港口与航道工程_高桩码头介绍

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⑶无梁板式 :上部结构由面板、桩帽和靠船组成。
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①优点 构简单,构件少,造价低。 ②缺点 板为点支承,受力不明确(计算方法较特殊,且作了 过多的简化,但采用有限元计算,则较精确);板为双向 受力,采用双向预应力较困难;桩的自由长度长,桩的承 载能力低;面板位置高,靠船构件悬臂长,耐久性差。 ③适用条件 适用于水位差不大,无较大集中荷载或集中荷载较小 的中小码头。
预制装配实心板
厚较大时。优点是下部预制成预应力,上部现
浇,与梁整体连接,整体性好,同时下部可兼 作模板。但现浇工作量也较大。
叠合板
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2、 空心板 ⑴优点:重量轻,跨度大,抗弯、抗裂能力大,可取代纵梁; ⑵缺点:制作复杂,不能承受较大集中荷载,只能作单向板。 ⑶型式:圆形,D形,近似矩形,腰圆形等,其中圆形孔受力 较好,无应力集中,施工方便,使用最多。


力低,耐久性差,须设叉桩(大直径管柱例外)。

适用条件:软土地基。
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二、高桩码头的主要组成部分及其作用
1、上部结构
码头地面,将桩基
连成整体,并把荷载通 过桩基传给地基,安设
各种码头设备。
2、桩基: 支承上部结构,并 把作用在上部结构上的 荷载传给地基,同时也 起到稳固地基的作用, 有利于岸坡稳定。
成土塞,承载能力也较高。
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㈢、桩帽
1、 作用 连接上部结构与桩基成整体;调整打桩
偏位和桩顶标高。 2、平面形式 方形和圆形 3、 构造: 基本要求:取决于基桩的布置形式, 桩的断面尺寸和打桩偏位,还应满足在 它上面的预制构件的搁置长度和接头宽 度的要求。
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高度(厚度)wk.baidu.com应由计算确定,同时应考虑桩伸入桩帽的长度,
2、预应力钢筋混凝土管桩
有先张法和后张法两种,都是在专门工作制造。一般做成空心, 故称为管桩。它的优点是:强度高、耐腐蚀、耐锤击;承载力大; 与钢桩比,耐久性好,使用寿命长;不需要经常维修;用钢量为钢管 桩的1/8~1/6;成本为钢桩的1/3~1/2。
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3、钢(管)桩 强度高,抗弯能力大,能承受较大的水平力,弹性好,能吸收
较小液体或散货装卸的码头。
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3、按桩台宽度和挡土结构分类
窄桩台:设有较高的挡土结构;
宽桩台:设有较矮或无挡土结构。
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⑴窄桩台高桩码头
根据挡土结构的设置: ①挡土结构与码头连成整体: 前板桩高桩码头,后板桩高桩 码头。我国较少采用。 ②挡土结构与码头分开设置, 各自独立工作: 桩台不承受土压力,我国多采 用,特别适用于旧码头的改造。 适用范围:地基较好,土方回 填量较少或回填料较便宜的地区。
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⑷承台式:上部结构由承台、胸墙和靠船构件组成。 ①优点 结构刚度大,整体性 好;对打桩偏位要求不高。 ②缺点 自重大,现浇工作量 大;桩台窄,桩多而密, 施工麻烦,施工水位低, 工期紧。 ③适用条件 良好持力层不太深, 且能打支承桩的地基。
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Ⅱ、高桩码头的构造
一、桩 ㈠、桩的分类 1、钢筋砼桩 有非预应力和预应力两种。前者在吊运和打桩过程中,桩身会 出现裂缝,影响其耐久性。后者抗弯能力较强,能有效解决裂桩问 题,给采用长桩和重锤打桩创造了有利条件,且并可节约钢材。因 此,有条件时应尽量采用预应力钢筋砼桩
较大的变形能,可减少船舶对码头的撞击力,制造和施工方便,施
工速度快。但钢材用量大,造价高(约为钢筋混凝土桩的2~3倍),
且易锈蚀,耐久性差。目前主要用于外海码头。
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㈡、桩的构造 1、钢筋砼桩

⑴断面形状:方桩和圆桩 ⑵基本构造 长度:取决于地基条件,单桩承载力和施工条件。 (3)断面: 非预应力:40×40cm~60×60cm,一般45×45cm以上作 成空心,采用冲气胶囊作内模,空心壁厚≮10cm,最小 壁厚由钢筋的内外保护层厚度决定,并考虑冲气胶囊的 上浮影响。
⑹钻孔灌注桩:在内河大水位差码头中多采用。
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2、按平面布置
⑴连片式:码头平台连成一片。
①满堂式:码头全长与岸相连接的形 式; ②引桥式:码头平台通过引桥与岸相 连接的形式。 ⑵墩式:码头前沿仅设置靠船墩、 系船墩和工作平台,各墩之间通过人 行引桥连接,工作平台则通过引桥与
墩 式
岸连接。适用于采用固定式装卸设备
第五章

高桩码头
高桩码头的结构型式及其特点


板桩码头的构造
高桩码头的结构布置 高桩码头的计算
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Ⅰ、高桩码头的结构型式及其特点
一、高桩码头的结构特点
工作原理 优点 缺点 适用条件
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工作原理:通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地
基。 优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,对开挖超 深适应能力强。 缺点:对地面超载、工艺变化的适应能力差,水平承载能
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3、挡土结构:
为了减小码头的宽度和与岸 坡的衔接的距离,而设置挡土结
构,以构成地面,有前板桩墙,
后板桩墙和重力式挡墙。 4、岸坡: 要求有足够的稳定性,对波 浪、水流大的地方和地质差的情 况,需要进行护坡处理,以免受 冲刷。 5、码头设备: 便于船舶系靠和装卸作业。
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三、高桩码头的结构型式
以及桩顶钢筋或预应力混凝土管桩桩芯钢筋锚固长度的要求。一般
桩帽高度不宜小于0.5倍桩帽宽度,且不得小于600mm。
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二、横梁与纵梁
㈠、横梁 高桩码头的主要受力构件,作用在码头上的几乎所有荷 载都要通过它传给桩基。 断面型式 一般有四种
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①矩形:用于纵梁和横 梁的底面在同一高程,且高 度相差不大; ②倒T 型:用于纵梁和 横梁底标高不一致,纵梁放 在横梁上; ③花篮形:纵、横梁底 标高一致,高度相差不大,
1、按桩材料及型式分 ⑴木桩:目前已不使用; ⑵钢筋砼方桩:打桩过程中易开裂,一般用于中小码头; ⑶预应力钢筋砼桩:克服打桩应力而发展起来的; ⑷钢管桩:适应水位差较大,且缩短工期,但造价较高。 ⑸大直径管柱桩:为降低工程造价而采用(与钢管桩相 比),由于大直径管柱桩轴向和侧向承载能力都较高,可省
去叉桩,并加大排架间距,而使码头向粗桩、大跨度方向发展。
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⑵宽桩台
宽桩台高桩码头,不设挡土墙或设较矮的挡土墙。宽桩 台高桩码头可分成: 前方桩台:主要承受船舶荷载、门机、铁路、流动起 重运输机械及堆货等,受力情况复杂,一般需设置叉桩或半
叉桩,并要求有良好的整体性。
后方桩台:主要起与岸坡连接的作用,只承受垂直荷
载,故不需设叉桩,且对上部结构的整体性要求不高,可采
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①优点 上部结构高度大,便于分层系缆;桁架横向刚度大,整体 性好;桩的自由长度减小,桩的承载能力增大。 ②缺点 造价高;施工水位低,工期紧;框架与其它构件的连接节 点多,构造复杂,施工麻烦;框架处于水位变动区,易受到船 舶撞击而破坏,维修困难;预制框架受起重能力限制。 ③适用条件 适用于水位差较大(10m 左右),需分层系缆的河港码头。 但由于其缺点较多,且分层系缆还可以用其它结构型式解决, 因此在水位差不大的海岸港、河口港中已逐渐被梁板式码头所 代替。
但面板(空心板)放在横梁
上; ④倒梯形:用于无纵梁,
面板直接放在横梁上,用在
后方平台。
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㈡、 纵梁
1、设置及支撑要求 ①凡是有门机,有火车,则 应设置纵梁,板梁设置系统也应
考虑纵梁。
②根据荷载大小,布置情况, 纵梁可采用预制安装的连续梁、
简支梁。
2、 型式 工字型、矩形、花篮型(此
三者常用于轨道梁),半花篮形
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㈡、钢管桩
抗弯能力大,强度高,但易锈蚀,用钢量大,造价高。一般用 于受风浪、水流、冰棱或船舶作用力较大的外海开敞式码头。 尺寸:外径:500~1200mm,壁厚 10~18mm。 型式: 开口式:打入容易,但桩的承载力 低; 全封闭:承载力高,但打入困难;
半封闭:打入容易,到位后桩尖形
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四、靠船构件
靠船构件的形式较多,主要有以下几种:悬臂板式、悬臂
梁式、框架式、靠船桩式和浮式等 1、悬臂板式
由悬臂板、胸墙板和水平纵梁组成。一般采用预制安装,
并与横梁整体连接,沿码头长度方向为一整体,其悬臂板和 胸墙板厚度由计算确定,但≮15cm。
优点:
沿码头长度 方向全面保护; 缺点: 材料用量多, 造价高;适用于 水位差小(1~2m)。
用简支梁板结构。
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要点:
⑴宽桩台与窄桩台的选择应通过技术经济比较确定; ⑵当码头前沿线距离岸不太远时,还是建满堂式为
宜,虽然投资较多,但使用方便。 ⑶宽桩台码头的宽度与岸坡地质条件、地基加固方 式和所采用的接岸结构形式等有关。
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3、按上部结构型式分类
⑴梁板式:梁板式码头上部结构主要由面板、纵梁、 横梁、桩帽和靠船构件组成。 ①优点 受力明确;排架间距 可加大,以充分发挥桩的 承载能力;可采用预应力
(边梁),π形(梁板合一),
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3、 尺寸
高度:根据受力计算确定,并考虑起重能力,一般90~ 120cm; 宽度:根据切力计算确定,并考虑板的搁置宽度及接缝 宽度,一般30~50cm。 4、 纵、横梁的连接构造 预制安装的连续纵梁,必须使其在支座处与横梁或桩帽进 行整体连接。
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三、面板 ㈠、面板的分类及构造 1、实心板(按施工方法分) ①现浇实心板:整体性好,但现浇工作量大,只能作非预应 力的,抗弯、抗裂能力小,模板用量大,施工速度慢,常用于无 预制能力,无起重设备的情况。 ②预制板:在现场拼装,若要按装配式整 体板计算内力,应注意横向拼缝的可靠性。 ③迭合板:部分预制,部分现浇,用于板
构件,预制装配化程度高,
施工速度快;上部结构较 厚,靠船构件悬臂短,受 力条件好。
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②缺点 构件类型和数量多;上部结构底部轮廓形状复杂,死 角多,水气不易排除,构件中钢筋易锈蚀。 ③适用条件 一般适用于有较大集中荷载、 水位差不大的情况;
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⑵桁架式 :上部结构由面板、纵梁、桁架和水平连杆组 成。
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2、预应力钢筋砼管桩 预应力先张法:外径较小,30cm~80cm;段长6m~ 15m,壁厚6cm~15cm。 预应力后张法:外径100cm~140cm,段长4m,壁厚
13cm~15cm,又称雷蒙德桩。
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3、 钻孔灌注桩 直径多为60~120cm,桥梁上已达到3.5米。 由于水下灌注砼质量不易保证,因此,多数只在近岸 部分或少数码头后方平台部分采用。
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2、 悬臂梁式
由悬挂在横梁前端的悬 臂梁和将悬臂梁下端纵 向连成一体的水平撑组 成。
适用条件:水位差 5m 以
下。 当水位差继续增大,而 需采用其它型式以适应 水位变化时的系靠船要 求,如框架式、靠船桩 式、浮式等。
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