(港口水工建筑物)4码头使用荷载
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衡重式
土压力减小,重心靠 后,基底应力分布均 匀,横断面方向整体 性好,但结构重心靠 上,抗震性能差,且 衡重式断面在施工中 存在后倾稳定问题。
港口工程
卸荷板式
是衡重式的一种, 卸荷板的存在,减 小了墙背后的土压 力,基底应力较均 匀,断面和底宽大 大减小,整体稳定 性较好。
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方块码头
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方块码头
港口工程
优点:耐久性好,基本不需要钢材,施工简单,不需要复杂的
施工设备,如果没有大型起重船,可把块体做得小一些。
缺点:水下工作量大,结构整体和抗震性能差,需要石料量大。
适用:地基较好,当地有大量石料,缺少钢材和冰况严重的情
况。
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方块码头
断面形式
阶梯形
断面和底宽较大,材料 用量较多,横断面方向 整体性差,且地基应力 不均匀。
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。
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沉箱码头
港Biblioteka Baidu工程
构造—外形尺寸
长度或直径:应根据施工设备能力,施工要求的最小尺寸及码头变形缝间 距确定。 我 国 船 厂 生 产 的 一 般 在 10×12-12×14m , 约 600 ~ 800t , 国 内 最 大 2000t,世界上最大沉箱为我国为马尔太设计并利用马尔太船坞生产的沉 箱,l×b×h=26×26×21.5m,约6400t。
适用:当地有沉箱预制场或
工程量较大,工期短的大型码 头,或需要采用沉箱结构的特 殊工程,如灯塔基础等 。
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沉箱码头
港口工程
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沉箱码头
船用气囊上下水
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沉箱码头
港口工程
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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,浮游时产生径向水压力, 壁内产生压应力,使用时产生径向侧压力, 壁内产生拉应力;2)按构造配筋,用钢量 少(填料侧压力按储仓压力计算,数值不大, 往往不起控制作用);3)腔体内不设隔板, 砼用量减少,重量减小,且空间大,施工方 便;4)环形箱壁对水流的阻力小。
构造—填料
应根据当地的材料,选用量大、便宜、易密实和易填充的填料,如:砂、 块石、卵石、开山土等。
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结构形式
实心方块 制作方便,耐久性好, 施工维修简便,但砼或 石料用量大,若起重设 备能力足够,地基承载 力好,材料供应充足, 宜选用这种型式。
空心方块 有底空心:外形尺寸 大,抗倾能力大(填 料全部参加抗倾), 基底应力较小,但易 断裂。 无底空心:抗倾能力 小,基底局部应力集 中,仅用于小码头。
宽度:沉箱的底宽应根据建筑物的稳定性和地基承载力确定,同时也要满 足浮运吃水,干舷高度和浮游稳定性的要求,若不满足,应尽量从施工上 采取措施,如用起重船或浮筒吊护,不得已才考虑增大宽度。
高度:顶部高程宜适当放低,但不得低于现浇胸墙的施工水位,构造上沉 箱要伸入胸墙30~50cm,以保证整体性。
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方块码头
断面设计
(1)尽量减小土压力 。
港口工程
(2)尽量使断面重心后移,以增大稳定,减小地基应力,宜采用衡重式 断面,衡重式码头在施工过程中,若墙后未及时回填,存在向后倾覆的危 险,为了保证墙在施工期的稳定性应控制基底应力分布,应对墙身合力到 后趾的距离作限制。
(3)在施工许可的情况下,尽量增大块 体尺寸,以减少层数和数量。
沉箱码头
港口工程
构造—壁厚
沉箱的外壁和底板的厚度应由计算确定,但壁厚≮25cm,一般取3035cm,底板厚度≮壁厚,一般取35~40cm。
构造—纵、横隔墙
作用:增大沉箱刚度,减小立板、底板的计算跨度,从而减小内力。 隔墙间距:3~5m,隔墙顶应比外壁低10~20cm,便于封舱板或搭设工 作平台,隔墙上可以挖孔,以减小材料用量。
(4)卸荷板的位置应适当低一些,一般 卸荷板顶面以放在现浇胸墙的施工水位为 宜。
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沉箱码头
优点:整体性好,空心率大,
内部填料自重小,地基应力较 小;抗震能力强,施工速度快, 水下工作量少,箱内可填充砂 石料,造价低。
缺点:钢材用量大,耐久性
不如方块结构,且需专门的预 制下水设备;基床整平要求高; 沉箱一旦遭到破坏,修理难度 较大。
方块码头
构造—块体尺寸
原则上越大越好,但应考虑预制和起重设备的 能力以及码头的分段长度。
构造—卸荷板
卸荷板一般采用钢筋砼结构,其型式有悬臂式、 锚固式和简支式。 悬臂式最为常用,其悬臂长度和厚度应通过后倾 稳定性和强度计算确定,一般悬臂长1.5~3.0m, 厚度0.8~1.2m。 为防止后倾,悬臂不能太长,应满足控制条件: 悬臂长/墙身顶宽≤0.5。 当悬臂长度/厚度<1.5,一般可采用素砼,此时厚 度1~1.2m;悬臂长度/厚度≥1.5,应采用钢筋砼, 此时厚度0.8~1.0m。
港口工程
异型方块 结构轻型,材料较省, 土压力较小(空腔内 不完全填满石料), 造价低,但施工中稳 定性差,基底局部应 力集中,一般用于小 码头。
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方块码头
构造—块体形状
实心块体: 直角六面体
空心块体: 工字,双工字,多 工字,日字,口字, T形,双T形等。
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港口工程
重力式码头的结构型式
沉箱码头
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港口工程
重力式码头的结构型式
扶壁码头
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港口工程
重力式码头的结构型式
大直径圆筒码头
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港口工程
重力式码头的结构型式
格形钢板桩码头
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港口工程
重力式码头的结构型式
干地现场浇筑(或砌筑)结构
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港口工程
重力式码头的结构型式
水下安装预制结构
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港口工程
重力式码头的结构型式
干地现场浇筑 根 (或砌筑)结构 据
较少用
墙
身
施工顺序
的 施
预制墙身构件 开挖基床
工
方
水下安装
法
预制结构
抛填块石基床 基床夯实和整平 在基床上安装强身预制件
划
浇注胸墙
分
抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层
安装码头设备和铺设路面