第五章 高桩墩式码头.ppt

高桩墩式码头 概述 结构型式及特点 工程实例 概述 概述 概述 概述 概述 概述 结构型式及特点 结构型式及特点 结构型式及特点 结构型式及特点 结构型式及特点 结构型式及特点 结构型式及特点 本章思考题 * * 一、高桩墩式码头结构的发展 1.传统的墩式码头 1）高桩墩式码头的组成：墩子、引桥、联桥。墩子由基桩和桩台两部分组成。 2）基桩的型式：钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、钢管桩。 3）桩台的型式：桩台为钢筋混凝土结构，与基桩刚性连接。其结构型式有实体 式、空箱式、刚架式和桁架式四种。 ①实体式的特点是自重大、钢筋用量少、施工方便，并且桩台刚度大，结构整体 性好，它适用于水位差较小的码头。 ②空箱式系指上部结构为一钢筋混凝土箱，它和实体结构相比，自重轻、耗钢量 大、施工较麻烦，在垂直荷载较大、水平荷载较小时，采用这种结构比较合适。 ③刚架式和桁架式系由钢筋混凝土杆件组成，其特点是节约混凝土、钢筋用量 大、施工不便，一般适用于水位差较大的内河码头。 2.现代高桩墩式码头 现代船舶向大型化发展，要求泊位水深通常达到20m～30m，修建此类码头 势必要向深海发展。但在深海修建防波堤，不仅耗资巨大，而且工期较长，施 工困难。而大型船舶自身具有较强的抗风浪能力，停靠时的泊稳条件要求较低， 因此，这类码头通常建成无掩护的开敞式码头。修建在外海的开敞式码头，由于 水深浪大，在冰冻地区还要受到巨大的冰荷作用，因此所选用的码头结构型式应 具有良好的弹性、透空率大、波浪反射小，且易于施工。该类码头不设轨道式装 卸机械，适宜采用墩式码头结构。 现代墩式码头的组成：靠船墩、系船墩、工作平台、引桥、联系桥等，如图 所示。工作平台上建有用于生产的各类机械、管道、泵房等。靠船墩主要承受船 舶的撞击力。系船墩主要承担风、浪、水流作用下的船舶系缆力。 二、高桩墩式码头的平面布置 1.高桩墩式码头平面布置的影响因素 影响因素：码头的使用要求、码头所在地的自然条件(如风向、波浪、潮流、泥 沙、水下地形等)、工程造价等。 2.码头位置及方向的确定 码头位置应选择在水下地形比较稳定的地方。码头轴线方向，除了需满足设计代 表船型的停靠、离岸、系泊、装卸作业外，还应与风、浪、水流的主导方向相一 致。当无法同时满足时，应服从主要因素。 码头前沿线位置的确定，直接影响引桥的长短；系缆墩的布置，直接影响船舶首 尾缆夹角和系缆墩受力条件的改变。因此，码头平面布置是一个考虑多种 因素的 优化过程。在工程设计中，常进行2~3个方案比较，选取其中较优的一个方案。 3.高桩墩式码头泊位长度的确定 高桩墩式码头泊位长度，要考虑船舶离岸、所在地海域的潮流情况。具体长度 计算可按下式： 　　　　　　Lb=(1.4~1.5)L 式中：Lb泊位长度；L设计代表船型长度。 一、上部结构 高桩墩台的上部结构有实体式、空箱式、刚架式及桁架式四种型式。前两种刚度 大，耐久性好，但自重大，在外海深水码头施工不便。国内外开敞式高桩墩式码 头上部结构应用较多的是实体式结构。 构造要求： ①实体墩台厚度：由受力情况确定，但不小于1.5m。 ②墩体结构边缘至最外一排桩外边缘的距离应符合下列规定： 桩径或边长 (D)≤60cm时，不得小于0.5D，并不得小于250mm，对于大直径管 桩不得小于0.4D，并不得小于500mm。 ③实体式墩台一般不进行强度计算，施工期分层浇注时，应验算施工期强度。 ③空箱式、刚架式、桁架式的内力视具体结构型式可参照结构力学计算方法进行 内力计算。 二、高桩墩式码头的桩基 1.桩型 　高桩墩式码头的桩基通常采用钢管桩或预应力混凝土桩。 钢管桩的优缺点：具有较大的抗弯能力，抗水平荷载强，易于施工、安全可靠。 其缺点是造价高，抗海水腐蚀能力低。 预应力混凝土桩的优缺点：能承受较大的垂直荷载，同时具有较大的抗水平荷载 能力具有造价低、抗腐蚀能力强等优点，其缺点是打桩及施工要比钢管桩复杂。 桩型的选择：实际工程中，是选择预应力混凝土管桩还是选择钢管桩应从工程造 价、施工难易、水深、地质条件几方面综合比较确定。 2.桩基布置 桩基的布置形式：扇形式和叉桩式。 桩基的布置原则：桩基宜对称布置。对称就是力求使桩的平面位置、坡度、长 短、桩端人土深度及嵌固形式对称或相近。垂直荷载较大的墩台，可适当布置直 桩。承受扭矩的墩台，应避免采用桩轴线的延长线交于一点的布置形式。 桩基扇形布置：由单根斜桩和直桩组成，它的特点是桩轴向受力较均匀，但桩台 位移和桩端弯矩较大、适用于垂直荷载较大、水平力和扭矩较小的情况。 桩基叉桩布置：由叉桩和单根直桩或全叉桩组成。它的特点是沿叉桩方向桩台的 位移和桩端弯矩较小。但叉桩轴力较大。适用于水平力和扭矩较大的情况。 三、桩的内力计算 1.荷载 墩子是空