港口水工建筑物講義3碼頭使用荷載（65頁）

1、港口工程I -港口水工建筑物 陳 達(dá) 2013.04港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院2港口水工建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況持久狀況短暫狀況偶然狀況正常條件下，結(jié)構(gòu)使用過程中的狀況。按承載能力極限狀態(tài)的持久組合和正常使用極限狀態(tài)的長(zhǎng)期組合或短期組合分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)施工和安裝等持續(xù)時(shí)間較短的狀況。應(yīng)對(duì)承載能力極限狀態(tài)的短暫組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，必要時(shí)可同時(shí)對(duì)正常使用極限狀態(tài)的短暫狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)承受設(shè)防地震等持續(xù)時(shí)間很短的狀況。應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。前情提要I港口工程3作用組合正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)持久組合短暫組合持久狀況短暫狀況偶然組合永久作用和持續(xù)

2、時(shí)間較長(zhǎng)的可變作用包含了持續(xù)時(shí)間較短的可變作用包含了偶然作用包括短期效應(yīng)（頻遇）組合和長(zhǎng)期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合前情提要II河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程4前情提要III作用的分類根據(jù)時(shí)間的變異劃分偶然作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短可變作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化與平均值相比不可忽略永久作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間的變化與平均值相比可忽略不計(jì) 結(jié)構(gòu)和固定設(shè)備自重力預(yù)加應(yīng)力土重力永久作用引起的土壓力堆貨荷載流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械荷載船舶荷載、水流波浪力可變作用引起的土壓力地震荷載等固定水位引起的靜水壓力河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程5前情

3、提要IV作用代表值作用的代表值（應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀況采用不同的量值作為作用的代表值）標(biāo)準(zhǔn)值頻遇值準(zhǔn)永久值作用的主要代表值作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大值代表作用在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的量值，它在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有較長(zhǎng)的總持續(xù)期河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院6結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況港口水工建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況持久狀況短暫狀況偶然狀況正常條件下，結(jié)構(gòu)使用過程中的狀況。按承載能力極限狀態(tài)的持久組合和正常使用極限狀態(tài)的長(zhǎng)期組合或短期組合分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)施工和安裝等持續(xù)時(shí)間較短的狀況。應(yīng)對(duì)承載能力極限狀態(tài)的短暫組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，必要時(shí)可同時(shí)對(duì)正常使用極限狀態(tài)的短暫狀況進(jìn)行設(shè)

4、計(jì)。結(jié)構(gòu)承受設(shè)防地震等持續(xù)時(shí)間很短的狀況。應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院7碼頭地面使用荷載堆貨荷載作用在港口工程結(jié)構(gòu)上的堆貨荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)根據(jù)堆存貨種、裝卸工藝確定的堆存情況，結(jié)合結(jié)構(gòu)型式、地基條件和不同計(jì)算項(xiàng)目并考慮今后港口發(fā)展等進(jìn)行綜合分析后確定。人群荷載對(duì)于客運(yùn)碼頭的人行棧橋、引橋、專用碼頭中的人行檢修道和各類碼頭中有可能作為人行通道的部位，均應(yīng)考慮人群荷載。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院8碼頭地面使用荷載碼頭地帶根據(jù)碼頭作業(yè)的客觀情況和使用經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)行港口工程荷載規(guī)范（JTJ 215-98）根據(jù)堆貨荷載的不同將碼頭分成三個(gè)區(qū)域：

5、碼頭前沿地帶、前方堆場(chǎng)和后方堆場(chǎng)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院9碼頭地面使用荷載前沿地帶一般情況下僅做為流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械、門機(jī)和火車的通道和貨物的倒載場(chǎng)地。寬度：有門機(jī)的碼頭取14m；沒有門機(jī)的海港碼頭取10m；河港碼頭取4-8m。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院10碼頭地面使用荷載前方堆場(chǎng)港口利用率最高的堆場(chǎng)，因?yàn)檫@個(gè)地帶使用最方便，貨物水平運(yùn)距最短。寬度：有門機(jī)的碼頭，按門機(jī)吊臂可伸到的范圍確定；不設(shè)門機(jī)的碼頭，可根據(jù)各港采用的裝卸設(shè)備和管理情況確定。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院11碼頭地面使用荷載后方堆場(chǎng)指前方堆場(chǎng)以后的堆場(chǎng)。后方堆場(chǎng)堆貨荷載通常位于港口水

6、工建筑物邊緣或以外，對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般影響很小，主要用于堆場(chǎng)地坪設(shè)計(jì)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院12流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械荷載門座起重機(jī)荷載門座起重機(jī)荷載應(yīng)按實(shí)際機(jī)型確定。當(dāng)缺乏實(shí)際資料時(shí)，國產(chǎn)門機(jī)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)其最大起重量、最大幅度、軌距按荷載規(guī)范采用。設(shè)計(jì)時(shí)不考慮沖擊系數(shù)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院13流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械荷載輪胎式起重機(jī)荷載輪胎式起重機(jī)又稱輪胎吊，雖然越野和爬坡能力較差，行駛速度較慢，但機(jī)動(dòng)靈活，能四面進(jìn)行工作，使用方便，在內(nèi)河中小港口應(yīng)用較普遍。一般起重量時(shí)考慮沖擊系數(shù)1.11.3，最大起重量時(shí)不考慮沖擊力。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院1

7、4流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械荷載汽車式起重機(jī)荷載汽車起重機(jī)的越野性能好，適用于流動(dòng)性較大的場(chǎng)所作業(yè)。進(jìn)行作業(yè)時(shí)不能吊貨行駛，加之起重效率低，又不能配用抓斗裝卸散貨，所以在中小港口用得不太普遍，僅只能做點(diǎn)輔助作業(yè)，用于港口進(jìn)行裝卸作業(yè)的較少。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院15流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械荷載纜車荷載纜車是河港斜坡碼頭上、下坡的主要運(yùn)載工具，必須與選定的坡頂絞車配套使用。作用在軌道上的纜車荷載應(yīng)根據(jù)纜車自重、載重量、輪數(shù)及影響輪壓的各種因素確定。纜車輪壓標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；重力加速度，取10m/s2；纜車載重量（t）；纜車自重（t）；纜車總輪數(shù)；輪壓不均勻系數(shù)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程

8、學(xué)院16鐵路和汽車荷載鐵路荷載鐵路列車由機(jī)車和車輛組成。由于港口鐵路所用機(jī)車和車輛的型號(hào)甚多，設(shè)計(jì)時(shí)一般不采用實(shí)際機(jī)車和車輛的軸壓力，而是采用中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)荷載(又稱中一活載)。按此圖式計(jì)算時(shí)，按其最不利的情況截取任意數(shù)量的荷載加載。普通活載一般對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)起控制作用，特種活載一般對(duì)小跨度(小于3-5m)結(jié)構(gòu)起控制作用。 港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院17鐵路和汽車荷載汽車荷載作用在港口建筑物上的汽車荷載，包括各級(jí)汽車和平板掛車荷載。汽車荷載按單輛汽車總重量分為：10t、15t、20t、30t、55t汽車五個(gè)等級(jí)，其技術(shù)指標(biāo)和平面尺寸按附錄一的規(guī)定采用。 30 t 汽車平面尺

9、寸港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院18船舶荷載船舶荷載根據(jù)作用方式不同劃分船舶系纜力船舶擠靠力船舶撞擊力由于風(fēng)和流的作用，通過系船纜作用在碼頭系船柱上的力由于風(fēng)和流的作用，使?？吭诖a頭的船舶直接作用在碼頭建筑物上的力船舶靠岸或在波浪作用下撞擊碼頭時(shí)產(chǎn)生的力港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院19船舶荷載系纜力分為縱、橫向系纜力兩部分，主要由風(fēng)作用產(chǎn)生。當(dāng)碼頭前沿水流較大時(shí)，系纜力應(yīng)考慮風(fēng)與水流可能同時(shí)出現(xiàn)的對(duì)計(jì)算船舶共同作用所產(chǎn)生的橫向分力總和Fx 和縱向分力總和Fy 。系纜力系船柱受力分布不均勻系數(shù),與實(shí)際受力的系船柱數(shù)目有關(guān)。系纜力標(biāo)準(zhǔn)值；風(fēng)和流對(duì)船舶產(chǎn)生橫向和縱向分力總和；計(jì)

10、算船舶同時(shí)受力的系船柱數(shù)量，與船長(zhǎng)有關(guān)；系船纜水平投影與碼頭前沿線所成夾角；系船纜與水平面之間的夾角；港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院20船舶荷載港口工程荷載規(guī)范規(guī)定計(jì)算系纜力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)大于纜繩的破斷力，也不應(yīng)低于規(guī)范規(guī)定的下限值。系纜力取值標(biāo)準(zhǔn)聚丙烯尼龍纜繩的破斷力（kN）；纜繩直徑（mm）。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院21船舶荷載防沖設(shè)施連續(xù)布置船舶擠靠力擠靠力分布不均勻系數(shù)，采用1.1；船舶直線段與防沖設(shè)施接觸長(zhǎng)度（m）。可能同時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)和流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和（kN） ；防沖設(shè)施間斷布置擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m)；作用于一組（或一個(gè)）防沖設(shè)施上的擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值（

11、kN)；擠靠力不均勻系數(shù)，采用1.3；與船舶接觸的防沖設(shè)施組數(shù)或個(gè)數(shù)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院22船舶荷載防沖設(shè)施橡膠護(hù)弦 港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院23船舶荷載按發(fā)生的原因可分為船舶靠向碼頭時(shí)產(chǎn)生的撞擊力和系泊中船舶受橫向波浪作用產(chǎn)生的撞擊力。船舶撞擊碼頭時(shí)產(chǎn)生的有效撞擊能量，通過防沖設(shè)施、碼頭和船舶的變形全部轉(zhuǎn)化外力做功。船舶靠岸時(shí)撞擊力的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護(hù)舷性能曲線確定。 船舶撞擊力有效動(dòng)能系數(shù)；船舶質(zhì)量(t)，按滿載排水量計(jì)算；船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量（kJ）；船舶靠岸法向速度(ms)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院24船舶荷載

12、船舶撞擊力船舶與橡膠護(hù)舷之間摩擦系數(shù)；船舶撞擊力沿碼頭長(zhǎng)度方向的分力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；船舶撞擊力法向分力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院25其他荷載水流力設(shè)計(jì)流速（m/s）；水流力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；水流阻力系數(shù)；水流力是內(nèi)河敦式碼頭及其他透空式碼頭需考慮的設(shè)計(jì)荷載，一些外海建筑物當(dāng)水流速度較大時(shí)，也需要考慮水流力的作用。 水密度（t/m3），淡水取1.0，海水取1.025；計(jì)算構(gòu)件在與流向垂直平面上的投影面積（m2）。港口工程河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院26其他荷載冰荷載樁（墩）迎冰面投影寬度（m）；極限冰壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；計(jì)算冰厚（m）；對(duì)于寒冷地區(qū)冰情嚴(yán)重的內(nèi)河及

13、外海透空式高樁碼頭或支墩式碼頭，冰荷載也是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)荷載。冰荷載可分為：（1）風(fēng)和水流作用下大面積冰場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的靜冰壓力；（2）風(fēng)和水流驅(qū)動(dòng)下流冰產(chǎn)生的撞擊力；（3）凍結(jié)在建筑物上的冰因水位升降產(chǎn)生的豎向力；（4）建筑物內(nèi)、外的冰因溫度變化產(chǎn)生的膨脹力。 冰抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；樁（墩）迎冰面形狀系數(shù)；冰溫系數(shù)。港口工程27重力式碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程28重力式碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程29重力式碼頭工作原理：依靠結(jié)構(gòu)本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑動(dòng)和傾覆。優(yōu)點(diǎn)：抗凍和抗冰性能好，堅(jiān)固耐久，可承受較大碼頭地面荷載，對(duì)碼頭地面超載和裝卸工藝變

14、化適應(yīng)性強(qiáng)，施工比較簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用少，造價(jià)低，設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)比較成熟。缺點(diǎn)：要求有一定承載力的地基，以及較大數(shù)量的砂石料。適用條件：較好的地基。如巖石、砂、卵石、礫石及硬粘土地基。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程30重力式碼頭的組成胸墻和墻身：是重力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、構(gòu)成整體，便于安裝碼頭設(shè)備?；A(chǔ)：（1）擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；（2）有利于保護(hù)地基不受沖刷；（3）便于整平地基，安裝墻身。墻后回填：（主要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減小水土流失。碼頭設(shè)施：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。 河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程31重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式重力式碼

15、頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(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頭干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭扶壁碼頭大圓筒碼頭我國常用的結(jié)構(gòu)型式我國常用的結(jié)構(gòu)型式近年采用較多的型式常用于有干地施工條件的內(nèi)河港我國南方較常用的型式近年采用較多的型式河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程32重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式方塊碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程33重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式沉箱碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程34重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式扶壁碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程35重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式大直徑圓筒碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程36重力式碼頭的結(jié)

16、構(gòu)型式格形鋼板樁碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程37重力式碼頭的結(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（或砌筑）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)件開挖基床拋填塊石基床基床夯實(shí)和整平在基床上安裝強(qiáng)身預(yù)制件澆注胸墻拋填墻后塊石棱體和鋪設(shè)倒濾層安裝碼頭設(shè)備和鋪設(shè)路面施工順序河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程38重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式干地現(xiàn)場(chǎng)澆筑（或砌筑）結(jié)構(gòu)河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程39重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程40方塊碼頭適用：地基較好，當(dāng)?shù)赜写罅渴希鄙黉摬暮捅鶝r嚴(yán)重的情況。缺點(diǎn)：水下工作量大，結(jié)構(gòu)整體和抗

17、震性能差，需要石料量大。優(yōu)點(diǎn)：耐久性好，基本不需要鋼材，施工簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的施工設(shè)備，如果沒有大型起重船，可把塊體做得小一些。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程41方塊碼頭斷面形式卸荷板式是衡重式的一種，卸荷板的存在，減小了墻背后的土壓力，基底應(yīng)力較均勻，斷面和底寬大大減小，整體穩(wěn)定性較好。衡重式土壓力減小，重心靠后，基底應(yīng)力分布均勻，橫斷面方向整體性好，但結(jié)構(gòu)重心靠上，抗震性能差，且衡重式斷面在施工中存在后傾穩(wěn)定問題。階梯形斷面和底寬較大，材料用量較多，橫斷面方向整體性差，且地基應(yīng)力不均勻。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程42空心方塊有底空心：外形尺寸大，抗傾能力大（填料全部

18、參加抗傾），基底應(yīng)力較小，但易斷裂。無底空心：抗傾能力小，基底局部應(yīng)力集中，僅用于小碼頭。方塊碼頭結(jié)構(gòu)形式異型方塊結(jié)構(gòu)輕型，材料較省，土壓力較小（空腔內(nèi)不完全填滿石料），造價(jià)低，但施工中穩(wěn)定性差，基底局部應(yīng)力集中，一般用于小碼頭。 實(shí)心方塊制作方便，耐久性好，施工維修簡(jiǎn)便，但砼或石料用量大，若起重設(shè)備能力足夠，地基承載力好，材料供應(yīng)充足，宜選用這種型式。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程43空心塊體：工字，雙工字，多工字，日字，口字，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) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程44卸荷板一般采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其型式有懸臂式、錨固式和簡(jiǎn)支式

19、。懸臂式最為常用，其懸臂長(zhǎng)度和厚度應(yīng)通過后傾穩(wěn)定性和強(qiáng)度計(jì)算確定，一般懸臂長(zhǎng)1.53.0m，厚度0.81.2m。為防止后傾，懸臂不能太長(zhǎng)，應(yīng)滿足控制條件：懸臂長(zhǎng)/墻身頂寬0.5。當(dāng)懸臂長(zhǎng)度/厚度1.5，一般可采用素砼，此時(shí)厚度11.2m；懸臂長(zhǎng)度/厚度1.5，應(yīng)采用鋼筋砼，此時(shí)厚度0.81.0m。 方塊碼頭構(gòu)造塊體尺寸原則上越大越好，但應(yīng)考慮預(yù)制和起重設(shè)備的能力以及碼頭的分段長(zhǎng)度。構(gòu)造卸荷板 河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程45（2）盡量使斷面重心后移，以增大穩(wěn)定，減小地基應(yīng)力，宜采用衡重式斷面，衡重式碼頭在施工過程中，若墻后未及時(shí)回填，存在向后傾覆的危險(xiǎn)，為了保證墻在施工期的穩(wěn)定性應(yīng)

20、控制基底應(yīng)力分布，應(yīng)對(duì)墻身合力到后趾的距離作限制。 方塊碼頭斷面設(shè)計(jì)（1）盡量減小土壓力 。（3）在施工許可的情況下，盡量增大塊體尺寸，以減少層數(shù)和數(shù)量。（4）卸荷板的位置應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?，一般卸荷板頂面以放在現(xiàn)澆胸墻的施工水位為宜。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程46沉箱碼頭適用：當(dāng)?shù)赜谐料漕A(yù)制場(chǎng)或工程量較大，工期短的大型碼頭，或需要采用沉箱結(jié)構(gòu)的特殊工程，如燈塔基礎(chǔ)等 。缺點(diǎn)：鋼材用量大，耐久性不如方塊結(jié)構(gòu)，且需專門的預(yù)制下水設(shè)備；基床整平要求高；沉箱一旦遭到破壞，修理難度較大。優(yōu)點(diǎn)：整體性好，空心率大，內(nèi)部填料自重小，地基應(yīng)力較?。豢拐鹉芰?qiáng)，施工速度快，水下工作量少，箱內(nèi)可填充砂石

21、料，造價(jià)低。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程47沉箱碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程48沉箱碼頭船用氣囊上下水河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程49沉箱碼頭河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程50沉箱碼頭斷面形式矩形沉箱制作簡(jiǎn)單，浮游穩(wěn)定性好，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，多用于岸壁式碼頭。1）對(duì)稱式：最常用；2）非對(duì)稱式：節(jié)省鋼筋砼，但制作麻煩，浮游穩(wěn)定性差；3）開孔式：對(duì)無掩護(hù)的港口，消能效果較好。圓形沉箱（多用于墩式碼頭）1）受力條件好，浮游時(shí)產(chǎn)生徑向水壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，使用時(shí)產(chǎn)生徑向側(cè)壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力；2）按構(gòu)造配筋，用鋼量少（填料側(cè)壓力按儲(chǔ)倉壓力計(jì)算，數(shù)值不大，

22、往往不起控制作用）；3）腔體內(nèi)不設(shè)隔板，砼用量減少，重量減小，且空間大，施工方便；4）環(huán)形箱壁對(duì)水流的阻力小。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程51沉箱碼頭構(gòu)造外形尺寸寬度：沉箱的底寬應(yīng)根據(jù)建筑物的穩(wěn)定性和地基承載力確定，同時(shí)也要滿足浮運(yùn)吃水，干舷高度和浮游穩(wěn)定性的要求，若不滿足，應(yīng)盡量從施工上采取措施，如用起重船或浮筒吊護(hù)，不得已才考慮增大寬度。長(zhǎng)度或直徑：應(yīng)根據(jù)施工設(shè)備能力，施工要求的最小尺寸及碼頭變形縫間距確定。我國船廠生產(chǎn)的一般在1012-1214m，約600800t，國內(nèi)最大2000t，世界上最大沉箱為我國為馬爾太設(shè)計(jì)并利用馬爾太船塢生產(chǎn)的沉箱，lbh=262621.5m，約6

23、400t。高度：頂部高程宜適當(dāng)放低，但不得低于現(xiàn)澆胸墻的施工水位，構(gòu)造上沉箱要伸入胸墻3050cm，以保證整體性。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程52沉箱碼頭構(gòu)造壁厚作用：增大沉箱剛度，減小立板、底板的計(jì)算跨度，從而減小內(nèi)力。隔墻間距：35m，隔墻頂應(yīng)比外壁低1020cm，便于封艙板或搭設(shè)工作平臺(tái)，隔墻上可以挖孔，以減小材料用量。 沉箱的外壁和底板的厚度應(yīng)由計(jì)算確定，但壁厚25cm，一般取30-35cm，底板厚度壁厚，一般取3540cm。 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟牧?，選用量大、便宜、易密實(shí)和易填充的填料，如：砂、塊石、卵石、開山土等。構(gòu)造縱、橫隔墻構(gòu)造填料河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程

24、53沉箱碼頭構(gòu)造接縫構(gòu)造 1）每隔一箱格在前后壁設(shè)置一個(gè)灌水孔，不設(shè)灌水孔的箱格，應(yīng)在隔墻上設(shè)置通水孔。2）為了便于沉箱沉放時(shí)的定位，應(yīng)在箱頂?shù)乃膫€(gè)角上埋置拉環(huán)。1）平接：當(dāng)墻后設(shè)置拋石棱體或全部采用塊石回填時(shí)。2）空腔對(duì)接：當(dāng)墻后不設(shè)拋石棱體而全部采用砂或開山土回填時(shí)，腔內(nèi)設(shè)置倒濾層，平均縫寬5cm。注意：沉箱接縫的底面防漏。 構(gòu)造其它河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程54扶壁碼頭適用：有起重運(yùn)輸設(shè)備，有預(yù)制能力的情況或有干地施工條件。缺點(diǎn)：整體性差，耐久性差。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工速度快，節(jié)省材料，造價(jià)低 。河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程55扶壁碼頭肋板：將立板和底板連成整體，并支撐立板和底板。底板：將上部荷載傳給基床。立板：擋土并構(gòu)成碼頭直立岸壁。組 成河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程56扶壁碼頭無底扶壁翹尾式扶壁將上部荷載傳給基床。空腹式或折線式可節(jié)省砼和鋼筋，但配筋復(fù)雜，施工麻煩，工程意義不大。型 式河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院港口工程57扶壁碼頭長(zhǎng)度：預(yù)制安