Ⅰ、板桩码头的结构型式及其特点 1.工作原理: 由沉入地的基板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。 2.优点 结构简单,材料用量少,施工方便,速度快,可先打板桩后开挖港池,大量减少土方开挖主要构件可预制。 3. 缺点 耐久性不如重力式,施工中不能承受较大 的波浪力。 适用条件 能沉入板桩的地区。过去多用于中小码头。 二、板桩码头的主要组成部分及其作用 1. 板桩墙 是板桩码头的最基本的组成部 分,是下部打入或沉入地基中的板 桩所构成的连续墙,其作用是挡土 并形成码头直立岸壁。 2 .拉杆 当码头较高时,墙后土压力较 大,为了减小板桩的跨中弯矩(以 减小板桩的厚度)和入土深度以及 板桩墙顶端向水域方向的位移,应 在适当位置设置拉杆,以传递水平 荷载给锚碇结构。 3、 锚碇结构 承受拉杆拉力。 4、 导梁 连接板桩荷拉杆的构件,拉杆 穿过板桩固定在导梁上,使每根板 桩均受到拉杆作用。 5、 帽梁 帽梁作用相当于前面的胸墙, 一般是现浇的。当水位差不大时, 可将帽梁和导梁合二为一,成为胸 墙。 6、 码头设备 便于船舶系靠和装卸作业。 三、板桩码头的施工顺序 先打板桩后开挖港池:以减少挖填方量; 先开挖港池后打板桩:只有在泥面较高,施工水深不够以 及土壤较松软时,才先开挖,后打板桩。 四、 板桩码头的结构型式 1、按板桩材料分 ⑴木板桩码头:强度低,耐久性差,木材用量大,现在很 少使用。 ⑵钢筋砼板桩码头:耐久性好,用钢量少,造价低,但强 度有限,一般用于中小型码头。 ⑶钢板桩码头:强度高,重量轻,止水性好,施工方便, 但易腐蚀,耐久性较差,适用于建造水深较大的海港码头,特 别多用于要求不透水的船坞坞墙、施工围堰和防渗围幕等工程 中。 2、按锚碇系统分 ⑴无锚板桩 结构简单,只有板桩墙和帽梁两部分。板桩呈悬臂工 作状态,承载能力小,墙顶变形大,在码头中一般不用。 ⑵有锚板桩 当墙高较大时,为了减小板桩的断面尺寸和桩顶位移, 而设置拉杆和斜拉桩锚碇。 ①单锚板桩 ②双锚板桩 ③多锚板桩 ④斜拉板桩 3、 按板桩墙结构分类 ⑴普通板桩墙 由断面和长度均相同的板桩组成,其优点是板桩类型单 一,施工方便。 ⑵长短板桩结合 在普通板桩墙中,每隔一定距离,打入一根长板桩, 这样既保证了稳定,又降低了造价。适用 于土质条件较 差,在较深处 才有硬土层的 情况。 ⑶主桩、板桩结合 将长桩的断面加大,成为主桩,以充分发挥长桩的作用,而 将短桩的断面减小,成为辅桩,从而构成主桩板桩结合。 适用同上。 ⑷主桩挡板(套板)结合 与3不同的是,它是在主桩后面放置挡板或在主桩之间 插放套板来挡土。墙后土压力直接作用在挡板(套板)上, 最后全部传给主桩,主桩受力很打,因此适用于水深不大的 情况,且要求先开挖港池,以便挡板(套板)的安放。 4、 按施工方法分 ⑴预制沉入板桩 ⑵地下墙 ①水下砼连续墙: 用钻机在地下开沟槽, 用水下浇注砼方法形成连 续墙; ②预制板桩成槽沉放: 将预制的钢筋砼板桩放在 沟槽内,板桩前后用低标 号的水泥土浆填满。 Ⅱ、板桩码头的构造 一、板桩:板桩码头的主体 ㈠、钢筋砼板桩 1、型式、特点及尺寸 ⑴型式 ①矩形 ②T 形 ③组合形 ④圆形 ⑵尺寸 ①矩形 A、特点 形状简单,制作方便,沉桩容易,接缝容易处理。但 抗弯能力差,费材料。 B、尺寸 其厚度应根据强度和抗裂要求由计算确定,一般外20~ 50cm,宽度由打桩设备的龙口宽度决定,一般为50~80cm。 ②T形 A、组成 由翼板和肋组成,翼板起挡土作用,肋起桩的作用。 B、特点 板桩数量少,施工速度快,抗弯能力强;但T形板桩导向能力差,易偏位, 通常采用水冲沉桩或振动沉桩设备,企口不严,须设置防漏措施。 由于翼板只起挡土作用,其底部只须低于设计水底以下1~1.5m, 且不小于冲刷深度。 C、尺寸 宽度:取决于施工设备的能力,如吊重、龙口宽度等,一般1.2~1.6m; 厚度:取决于强度和抗裂验算; 桩长:取决于“踢脚”稳定性和岸壁整体滑动稳定性。 ③圆形 工程中一般采用的型式有两种,现场浇注排桩和预制管柱 桩,前者同地下墙预制管柱桩:直径为50~300cm的预应力管 柱桩,厚度为10 ~ 50cm,节长在10m内,在现场用法兰盘连 接成需要的长度。 特点: 省材料,抗弯能力强,可适应多种地质条件下施工,可打 桩,可射水沉桩或振动沉桩,但需专门的预制场和专门的预制 设备(离心机)。 ④组合型 实际上是主桩板桩结合,适用于地质条件较差处,但构 件类型多,施工麻烦,主桩受力较大,板桩受力小,受力不 均匀。 2、板桩的立面和接缝 ①矩形 特点:一侧阴榫拉通,另一侧从桩顶到设计水底以下1m以 上做成阴榫(不得低于设计冲刷水位),1m以下做成阳榫;设 计水底以上断面形成空腔,内填细石砼;顶面30~50cm范围内, 两侧各缩进2~4cm,以便桩设替打;底部一侧做成斜面,使得 后一板桩打入时,紧贴前一板桩,接缝严密。 ②T形板桩 导向能力差,企口常不密实,要处理。 企口处:设置倒滤层;在翼板两侧设置锁口, 并焊接,既可导向,又可有效防止漏土。 3、板桩的配筋 钢筋砼板桩:普通钢筋砼板桩≮25#,预应力钢筋砼板 桩≮35#,设计中应尽可能采用预应力,以增加抗裂性和耐 久性。 受力筋:数量由计算确定,直径≮12mm,一般采用通 长双面对称配筋; 桩顶:为防止桩头被打碎,至少配置3~4层钢筋网; 箍筋:桩顶(尖)1m范围内要加密,@10cm,中间可采 用@25~30cm。 ㈡、 钢板桩 1、 钢板桩的断面形式 常用断面形式有U形、Z形、圆管形、H形和组合形钢板桩, 桩的截面模量较大,多适用于较大的深水码头。 ⑴ U形 U形钢板桩相互倒置形成“折瓦”形断面的连续墙,其中和轴位于“折瓦”形断面的中间,即锁口位置。由材料力学可知,受弯矩作用时,中和轴处的剪应力最大,如锁口咬合不牢,受力后易错位,断面系数降低,设计时,通常要根据实际情况,对其断面系数进行折减。 ⑵Z 形 抗弯能力好,受弯时,连接锁口处,剪应力为零,由于 单根Z 形钢板桩断面不对称,施工时易扭转,故施工时一般 采用将两根板桩焊在一起施打。 ⑶平板形 抗弯能力差,但“锁骨”形锁口,横向受拉能力强,适 用于格型结构中。 钢板桩的锁口是否要做倒滤设施? 2、 钢板桩的锈蚀合防护 ①改进钢材的化学成分,采用防腐蚀的钢种; ②物理保护,涂防锈油漆; ③化学保护,阴极保护,效果较好,但费用较高;
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