， 使沉箱座在横移车上， 用顶推器将沉箱顶至浮 船坞上。
1、重力式码头的组成▲ 8、大体积混凝土中块石埋放要求
土 载力。 (1)土工织物底面的石料进行理坡，无石尖外露，必要时在其表面层铺0.
3、墙后陆上回填时，其回填方向应由墙后往岸方向填筑。 土工织物的搭接长度应满足设计要求并不小于1.
选 6、抛石基床的夯实方法与要求
4、基床抛石可以采用开底驳、自航驳、方驳等进行抛石，采用分层抛石时，顶层宜采用方驳抛石保证顶面平整度。 后方填砂后需要振冲密实。 1、抛石之前应检查基槽回淤情况，重度大于12.
胸墙模板安装
胸墙浇筑
32
九、码头面层施工
浇筑码头面层
33
九、码头附属设施安装
34
十、重力式码头小结
1、重力式码头的组成▲ 2、重力式码头的施工程序★ 3、基槽开挖的一般施工工艺与要求 4、基槽开挖施工要点▲ 5、对用于基床的石料质量要求 6、抛石基床的夯实方法与要求 7、沉箱预制、出运与安装方法 ★ 8、大体积混凝土中块石埋放要求 9、重力式方块码头安装方法与注意事项▲ 10、《港口工程质量检验评定标准》中对水下基
5～11
沉箱预制场
15
➢沉箱预制主要工艺流程(翻模法)
底层支模
沉箱底板制作
沉箱 成品
每件2212吨 18.9米
共42件
沉箱接高
16
场内台车(平移)上半潜驳出运-效果图
17
沉箱出运
沉箱出运 1、沉箱出运可以采用
专业滑倒下水、干船坞、 气囊出运、浮船坞出运 下水等方式。 2、此图为浮船坞方式 出运。 3、沉箱预制完成后， 利用埋设在廊道里的千 斤顶将沉箱顶起，将横 移台车推进沉箱底部廊 道，然后千斤顶落下， 使沉箱座在横移车上， 用顶推器将沉箱顶至浮 船坞上。
1、重力式码头的组成▲ 8、大体积混凝土中块石埋放要求
土 载力。 (1)土工织物底面的石料进行理坡，无石尖外露，必要时在其表面层铺0.
3、墙后陆上回填时，其回填方向应由墙后往岸方向填筑。 土工织物的搭接长度应满足设计要求并不小于1.
选 6、抛石基床的夯实方法与要求
4、基床抛石可以采用开底驳、自航驳、方驳等进行抛石，采用分层抛石时，顶层宜采用方驳抛石保证顶面平整度。 后方填砂后需要振冲密实。 1、抛石之前应检查基槽回淤情况，重度大于12.
胸墙模板安装
胸墙浇筑
32
九、码头面层施工
浇筑码头面层
33
九、码头附属设施安装
34
十、重力式码头小结
1、重力式码头的组成▲ 2、重力式码头的施工程序★ 3、基槽开挖的一般施工工艺与要求 4、基槽开挖施工要点▲ 5、对用于基床的石料质量要求 6、抛石基床的夯实方法与要求 7、沉箱预制、出运与安装方法 ★ 8、大体积混凝土中块石埋放要求 9、重力式方块码头安装方法与注意事项▲ 10、《港口工程质量检验评定标准》中对水下基
5～11
《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
重力式码头施工 ppt课件
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、重力式码头分类 (一)根据墙身结构型式划分 1、箱式码头
2021/7/8
5
(一)根据墙身结构型式划分 2、方块式码头
➢当地基为软土时，在基床底部，一般需铺设0.3～
0.5m厚的砾石或碎石作为反滤层（减少块石陷入土
中）。 2021/7/8
20
（二） 抛石施工艺及组织
2021/7/8
21
二、 基床抛石
（三）基床抛石施工要点及质量控制★
1、抛石前要对基槽断面尺寸、标高及回淤沉积物进行 检查，重力密度大于12.6kN/m3的回淤沉积物厚度大于 300mm及时清淤。★ 2、要通过试抛掌握块石漂流与水深、流速的关系，确 定抛石船驻位。 3、抛石过程中勤对标确保基床平面位置和尺度。 4、抛填高差：粗抛±300mm，细抛0～300mm. 5、预留夯沉量:一般取抛石厚度的10%～12%. 6、基床抛石顶面不宜低0.5m,抛石原则是宁低勿高。 7、基床顶面预留向内倾斜度，一般为0.5%～1.5%.
(2)夯实高差
• 为防止倒锤，夯实前整平，局部高差不大于 300mm
(3)分层厚度 • 分层分段夯实，分层厚度不大于2m
(4)搭接长度 • 分段搭接长度不小于2m
• 每个夯实施工段抽查不少于5m。用原夯锤、 原夯击能量复打一夯次，复打一夯次平均沉降
(5)复夯检验 量应不大于30mm。对离岸码头采用选点复打一
（二）施工特点
1、构件重量大、体积大； 2、需配备大型水上、陆上起重设备； 3、需组织水下挖泥作业和潜水作业； 4、施工质量要求高 5、受海洋水文和气象的制约
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、重力式码头分类 (一)根据墙身结构型式划分 1、箱式码头
2021/7/8
5
(一)根据墙身结构型式划分 2、方块式码头
➢当地基为软土时，在基床底部，一般需铺设0.3～
0.5m厚的砾石或碎石作为反滤层（减少块石陷入土
中）。 2021/7/8
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（二） 抛石施工艺及组织
2021/7/8
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二、 基床抛石
（三）基床抛石施工要点及质量控制★
1、抛石前要对基槽断面尺寸、标高及回淤沉积物进行 检查，重力密度大于12.6kN/m3的回淤沉积物厚度大于 300mm及时清淤。★ 2、要通过试抛掌握块石漂流与水深、流速的关系，确 定抛石船驻位。 3、抛石过程中勤对标确保基床平面位置和尺度。 4、抛填高差：粗抛±300mm，细抛0～300mm. 5、预留夯沉量:一般取抛石厚度的10%～12%. 6、基床抛石顶面不宜低0.5m,抛石原则是宁低勿高。 7、基床顶面预留向内倾斜度，一般为0.5%～1.5%.
(2)夯实高差
• 为防止倒锤，夯实前整平，局部高差不大于 300mm
(3)分层厚度 • 分层分段夯实，分层厚度不大于2m
(4)搭接长度 • 分段搭接长度不小于2m
• 每个夯实施工段抽查不少于5m。用原夯锤、 原夯击能量复打一夯次，复打一夯次平均沉降
(5)复夯检验 量应不大于30mm。对离岸码头采用选点复打一
（二）施工特点
1、构件重量大、体积大； 2、需配备大型水上、陆上起重设备； 3、需组织水下挖泥作业和潜水作业； 4、施工质量要求高 5、受海洋水文和气象的制约
第二章 重力式码头ppt课件
精选课件PPT
47
特殊情况采用图解法 出坡点 M
1
2
出坡点M 以上和以下分
别按两种填料的指标计算
土压力，P点的位置由滑
动面与铅垂面的夹角近似 确定，即：
墙后有抛石棱体的土压力计算
h11 h22
h1 h2
精选课件PPT
48
卸荷板下土压力图
精选课件PPT
49
4、系缆力（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
扶壁码头结构图
18
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。
精选课件PPT
19
（四） 大直径圆筒码头
结构简单，平面尺寸大；
壁薄，一般不作底板和内隔墙，可不做抛石基床；
砼与钢材用量少（与圆筒直径无关），造价低，施工速度 快。
精选课件PPT
20
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。
三角形
锯齿形
梯形
精选课件PPT
40
扶壁码头中设置的倒滤井
精选课件PPT
41
沉箱码头中可设置倒滤空腔
精选课件PPT
42
§2-3 重力式码头的一般计算
1、三种设计状况及两种极限状态的关系 持久状况：（使用期）按承载能力和正常使用极限状态设
计；
短暂状况：（施工期）按承载能力极限状态设计，必要时 按正常使用极限状态设计；
精选课件PPT
56
（三）整体滑动稳定性及地基沉降计算
详见《港口工程地基规范》及《土力学》 采用圆弧滑动法(瑞典条分法、毕肖普法等)等 地基沉降可采用分层总合法
重力式码头工程简介分解PPT课件
H4%—码头前允许停泊的波高，波列累积频率为4%的波高；
Z3—船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值，杂货船不计，散货船和油船取 0.15m；；
Z4—备淤富裕深度，根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定，不 小于0.4m；
- 15 - 第15页/共44页Fra bibliotek第一章
• 1.2.2、港内水域的确定
平面设计
集装箱船 — — — — 0.6 0.6 — 0.8 0.8 0.8 — — — — — — —
允许风力 ≤6级
第二章 水工结构设计
2.1 一般构造与计算
2.1.1 基础构造
1. 基础的地基型式：岩石及非岩石地基
预制安装墙身：以二片石或碎石整平，厚度
岩石地基：
不小于0.3m
地基型式
现浇砼或 浆砌石结构：
1• .21.2港.2口、主港内要水规域模的的确确定
8.码定头主要尺度的确定：
码头前沿设计水深：指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水的
情况下安全停靠的水深。
D=T+Z1+Z2+Z3+Z4
Z2＝KH4%－Z1
式中 T—设计船型满载吃水
Z1—龙骨下最小富裕深度； Z2—波浪富裕深度； K—系数，顺浪取0.3，横浪取0.5；
两直立岸壁间夹角θ 60o
70o
90o
120o
DWT>5000t
1.45
1.35
1.25
1.15
DWT≤5000t
1.55
1.40
1.30
1.20
- 16 - 第16页/共44页
第一章 平面设计
• 1.2.3、船舶装卸作业允许波高和
《港口工程学》教学课件-第二章 重力式码头
aKd
基床压缩沉降量； 使用时期建筑物底面最大平均压力；
d 基床厚度；aK 抛石基床压缩系数。
倒坡：
– 墙后主动土压力作用，前趾的基底应力大于后踵， 导致不均匀沉降，码头向临水一侧倾斜；
– 向墙里侧倾斜的预留坡度：0~1.5%。
38
39
石料
40
抛石基床施工
41
基Байду номын сангаас挖泥及清淤
42
SB
(
SB
4
2[R])2
S
B
2 S
(
max
[R])
• B：码头实际受压宽度m
• S：抛石的水下重度；
• [R]：地基承载力设计值
σmax
应力扩散线
d
σmax
[R]
32
基床肩宽
肩部是指突出墙身外的一部分。 作用：
– 维持码头稳定； – 防止冲刷。
规定：
– 夯实的基床——不小于2m； – 不夯实的基床——不小于1m；
沉箱内填料 43
33
基槽的底宽及放坡坡度
基槽底宽：
– 根据基床应力扩散的范围来定； – 不小于建筑物的底宽加两倍基床厚度。
基槽坡度：
– 根据土质由经验确定； – 码头建筑物距岸较近，涉及岸坡稳定时，坡度应
根据岸坡稳定计算来确定。
34
基槽底宽
• 暗基床：对受土压力作用的码头应力扩散1.5d+0.5d 不受土压力作用的码头应力扩散1.0d+1.0d
质量：
– 不能被夯碎和遇水不软化、不破裂； – 饱水抗压强度：夯实基床≥50MPa，
不夯实基床≥ 30MPa； – 石料不成片状 ，未风化，无严重裂纹。
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第一部分 重力式码头结构类型
重力式码头主要组成部分
胸墙
墙后回填
墙身
基 础
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
《重力式码头设计与施工规范》
5、现浇混凝土或浆砌石码头
6、沉入式大圆筒码头 国内无规范 7、格型钢板桩码头 《格型钢板桩码头设计与施工规程》
方块码头优缺点分析
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。
一般适用于地基较好的中小型码头（5w吨级以下）。
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。
扶壁码头优缺点分析
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。
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 5 ～20m。 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
板桩式
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。
高桩式
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
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。
秦皇岛港煤码头开孔沉箱
沉箱码头优缺点分析
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。
2、方块结构
（1）按断面形式分类
2、方块结构
（2）按方块形式分类
a、实心方块 B、空心方块
7.3
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。
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。
重力式码头 结构介绍及设计经验交流
1、沉箱结构
矩形沉箱
圆形沉箱
开孔沉箱
（1）矩形沉箱
对称式 非对称式 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。
侧壁 后壁 前壁
后趾
前趾
横隔墙 纵隔墙
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。
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。 3、地震作用
1、建筑物自重力
（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。
２、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。
⑴墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩余水 压力。
⑵墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时： ①潮汐港：剩余水头取1/5~1/3的平均潮差； ②河港：取决于排水措施和墙前、后地下水位情况。
重力式码头结构选型
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 结构介绍及设计经验交流
第二部分 重力式码头的设计经验交流
重力式码头的设计状况
１、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。
２、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。
３、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
承载力
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。
日照港岚山港区南作业区#15、#16泊位工程
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。
重力式码头 结构类型介绍及设计经验交流
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
重力式
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
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。
பைடு நூலகம்
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