高桩码头设计.pptx
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1、会计学1高桩码头设计高桩码头设计2码头概述设计标准一般要求设计计算典型结构综合练习码头概述第2页/共182页3组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 码头也叫码头也叫“岸壁岸壁”,形象地讲就是要在,形象地讲就是要在水陆交界处形成一个竖向的直墙面,便于船水陆交界处形成一个竖向的直墙面,便于船舶停靠作业。舶停靠作业。第3页/共182页4组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述经过地基处理,在软经过地基处理,在软土地基上形成一个斜土地基上形成一个斜坡结构还是可行的,坡结构还是可行的,以此斜坡结构为基础,以此斜坡结构为基
2、础,采用桩基结构向海侧采用桩基结构向海侧延伸,形成直立岸壁。延伸,形成直立岸壁。此种组合形成了高桩此种组合形成了高桩码头。码头。对于地基良好对于地基良好的地区,可采用重的地区,可采用重力式直立结构形成力式直立结构形成岸壁。但是,对于岸壁。但是,对于软土地基,采用重软土地基,采用重力式直立结构还是力式直立结构还是很困难的。很困难的。第4页/共182页5组成特点设计条件设计原则结构型式优点:优点:(1 1)透空结构,波浪反射小,泊稳条件好;)透空结构,波浪反射小,泊稳条件好;(2 2)对挖泥超深有一定的适应性,可预留加)对挖泥超深有一定的适应性,可预留加深泊位的可能性。深泊位的可能性。缺点缺点:(
3、1 1)上部结构构件适应超载的能力差;)上部结构构件适应超载的能力差;(2 2)构件多,维护困难;)构件多,维护困难;(3 3)耐久性差,必须采取专项防腐措施,才)耐久性差,必须采取专项防腐措施,才能确保有效使用基准期达到能确保有效使用基准期达到5050年。年。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第5页/共182页6组成特点设计条件设计原则结构型式设计条件设计条件设计条件设计条件主要内容主要内容主要内容主要内容自然条件自然条件自然条件自然条件水文(潮位、波浪、风、冰等)水文(潮位、波浪、风、冰等)水文(潮位、波浪、风、冰等)水文(潮位、波浪、风、冰等)地质(地形、地质、地震等)地质
4、(地形、地质、地震等)地质(地形、地质、地震等)地质(地形、地质、地震等)使用要求使用要求使用要求使用要求泊位吨级、船舶尺度、装卸工艺、泊位吨级、船舶尺度、装卸工艺、泊位吨级、船舶尺度、装卸工艺、泊位吨级、船舶尺度、装卸工艺、作业要求、水电供应、环保消防作业要求、水电供应、环保消防作业要求、水电供应、环保消防作业要求、水电供应、环保消防等等等等材料来源材料来源材料来源材料来源块石、回填料、材料单价等块石、回填料、材料单价等块石、回填料、材料单价等块石、回填料、材料单价等施工条件施工条件施工条件施工条件预制场、船机、作业天、工期等预制场、船机、作业天、工期等预制场、船机、作业天、工期等预制场、船
5、机、作业天、工期等典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第6页/共182页7组成特点设计条件设计原则结构型式设计施工、遵守规范;设计施工、遵守规范;技术先进、经济合理。技术先进、经济合理。水文地质、资料可靠;水文地质、资料可靠;方案比选、综合分析。方案比选、综合分析。沉降变位、定期观测;安全适用、确保质量。沉降变位、定期观测;安全适用、确保质量。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第7页/共182页8组成特点设计条件设计原则结构型式高桩码头主要包括桩台结构、接岸结构两部分。高桩码头主要包括桩台结构、接岸结构两部分。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述桩台结构直
6、接承受桩台结构直接承受船舶荷载并在其上船舶荷载并在其上进行装卸作业进行装卸作业接岸结构将桩接岸结构将桩台结构和陆域台结构和陆域连成一体连成一体第8页/共182页9组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 板梁式板梁式 上部结构上部结构 无梁板式无梁板式 桁架式、墩式等桁架式、墩式等桩台结构桩台结构 钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩 桩基桩基 钢桩钢桩 PHCPHC桩、大管桩、灌注桩、嵌岩桩桩、大管桩、灌注桩、嵌岩桩 板桩墙板桩墙 挡土结构挡土结构 挡土墙挡土墙接岸结构接岸结构 天然岸坡天然岸坡 岸坡岸坡 软基加固处理的岸坡
7、软基加固处理的岸坡 高高桩桩码码头头第9页/共182页10组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述码头全长范围内,桩台结构沿码头码头全长范围内,桩台结构沿码头前沿线连续布置的称为连片式码头。前沿线连续布置的称为连片式码头。码头全长范围内,桩台结构沿码头码头全长范围内,桩台结构沿码头前沿线间断布置的称为墩式码头。前沿线间断布置的称为墩式码头。第10页/共182页11组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 连连片片式式码码头头中中,桩桩台台结结构构与与接接岸岸结结构构全全部部相相接接的的称称为为满堂式。满堂式。连连片
8、片式式码码头头中中,桩桩台台结结构构通通过过引引桥桥与与接接岸岸结结构构相相接接的的称为引桥式。称为引桥式。第11页/共182页12组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 在在墩墩式式码码头头中中,其其与与接接岸岸结结构构的的连连接接只只有有引引桥桥式一种型式。式一种型式。第12页/共182页13组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 在在高高桩桩码码头头中中,接接岸岸结结构构前前沿沿线线与与码码头头前前沿沿线线的的距距离离是是关关键键参参数数。随随着着码码头头水水深深的的加加大大,为为保保证证岸岸坡坡的的稳稳
9、定定,这这个个距距离离也也在在加加大大,以以致致桩桩台台结结构构的的宽度也在加大。宽度也在加大。第13页/共182页14组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 此此时时,满满堂堂式式码码头头桩桩台台又又划划分分为为前前、后后方方桩桩台台两两个个,甚甚至至前前、中中、后后3 3个个桩桩台台。这这就就形形成成了了常常说说的的“宽宽桩桩台台”,宽宽桩桩台台一一般般有有多多个个桩桩台台组组成成,其其接接岸结构采用的多是挡土墙结构。岸结构采用的多是挡土墙结构。第14页/共182页15组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述
10、 当当采采用用板板桩桩墙墙接接岸岸结结构构后后,由由于于岸岸坡坡稳稳定定的的改改善善,桩桩台台宽宽度度大大幅幅缩缩减减,这这就就形形成成了了常常说说的的“窄窄桩桩台台”,窄窄桩桩台台一一般般仅仅有有1 1个个桩桩台台,其其接接岸岸结结构构采采用用的多是板桩墙结构。的多是板桩墙结构。第15页/共182页16组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述板梁式码头板梁式码头 板梁式码头是高桩码头中最基本、最普通板梁式码头是高桩码头中最基本、最普通的码头,适应于水位差不大的港口。其桩台结的码头,适应于水位差不大的港口。其桩台结构主要包括面板、纵梁、横梁、靠船构件、基
11、构主要包括面板、纵梁、横梁、靠船构件、基桩等。桩等。第16页/共182页17组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 对于水位差对于水位差5 58 8米的港口,可采用双层米的港口,可采用双层系靠船的板梁式码头系靠船的板梁式码头第17页/共182页18组成特点设计条件设计原则结构型式桁架式码头桁架式码头典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 桁架式码头,一般适用于水位差较大、有桁架式码头,一般适用于水位差较大、有多层系缆要求的码头,多用于河港。其桩台结多层系缆要求的码头,多用于河港。其桩台结构主要包括面板、纵梁、横梁、系靠船梁、靠构主要包括面板、
12、纵梁、横梁、系靠船梁、靠船立柱、横撑、基桩等。船立柱、横撑、基桩等。第18页/共182页19组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述无梁板式码头无梁板式码头 无梁板式码头适用于水位差不大、集中无梁板式码头适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。其面板直接支承在桩荷载较小的中小型码头。其面板直接支承在桩帽上,具有点支承性质。其桩台结构主要包括帽上,具有点支承性质。其桩台结构主要包括面板、靠船构件、基桩等。面板、靠船构件、基桩等。第19页/共182页20组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述墩式码头墩式码头 墩式
13、码头适用于采用固定式装卸设备进墩式码头适用于采用固定式装卸设备进行液体或散装固体装卸的专业化码头。一般由行液体或散装固体装卸的专业化码头。一般由系船墩、靠船墩、工作平台、人行桥、接岸引系船墩、靠船墩、工作平台、人行桥、接岸引桥等组成。桥等组成。第20页/共182页21组成特点设计条件设计原则结构型式柔性靠船桩柔性靠船桩典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 柔性靠船桩是墩式码头中靠船墩的一种柔性靠船桩是墩式码头中靠船墩的一种型式。可采用单桩、双桩或多桩。其顶端自由,型式。可采用单桩、双桩或多桩。其顶端自由,嵌固于地基土中,具有较大的变形,一般与工嵌固于地基土中,具有较大的变形,一般与
14、工作平台分离设置。作平台分离设置。第21页/共182页22组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述大水位差码头大水位差码头 大水位差码头通常指设计水位差大水位差码头通常指设计水位差10101717米,设置米,设置3 34 4层系靠船结构或浮式系靠船设层系靠船结构或浮式系靠船设施的高桩码头。施的高桩码头。大水位差码头的结构是在板梁式、桁架式、大水位差码头的结构是在板梁式、桁架式、墩式结构的基础上,附加了多层系靠船结构墩式结构的基础上,附加了多层系靠船结构或单独设置浮式系靠船设施。或单独设置浮式系靠船设施。第22页/共182页23组成特点设计条件设计原则结构
15、型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述前沿设置前沿设置3 34 4层系靠船结构层系靠船结构的板梁式码头的板梁式码头单独设置浮式系靠船设施单独设置浮式系靠船设施的板梁式码头的板梁式码头第23页/共182页24组成特点设计条件设计原则结构型式典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述前沿设置前沿设置3 34 4层系靠船结构层系靠船结构 的墩式码头的墩式码头单独设置浮式系靠船设施单独设置浮式系靠船设施的墩式码头的墩式码头第24页/共182页25组成特点设计条件设计原则结构型式 高桩码头结构型式非常多,其结构选型一高桩码头结构型式非常多,其结构选型一般是结合上述各种结构型式的特点,
16、根据货般是结合上述各种结构型式的特点,根据货种、水深、使用要求、工程地点水域掩护条种、水深、使用要求、工程地点水域掩护条件、周边大型施工设施、大型船机、施工队件、周边大型施工设施、大型船机、施工队伍的能力和经验,通过技术经济综合比较后伍的能力和经验,通过技术经济综合比较后确定。确定。结构选型结构选型典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第25页/共182页26码头概述设计标准一般要求设计计算典型结构综合练习设计标准第26页/共182页27适用规范安全等级基本参数高桩码头设计适用规范高桩码头设计适用规范 1 1、高桩码头设计与施工规范高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98)(JTJ
17、291-98)2 2、港口工程荷载规范港口工程荷载规范及局部修订及局部修订 (JTJ215-98)(JTJ215-98)3 3、海港水文规范海港水文规范(JTJ213-98)(JTJ213-98)4 4、港口工程地基规范港口工程地基规范(JTJ250-98)(JTJ250-98)5 5、港口工程桩基规范港口工程桩基规范及局部修订及局部修订(JTJ254-98)(JTJ254-98)6 6、港口工程嵌岩桩设计与施工规程港口工程嵌岩桩设计与施工规程(JTJ285-2000)(JTJ285-2000)7 7、港口工程灌注桩设计与施工规程港口工程灌注桩设计与施工规程(JTJ248-2001)(JTJ2
18、48-2001)8 8、港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程(JTJ254-98)(JTJ254-98)9 9、港口工程混凝土结构设计规范港口工程混凝土结构设计规范(JTJ267-98)(JTJ267-98)1010、防波堤设计与施工规范防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)(JTJ298-98)1111、水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范(JTJ225-98)(JTJ225-98)典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第27页/共182页28适用规范安全等级基本参数 主要根据结构破坏后,危害人的生命、造成主要根据结构破坏
19、后,危害人的生命、造成经济损失以及产生社会影响的严重程度来划分。经济损失以及产生社会影响的严重程度来划分。一般港口的主要建筑物宜采用二级。一般港口的主要建筑物宜采用二级。结构安全等级结构安全等级 破坏后果破坏后果破坏后果破坏后果结构安全等级结构安全等级结构安全等级结构安全等级结构重要性系数结构重要性系数结构重要性系数结构重要性系数r r r r0 0 0 0很严重很严重很严重很严重一级一级一级一级1.11.11.11.1严重严重严重严重二级二级二级二级1.01.01.01.0不严重不严重不严重不严重三级三级三级三级0.90.90.90.9典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第28页
20、/共182页29适用规范安全等级基本参数1 1、设计潮位、设计潮位设计高水位、设计低水位设计高水位、设计低水位极端高水位、极端低水位极端高水位、极端低水位2 2、设计波浪、设计波浪重现期重现期 5050年;施工期考虑年;施工期考虑2 25 5年。年。波高累积频率波高累积频率 岸坡护面块体稳定:岸坡护面块体稳定:H H13%13%;桩基强度及稳定性:桩基强度及稳定性:H H1%1%。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第29页/共182页30适用规范安全等级基本参数3 3、设计离泊风速、设计离泊风速 一般情况,港内取一般情况,港内取V=22m/sV=22m/s(九级风)。(九级风)。
21、4 4、紧急离泊波高、紧急离泊波高 根据码头、船舶、拖轮等综合确定。一般根据码头、船舶、拖轮等综合确定。一般情况取:情况取:H H1.52.0m1.52.0m5 5、船舶的法向靠岸速度、船舶的法向靠岸速度 根据船舶的满载排水量、泊位的掩护情况,根据船舶的满载排水量、泊位的掩护情况,按照按照港口工程荷载规范港口工程荷载规范选取。选取。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第30页/共182页31适用规范安全等级基本参数6 6、地震设计烈度、地震设计烈度 采用采用中国地震烈度区划图(中国地震烈度区划图(19901990)确定确定的基本烈度作为设计烈度。需要采用高于或低于的基本烈度作为设计
22、烈度。需要采用高于或低于基本烈度作为设计烈度时,应经批准。基本烈度作为设计烈度时,应经批准。7 7、地基土物理力学指标、地基土物理力学指标8 8、建筑材料、回填材料的物理力学指标、建筑材料、回填材料的物理力学指标 宜试验确定,无实测资料,按重力式规范选取。宜试验确定,无实测资料,按重力式规范选取。9 9、码头水深、顶面高程等总体布置参数、码头水深、顶面高程等总体布置参数1010、码头工艺布置尺度及荷载、码头工艺布置尺度及荷载典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述第31页/共182页32码头概述设计标准一般要求设计计算典型结构综合练习一般要求第32页/共182页33上部结构桩基基桩 高
23、桩码头的设计要满足四个要素,高桩码头的设计要满足四个要素,稳定、强度、稳定、强度、刚度和构造要求刚度和构造要求。前三个要素可通过计算来满足,。前三个要素可通过计算来满足,最后一个构造要求是经验的总结,是前三个要素的最后一个构造要求是经验的总结,是前三个要素的补充,更加重要。补充,更加重要。典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述 在符合使用要求、保证质量、经济合理和施工在符合使用要求、保证质量、经济合理和施工条件可能的条件下,宜简化结构型式,采用预应力条件可能的条件下,宜简化结构型式,采用预应力混凝土构件,增加码头的整体性和使用年限,采用混凝土构件,增加码头的整体性和使用年限,采用先进
24、的施工工艺进行施工。先进的施工工艺进行施工。接岸结构耐久措施第33页/共182页34上部结构桩基基桩上部结构上部结构1 1、结构分段、结构分段(1 1)上部结构为装配整体式结构时,分段长度)上部结构为装配整体式结构时,分段长度宜取宜取60607070米;上部结构为现场整体浇筑混凝土米;上部结构为现场整体浇筑混凝土时,宜取时,宜取3535米左右;有实践经验或可靠论证时,米左右;有实践经验或可靠论证时,间距可适当增减;间距可适当增减;(2 2)沉降缝的位置应根据荷载情况、结构形式)沉降缝的位置应根据荷载情况、结构形式和地质条件确定。沉降缝宜与伸缩缝相结合;和地质条件确定。沉降缝宜与伸缩缝相结合;典
25、型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述接岸结构耐久措施第34页/共182页35上部结构桩基基桩典型结构设计计算综合练习一般要求设计标准码头概述接岸结构耐久措施(3 3)分缝处,可采用悬臂式结构或简支结构。)分缝处,可采用悬臂式结构或简支结构。缝宽一般取缝宽一般取202030mm30mm,缝中充填柔性材料;,缝中充填柔性材料;(4 4)为协调相邻结构段的水平位移,缝在平)为协调相邻结构段的水平位移,缝在平面上宜采用凹凸缝,齿高面上宜采用凹凸缝,齿高200200400mm400mm,必要,必要时计算确定,并设置钢筋予以加强;时计算确定,并设置钢筋予以加强;第35页/共182页36上部结构桩
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