水運(yùn)工程港口與航道高樁碼頭培訓(xùn)附圖豐富

1第五章高樁碼頭高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)板樁碼頭的構(gòu)造高樁碼頭的結(jié)構(gòu)布置高樁碼頭的計(jì)算2Ⅰ、高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)工作原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件一、高樁碼頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3工作原理：通過樁臺(tái)將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基。優(yōu)點(diǎn)：波浪反射小，泊穩(wěn)條件好，砂石用量少，對(duì)開挖超深適應(yīng)能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：對(duì)地面超載、工藝變化的適應(yīng)能力差，水平承載能力低，耐久性差，須設(shè)叉樁（大直徑管柱例外）。適用條件：軟土地基。4二、高樁碼頭的主要組成部分及其作用

1、上部結(jié)構(gòu)碼頭地面，將樁基連成整體，并把荷載通過樁基傳給地基，安設(shè)各種碼頭設(shè)備。

2、樁基：支承上部結(jié)構(gòu)，并把作用在上部結(jié)構(gòu)上的荷載傳給地基，同時(shí)也起到穩(wěn)固地基的作用，有利于岸坡穩(wěn)定。

53、擋土結(jié)構(gòu)：為了減小碼頭的寬度和與岸坡的銜接的距離，而設(shè)置擋土結(jié)構(gòu)，以構(gòu)成地面，有前板樁墻，后板樁墻和重力式擋墻。4、岸坡：要求有足夠的穩(wěn)定性，對(duì)波浪、水流大的地方和地質(zhì)差的情況，需要進(jìn)行護(hù)坡處理，以免受沖刷。5、碼頭設(shè)備：便于船舶系靠和裝卸作業(yè)。67三、高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式1、按樁材料及型式分⑴木樁：目前已不使用；⑵鋼筋砼方樁：打樁過程中易開裂，一般用于中小碼頭；⑶預(yù)應(yīng)力鋼筋砼樁：克服打樁應(yīng)力而發(fā)展起來的；⑷鋼管樁：適應(yīng)水位差較大，且縮短工期，但造價(jià)較高。⑸大直徑管柱樁：為降低工程造價(jià)而采用（與鋼管樁相比），由于大直徑管柱樁軸向和側(cè)向承載能力都較高，可省去叉樁，并加大排架間距，而使碼頭向粗樁、大跨度方向發(fā)展。⑹鉆孔灌注樁：在內(nèi)河大水位差碼頭中多采用。82、按平面布置

⑴連片式：碼頭平臺(tái)連成一片。

①滿堂式：碼頭全長(zhǎng)與岸相連接的形式；

②引橋式：碼頭平臺(tái)通過引橋與岸相連接的形式。

⑵墩式：碼頭前沿僅設(shè)置靠船墩、系船墩和工作平臺(tái)，各墩之間通過人行引橋連接，工作平臺(tái)則通過引橋與岸連接。適用于采用固定式裝卸設(shè)備較小液體或散貨裝卸的碼頭。墩式93、按樁臺(tái)寬度和擋土結(jié)構(gòu)分類

窄樁臺(tái)：設(shè)有較高的擋土結(jié)構(gòu)；寬樁臺(tái)：設(shè)有較矮或無擋土結(jié)構(gòu)。

10⑴窄樁臺(tái)高樁碼頭

根據(jù)擋土結(jié)構(gòu)的設(shè)置：①擋土結(jié)構(gòu)與碼頭連成整體：

前板樁高樁碼頭，后板樁高樁碼頭。我國(guó)較少采用。②擋土結(jié)構(gòu)與碼頭分開設(shè)置，各自獨(dú)立工作：

樁臺(tái)不承受土壓力，我國(guó)多采用，特別適用于舊碼頭的改造。適用范圍：地基較好，土方回填量較少或回填料較便宜的地區(qū)。11⑵寬樁臺(tái)寬樁臺(tái)高樁碼頭頭，不設(shè)擋土墻墻或設(shè)較矮的擋擋土墻。寬樁臺(tái)高樁碼頭可分分成：前方樁臺(tái)：主要承受船舶荷荷載、門機(jī)、鐵鐵路、流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械及堆堆貨等，受力情情況復(fù)雜，一般般需設(shè)置叉樁或或半叉樁，并要求有有良好的整體性性。后方樁臺(tái)：主要起與岸坡連連接的作用，只只承受垂直荷載，故不需設(shè)叉叉樁，且對(duì)上部部結(jié)構(gòu)的整體性性要求不高，可可采用簡(jiǎn)支梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)。1213要點(diǎn)：⑴寬樁臺(tái)與窄樁樁臺(tái)的選擇應(yīng)通通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較確定；⑵當(dāng)碼頭前沿線線距離岸不太遠(yuǎn)遠(yuǎn)時(shí)，還是建滿滿堂式為宜，雖然投資較較多，但使用方方便。⑶寬樁臺(tái)碼頭的的寬度與岸坡地地質(zhì)條件、地基基加固方式和所采用的接接岸結(jié)構(gòu)形式等等有關(guān)。14153、按上部結(jié)構(gòu)型型式分類⑴梁板式：梁板式碼頭上部部結(jié)構(gòu)主要由面面板、縱梁、橫梁、樁帽和靠靠船構(gòu)件組成。。①優(yōu)點(diǎn)受力明確；排架架間距可加大，以充分分發(fā)揮樁的承載能力；可采采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)制裝配配化程度高，施工速度快；上上部結(jié)構(gòu)較厚，靠船構(gòu)件懸懸臂短，受力條件好。1617181920②缺點(diǎn)構(gòu)件類型和數(shù)量量多；上部結(jié)構(gòu)構(gòu)底部輪廓形狀狀復(fù)雜，死角多多，水氣不易排排除，構(gòu)件中鋼鋼筋易銹蝕。③適用條件一般適用于有較較大集中荷載、、水位差不大的情情況；21⑵桁架式：上部結(jié)構(gòu)由面板板、縱梁、桁架架和水平連桿組組成。2223242526①優(yōu)點(diǎn)上部結(jié)構(gòu)高度大大，便于分層系系纜；桁架橫向向剛度大，整體體性好；樁的自由由長(zhǎng)度減小，樁樁的承載能力增增大。②缺點(diǎn)造價(jià)高；施工水水位低，工期緊緊；框架與其它它構(gòu)件的連接節(jié)節(jié)點(diǎn)多，構(gòu)造復(fù)雜雜，施工麻煩；；框架處于水位位變動(dòng)區(qū)，易受受到船舶撞擊而破壞，，維修困難；預(yù)預(yù)制框架受起重重能力限制。③適用條件適用于水位差較較大（10m左右），需分層層系纜的河港碼碼頭。但由于其缺點(diǎn)較較多，且分層系系纜還可以用其其它結(jié)構(gòu)型式解解決，因此在水位差不不大的海岸港、、河口港中已逐逐漸被梁板式碼碼頭所代替。27⑶無梁板式：上部結(jié)構(gòu)由面板板、樁帽和靠船船組成。28①優(yōu)點(diǎn)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)件少少，造價(jià)低。②缺點(diǎn)板為點(diǎn)支承，受受力不明確（計(jì)計(jì)算方法較特殊殊，且作了過多的簡(jiǎn)化，但但采用有限元計(jì)計(jì)算，則較精確確）；板為雙向向受力，采用雙向向預(yù)應(yīng)力較困難難；樁的自由長(zhǎng)長(zhǎng)度長(zhǎng)，樁的承承載能力低；面板板位置高，靠船船構(gòu)件懸臂長(zhǎng)，，耐久性差。③適用條件適用于水位差不不大，無較大集集中荷載或集中中荷載較小的中小碼頭。29⑷承臺(tái)式：上部結(jié)構(gòu)由承臺(tái)臺(tái)、胸墻和靠船船構(gòu)件組成。①優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)結(jié)構(gòu)剛剛度大大，整整體性性好；對(duì)對(duì)打樁樁偏位位要求求不高高。②缺點(diǎn)點(diǎn)自重大大，現(xiàn)現(xiàn)澆工工作量量大；樁樁臺(tái)窄窄，樁樁多而而密，，施工麻麻煩，，施工工水位位低，，工期緊緊。③適用用條件件良好持持力層層不太太深，，且能打打支承承樁的的地基基。30一、樁樁㈠、樁樁的分分類1、鋼筋筋砼樁樁有非預(yù)預(yù)應(yīng)力力和預(yù)預(yù)應(yīng)力力兩種種。前前者在在吊運(yùn)運(yùn)和打打樁過過程中中，樁樁身會(huì)會(huì)出現(xiàn)裂裂縫，，影響響其耐耐久性性。后后者抗抗彎能能力較較強(qiáng)，，能有有效解解決裂裂樁問問題，給給采用用長(zhǎng)樁樁和重重錘打打樁創(chuàng)創(chuàng)造了了有利利條件件，且且并可可節(jié)約約鋼材材。因因此，有有條件件時(shí)應(yīng)應(yīng)盡量量采用用預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋砼砼樁2、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋混混凝土土管樁樁有先張張法和和后張張法兩兩種，，都是是在專專門工工作制制造。。一般般做成成空心心，故稱為為管樁樁。它它的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是是：強(qiáng)強(qiáng)度高高、耐耐腐蝕蝕、耐耐錘擊擊；承承載力力大；；與鋼鋼樁比比，耐耐久性性好，，使用用壽命命長(zhǎng)；；不需需要經(jīng)經(jīng)常維維修；；用鋼鋼量為為鋼管管樁的的1/8～1/6；成本本為鋼鋼樁的的1/3～1/2。Ⅱ、高樁碼頭的構(gòu)造3132333、鋼（（管））樁強(qiáng)度高高，抗抗彎能能力大大，能能承受受較大大的水水平力力，彈彈性好好，能能吸收收較大大的變變形能能，可可減少少船舶舶對(duì)碼碼頭的的撞擊擊力，，制造造和施施工方方便，，施工工速度度快。。但鋼鋼材用用量大大，造造價(jià)高高（約約為鋼鋼筋混混凝土土樁的的2～3倍），，且易易銹蝕蝕，耐耐久性性差。。目前前主要要用于于外海海碼頭頭。3435(3)斷面：：非預(yù)應(yīng)應(yīng)力：：40××40cm～60××60cm，一般般45××45cm以上作作成空心心，采采用沖沖氣膠膠囊作作內(nèi)模模，空空心壁壁厚≮≮10cm，最小小壁厚由由鋼筋筋的內(nèi)內(nèi)外保保護(hù)層層厚度度決定定，并并考慮慮沖氣氣膠囊囊的上浮影影響。。⑴斷面形形狀：：方樁樁和圓圓樁⑵基本本構(gòu)造造長(zhǎng)度：：取決決于地地基條條件，，單樁樁承載載力和和施工工條件件。㈡、樁的的構(gòu)造造1、鋼筋筋砼樁樁36372、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋砼砼管樁樁預(yù)應(yīng)力力先張張法：：外徑徑較小小，30cm～80cm；段長(zhǎng)長(zhǎng)6m～15m，壁厚厚6cm～15cm。預(yù)應(yīng)力力后張張法：：外徑徑100cm～140cm，段長(zhǎng)長(zhǎng)4m，壁厚厚13cm～15cm，又稱稱雷蒙蒙德樁樁。38393、鉆鉆孔灌灌注樁樁直徑多多為60~120cm，橋梁梁上已已達(dá)到到3.5米。由于水水下灌灌注砼砼質(zhì)量量不易易保證證，因因此，，多數(shù)數(shù)只在在近岸岸部分或或少數(shù)數(shù)碼頭頭后方方平臺(tái)臺(tái)部分分采用用。404142㈡、鋼管管樁抗彎能能力大大，強(qiáng)強(qiáng)度高高，但但易銹銹蝕，，用鋼鋼量大大，造造價(jià)高高。一一般用用于受受風(fēng)浪浪、水水流、、冰棱棱或船船舶作作用力力較大大的外外海開開敞式式碼頭頭。尺寸：：外徑徑：500~1200mm，壁厚厚10～18mm。型式：：開口式式：打打入容容易，，但樁樁的承承載力力低；全封閉閉：承承載力力高，，但打打入困困難；；半封閉：打入容易易，到位后樁尖形形成土塞，承載能力力也較高。43㈢、樁帽1、作用連接上部結(jié)構(gòu)與樁樁基成整體；調(diào)整整打樁偏位和樁頂標(biāo)高。。2、平面形式方形和圓形3、構(gòu)造：基本要求：取決于基樁的布布置形式，樁的斷面尺寸和打打樁偏位，還應(yīng)滿滿足在它上面的預(yù)制構(gòu)件件的擱置長(zhǎng)度和接接頭寬度的要求。44高度（厚度）：應(yīng)由計(jì)算確定，同同時(shí)應(yīng)考慮樁伸入入樁帽的長(zhǎng)度，以以及樁頂鋼筋或預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁樁芯鋼筋錨固長(zhǎng)長(zhǎng)度的要求。一般般樁帽高度不宜小小于0.5倍樁帽寬度，且不不得小于600mm。45二、橫梁與縱梁㈠、橫梁高樁碼頭的主要受受力構(gòu)件，作用在在碼頭上的幾乎所所有荷載都要通過它傳給給樁基。斷面型式一般有四種46①矩形：用于縱梁和橫梁的底面在同一高高程，且高度相差不大；②倒T型：用于縱梁和橫梁底標(biāo)高不一致致，縱梁放在橫梁上；③花籃形：縱、橫梁底標(biāo)高一致，高度相相差不大，但面板（空心板））放在橫梁上；④倒梯形：用于無縱梁，面板直接放在橫梁梁上，用在后方平臺(tái)。47㈡、縱梁1、設(shè)置及支撐要求求①凡是有門機(jī)，有有火車，則應(yīng)設(shè)置縱梁，板梁梁設(shè)置系統(tǒng)也應(yīng)考慮縱梁。②根據(jù)荷載大小，，布置情況，縱梁可采用預(yù)制安安裝的連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁。2、型式工字型、矩形、花花籃型（此三者常用于軌道梁梁），半花籃形（邊梁），π形（梁板合一），，483、尺寸高度：根據(jù)受力計(jì)計(jì)算確定，并考慮慮起重能力，一般般90～120cm；寬度：根據(jù)切力計(jì)計(jì)算確定，并考慮慮板的擱置寬度及及接縫寬度，一般30～50cm。4、縱、橫梁的連連接構(gòu)造預(yù)制安裝的連續(xù)縱縱梁，必須使其在在支座處與橫梁或或樁帽進(jìn)行整體連接。49三、面板㈠、面板的分類及構(gòu)構(gòu)造1、實(shí)心板(按施工方法分)①現(xiàn)澆實(shí)心板：整體性好，但現(xiàn)澆澆工作量大，只能能作非預(yù)應(yīng)力的，抗彎、抗裂裂能力小，模板用用量大，施工速度度慢，常用于無預(yù)制能力，無起重重設(shè)備的情況。②預(yù)制板：在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，若要要按裝配式整體板計(jì)算內(nèi)力，應(yīng)應(yīng)注意橫向拼縫的的可靠性。③迭合板：部分預(yù)制，部分現(xiàn)現(xiàn)澆，用于板厚較大時(shí)。優(yōu)點(diǎn)是是下部預(yù)制成預(yù)應(yīng)應(yīng)力，上部現(xiàn)澆，與梁整體連接接，整體性好，同同時(shí)下部可兼作模板。但現(xiàn)澆工工作量也較大。預(yù)制裝配實(shí)心板疊合板502、空心板⑴優(yōu)點(diǎn)：重量輕，，跨度大，抗彎、、抗裂能力大，可可取代縱梁；⑵缺點(diǎn)：制作復(fù)雜雜，不能承受較大大集中荷載，只能能作單向板。⑶型式：圓形，D形，近似矩形，腰腰圓形