大学课件《港口航道建筑物》教学PPT课件:项目四板桩式码头任务一板桩式码头结构形式及其特点).pptx
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板桩式码头港口航道建筑物港口航道建筑物主讲:
丁秀英教授高级工程师总监理工程师一一、概述、概述二、二、重力式码头重力式码头六、六、码头码头附属设施附属设施四、四、板桩式板桩式码头码头三、三、高桩式高桩式码头码头内内容容八、八、通航建筑物通航建筑物(船闸、升船机(船闸、升船机)五、五、斜坡码头和斜坡码头和浮码头浮码头七、七、防波堤与防波堤与护岸护岸任务一、码头结构形式及特点任务一、码头结构形式及特点任务二、码头任务二、码头的布置及构造的布置及构造任务三、任务三、码头计算码头计算*重力式码头重力式码头
(1)结构坚固耐久,抗冻结构坚固耐久,抗冻、抗冰性能好抗冰性能好;
(2)能承受较大的地面荷截和船舶荷载,对较大的集中荷载能承受较大的地面荷截和船舶荷载,对较大的集中荷载载以及码头地面超载和装卸工艺变化适应性较强;载以及码头地面超载和装卸工艺变化适应性较强;(3)施工比较简单,维修费用少施工比较简单,维修费用少。
港务部门港务部门、施工单位欢迎施工单位欢迎,分布广分布广复习复习-重力式码头重力式码头一、方块码头一、方块码头二、沉箱码头二、沉箱码头三、扶壁码头三、扶壁码头四、大直径圆筒码头四、大直径圆筒码头五、格形钢板桩码头五、格形钢板桩码头高桩式码头高桩式码头:
用用一系列长桩一系列长桩打入地基形成基础,以打入地基形成基础,以承受承受上部结构传来的上部结构传来的荷载荷载。
优点优点:
结构轻结构轻减弱波浪的效果好减弱波浪的效果好(透空透空结构结构)砂石砂石料用量省料用量省对于挖泥超深的适应性强对于挖泥超深的适应性强缺点缺点:
对地面对地面超截超截和和装装卸卸工艺变化工艺变化的的适应性差适应性差,抗震性能较差抗震性能较差。
耐久性耐久性不如重力式头和板不如重力式头和板桩桩式码头,式码头,构件易损坏、难修复构件易损坏、难修复。
适用适用:
粘性上、粉土、砂土、碎石土粘性上、粉土、砂土、碎石土、风化岩等可以沉桩的各种地基,风化岩等可以沉桩的各种地基,特别适用于特别适用于软土地基软土地基。
在岩基上,在岩基上,若若有适当厚度的覆盖层,也可用桩基础;有适当厚度的覆盖层,也可用桩基础;若若覆盖层较薄时,可用嵌岩桩。
覆盖层较薄时,可用嵌岩桩。
复习复习-高桩式码高桩式码头头概念概念:
主要靠主要靠板桩板桩沉入地基沉入地基来来维持维持工作。
工作。
板板桩桩式码头式码头优点优点:
(1)结构简单结构简单;
(2)材料用量少材料用量少;(3)施工方便施工方便;(4)施工速度快施工速度快(主要构件可在预制厂预制主要构件可在预制厂预制)缺点缺点:
(1)结构耐久性不如重力式码头结构耐久性不如重力式码头
(2)施工过程中一般不能承受施工过程中一般不能承受较大的波浪作用较大的波浪作用一、一、按按板桩材料板桩材料分类分类二、二、按按锚碇系统锚碇系统分类分类三、三、按按板桩墙结构板桩墙结构分类分类主主要要内内容容任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点一、按一、按板桩材料板桩材料分类分类
(1)木木板桩板桩码头码头
(2)钢筋混凝土钢筋混凝土板板桩码头桩码头(3)钢钢板板桩码头桩码头任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点缺点:
缺点:
强度低强度低、耐久性差耐久性差、耗用大量耗用大量木木材材。
已很已很少应用。
少应用。
优点:
优点:
耐久性好耐久性好、用钢量少用钢量少、造价低造价低。
应用较多应用较多缺点:
缺点:
钢混凝土板桩的强度有限钢混凝土板桩的强度有限适用适用:
水深不大的中、小型码头。
水深不大的中、小型码头。
优点:
重优点:
重量轻量轻、强度高强度高、锁、锁口紧密口紧密、止水性好止水性好、易易于于沉桩沉桩。
缺点:
缺点:
造价较高造价较高、易锈蚀易锈蚀(需采取需采取防防腐腐措施措施)。
)。
适用适用:
水深较大的海港码头。
水深较大的海港码头。
案例:
案例:
1)蛇口港一突堤东蛇口港一突堤东万吨级码头万吨级码头采用了采用了拉森拉森型钢板型钢板桩桩,水深,水深11.0m;2)赤湾港赤湾港1号泊位采用了号泊位采用了ESP型钢板桩,水深型钢板桩,水深100m。
拉森钢板拉森钢板桩桩钢板桩:
钢板桩:
据据钢板桩横截面形状钢板桩横截面形状和用途主要分为:
和用途主要分为:
U形、形、Z形、形、W形三种形状钢板桩。
形三种形状钢板桩。
U型钢板桩的应用比较普遍,型钢板桩的应用比较普遍,而而带止口(锁扣)的钢板桩带止口(锁扣)的钢板桩称为称为拉森钢板桩拉森钢板桩。
拉森型钢板桩拉森型钢板桩有有热轧热轧、冷弯冷弯2大类大类,形状以形状以U型为主,还有型为主,还有Z型、一字型等。
型、一字型等。
拉森钢板桩拉森钢板桩与槽型钢板桩的主要区别:
与槽型钢板桩的主要区别:
挡护强度高,止水效果好挡护强度高,止水效果好。
有效宽度:
有效宽度:
SP-IV400mmSP-IV400mmSP-VL500mm二二、按、按锚碇系统锚碇系统分类分类1.无无锚锚板板桩桩码头码头无无锚锚板板桩桩墙如同埋入土中的墙如同埋入土中的悬臂梁悬臂梁(板)(板)2.有有锚锚板板桩桩码头码头
(1)单单锚锚板板桩桩码头码头(最常用最常用)
(2)双双锚锚板板桩桩码头码头(使用(使用少少)(3)斜拉板斜拉板桩桩码头码头(中小码头)(中小码头)任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点二二、按、按锚碇系统锚碇系统分类分类1.无无锚锚板板桩桩码头码头无无锚锚板板桩桩墙如同埋入土中的墙如同埋入土中的悬臂梁悬臂梁(板)(板)2.有有锚锚板板桩桩码头码头
(1)单单锚锚板板桩桩码头码头(最常用最常用)
(2)双双锚锚板板桩桩码头码头(使用使用少少)(当码头水深较大时,为减小板当码头水深较大时,为减小板桩桩弯矩用弯矩用)(图(图43)(3)斜拉板斜拉板桩桩码头码头(中小码头中小码头)任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点当其自由高度增大时,其固端弯矩亦将急剧增大当其自由高度增大时,其固端弯矩亦将急剧增大适用:
适用:
墙较矮、地面荷载不大的情况墙较矮、地面荷载不大的情况适用:
大、适用:
大、中、小型码头中、小型码头。
图图41为为单单锚锚板桩码头板桩码头;图图42为为万吨级的单万吨级的单锚锚板桩码头板桩码头。
缺点:
缺点:
1)下拉杆高程较低,施工较困难;下拉杆高程较低,施工较困难;2)上、下两根拉杆的位移也很难保证比较上、下两根拉杆的位移也很难保证比较理想地协调工作,故会使其中一根拉杆严理想地协调工作,故会使其中一根拉杆严重超载,计算结果与实际受力往往差别较大重超载,计算结果与实际受力往往差别较大二二、按、按锚碇系统锚碇系统分类分类1.无无锚锚板板桩桩码头码头2.有有锚锚板板桩桩码头码头
(1)单单锚锚板板桩桩码头码头(最常用最常用)
(2)双双锚锚板板桩桩码头码头(使用使用少少)(3)斜拉板斜拉板桩桩码头码头(中小码头中小码头)任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点适用:
大、适用:
大、中、小型码头中、小型码头单锚单锚板板桩桩码头码头二二、按、按锚碇系统锚碇系统分类分类1.无无锚锚板板桩桩码头码头2.有有锚锚板板桩桩码头码头
(1)单单锚锚板板桩桩码头码头(最常用最常用)
(2)双双锚锚板板桩桩码头码头(使用使用少少)(3)斜拉板斜拉板桩桩码头码头(中小码头中小码头)任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点适用:
大、适用:
大、中、小型码头中、小型码头万吨级万吨级的单的单锚锚板桩码头板桩码头二二、按、按锚碇系统锚碇系统分类分类1.无无锚锚板板桩桩码头码头2.有有锚锚板板桩桩码头码头
(1)单单锚锚板板桩桩码头码头
(2)双双锚锚板板桩桩码头码头(使用使用少少)(当码头水深较大时,为减小板当码头水深较大时,为减小板桩桩弯矩用弯矩用)(3)斜拉板斜拉板桩桩码头码头(中小码头中小码头)任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点缺点:
缺点:
1)下拉杆高程较低,施工较困难;下拉杆高程较低,施工较困难;2)上、下两根拉杆的位移也很难保证比较上、下两根拉杆的位移也很难保证比较理想地协调工作,故会使其中一根拉杆严理想地协调工作,故会使其中一根拉杆严重超载,计算结果与实际受力往往差别较大重超载,计算结果与实际受力往往差别较大图图43广州黄埔广州黄埔双双锚锚板板桩码头桩码头任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点当码头水深较大时,为减小板当码头水深较大时,为减小板桩桩弯矩用弯矩用缺点:
缺点:
1)下拉杆高程低,施工困难;)下拉杆高程低,施工困难;2)上下两根拉杆难协调工作()上下两根拉杆难协调工作(1根会严重超载)根会严重超载)用的少用的少双双锚锚板板桩桩码码头头任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点(3)斜拉板桩斜拉板桩码头码头(当(当施工场地狭小施工场地狭小,不便埋设拉杆和,不便埋设拉杆和锚碇锚碇结结构构时采用)时采用)特点特点:
由于板桩与斜拉杆在由于板桩与斜拉杆在施工时连成施工时连成整体整体,故故在回填之前即可承受一定的波浪在回填之前即可承受一定的波浪力力。
缺点缺点:
大部分水平大部分水平力力传给斜桩传给斜桩(而斜桩承而斜桩承受水平力的能力有限受水平力的能力有限)。
)。
适用适用:
中中、小型码头。
小型码头。
图图44上海铁路局东站斜拉桩板桩岸壁码头上海铁路局东站斜拉桩板桩岸壁码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点图图41单单锚锚板桩码头板桩码头组成组成:
由断面由断面、长度相同的板桩长度相同的板桩。
优点优点:
板桩类型少,便于施工。
板桩类型少,便于施工。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式遮帘式板桩板桩码头码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点长短桩结合的长短桩结合的板桩码头板桩码头当当地基土质较差地基土质较差为保证岸壁的整体稳定性,需增大板桩的入土深度,为保证岸壁的整体稳定性,需增大板桩的入土深度,为为降低造价降低造价,板桩可隔几根,板桩可隔几根短的短的加长加长1根根长的。
长的。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头为充分发挥长板桩的作用为充分发挥长板桩的作用将将长板桩的断面加大长板桩的断面加大成为主桩成为主桩而将而将短板桩的断面减少短板桩的断面减少三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点优点优点:
整体性好整体性好;可以做成各种形式断面可以做成各种形式断面;不需要大型施工机械,施工时无振动不需要大型施工机械,施工时无振动;可用于任何土质,施工速度快可用于任何土质,施工速度快;工程造价低。
工程造价低。
缺点缺点:
需要需要干地施工干地施工;混凝土质量不易保证混凝土质量不易保证;开挖后墙面不光滑,需要处理。
开挖后墙面不光滑,需要处理。
现浇地下连续墙的截面:
宜采用矩形现浇地下连续墙的截面:
宜采用矩形T形和钻孔桩排等。
形和钻孔桩排等。
T形形截截面面成成槽槽时时:
在在拐拐角角处处极极易易发发生生塌塌孔孔,实实际际上上规规则则的的T形形截截面面很很难难形形成成。
这这种种形形式式的的码码头头结结构构适适用用于于不不具具备备打打桩桩设设备备和必须避免因打桩震动而影响临近建筑物的地点。
和必须避免因打桩震动而影响临近建筑物的地点。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(采用现浇或预制的钢筋混凝土结构)(采用现浇或预制的钢筋混凝土结构)(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点近近年年来来开开发发的的新新型型结结构构,它它是是利利用用前前墙墙后后面面的的遮遮帘帘桩桩来来减减小小作作用用于于前前墙墙上上的的土土压压力力。
遮遮帘帘桩桩采采用用较较大大的的刚刚度度可可获获得得极极好好的的遮遮帘帘式式效效果果,通通常常采采用用灌灌注注桩桩、钢钢桩桩或或预预制制钢钢筋筋混混凝凝士士桩桩。
前前墙墙和和遮遮帘帘式式桩桩间间土土实实际际上上也也参参与与了了抗抗弯弯工工作,从而产生了较好的效应。
作,从而产生了较好的效应。
遮帘式板桩结构分为:
全遮帘式遮帘式板桩结构分为:
全遮帘式半遮帘式半遮帘式
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点半遮帘式半遮帘式板桩码头板桩码头半遮帘式结构半遮帘式结构是板桩码头加深改造的最佳结构型式是板桩码头加深改造的最佳结构型式
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点全遮帘式结构则是广泛应用的新结构型式。
全遮帘式结构则是广泛应用的新结构型式。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头当当遮遮帘帘桩桩、前前墙墙的的胸胸墙墙整整体体连连接接时时,遮遮帘帘桩桩宜宜沉入良好持力层。
沉入良好持力层。
三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点全遮帘式结构则是广泛应用的新结构型式。
全遮帘式结构则是广泛应用的新结构型式。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头遮帘桩、前墙的胸墙可以遮帘桩、前墙的胸墙可以分离连接分离连接三三、按、按板桩墙结构板桩墙结构分类分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点卸荷板板桩码头卸荷板板桩码头在在前前墙墙的的后后面面建建造造由由桩桩基基支支承承的的卸卸荷荷平平台台,承承受受其上的土重及荷载,从而减小作用于前墙的土压力。
其上的土重及荷载,从而减小作用于前墙的土压力。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)地下连续墙)地下连续墙码头码头(4)遮帘式板桩)遮帘式板桩码头码头卸荷式板桩码头的前墙:
卸荷式板桩码头的前墙:
可采用钢筋混凝土板桩、地下连续墙或钢板桩可采用钢筋混凝土板桩、地下连续墙或钢板桩;卸荷平台的桩基:
卸荷平台的桩基:
可采用灌注桩钢桩或预制钢筋混凝土桩。
可采用灌注桩钢桩或预制钢筋混凝土桩。
任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点据不完全统计据不完全统计:
我国建设的我国建设的板桩码头中板桩码头中钢筋钢筋砼砼板桩码头板桩码头约占约占23,多为多为中、小型中、小型码头。
码头。
近近50年来年来,已建成一批,已建成一批万吨级以上万吨级以上的的钢板桩钢板桩大型大型码头码头。
三、三、按板桩墙结构分类按板桩墙结构分类拓展知识拓展知识图图41单单锚锚板桩码头板桩码头组成组成:
由断面由断面、长度相同的板桩长度相同的板桩。
优点优点:
板桩类型少,便于施工。
板桩类型少,便于施工。
(1)普通板桩墙普通板桩墙码头码头
(2)长短板桩结合长短板桩结合码头码头(3)主桩板桩结合主桩板桩结合码头码头(4)主桩挡板主桩挡板(套板(套板)码头码头三三、按板桩墙结构分类、按板桩墙结构分类任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点图图41单单锚锚板桩码头板桩码头组成组成:
由断面由断面、长度相同的板桩长度相同的板桩。
优点优点:
板桩类型少,便于施工。
板桩类型少,便于施工。
当地基土质较差,为当地基土质较差,为保证岸壁的整体稳定保证岸壁的整体稳定性,需增大板桩的入性,需增大板桩的入土深度,为降低造价,土深度,为降低造价,板桩可隔几根加长板桩可隔几根加长1根根。
(图(图41)
(1)普通板桩墙普通板桩墙
(2)长短板桩结合长短板桩结合(3)主桩板桩结合主桩板桩结合(4)主桩挡板主桩挡板(套板码头(套板码头)为充分发挥长板桩的作用,可将为充分发挥长板桩的作用,可将长板桩的断面加大,成为主桩,长板桩的断面加大,成为主桩,而将短板桩的断面减少,构成的而将短板桩的断面减少,构成的结构形式(图结构形式(图45)。
)。
当水平放置在主桩后面的挡板或插放在主桩之间当水平放置在主桩后面的挡板或插放在主桩之间的套板代替板桩挡土时,其主桩受力很大的套板代替板桩挡土时,其主桩受力很大。
适用适用:
水深不太大。
水深不太大。
图图45主桩板桩结合的板桩码头主桩板桩结合的板桩码头任务一任务一板板桩桩式码头的结构形式、特点式码头的结构形式、特点
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