重力式码头工程简介共44页
重力码头方案
重力码头方案介绍重力码头是一种新型的码头设计方案，旨在解决传统码头的一些问题，例如高昂的建设和维护成本、对水环境的破坏等。
本文将详细介绍重力码头的设计原理、优势和应用领域。
设计原理重力码头的设计原理基于利用重力和水体的浮力来支撑船舶和货物的重量，从而减少对码头结构的依赖。
具体设计包括以下几个方面： - 材料选择：使用高强度和耐久性材料，例如钢铁、混凝土等，以确保重力码头的稳定性和承载能力。
- 承重结构：采用框架式结构并设置合适的支撑柱，在保证稳定性的同时最大化负载能力。
- 浮力系统：在码头底部设计适当的凹槽，通过填充水或其他浮体材料，使码头获得浮力，从而减轻对结构的压力。
优势相比传统的码头设计方案，重力码头具有以下优势：降低建设和维护成本由于重力码头无需使用大量的钢结构和混凝土材料，所以建设成本相对较低。
此外，重力码头的维护成本也较低，因为其结构简单，无需经常性的修补和维护。
减少对水环境的破坏传统码头的建设和运营可能对水环境造成一定的破坏，例如底泥的搅动和水质的污染等。
而重力码头通过减少对水体的干扰，可以更好地保护水生生物和水生生态系统。
提高运输效率重力码头的设计使得船只能够更接近码头，方便装卸货物。
此外，重力码头的结构稳定，能够更好地抵御自然环境的影响，从而提高码头的可用性和运输效率。
应用领域重力码头可以应用于各种水域环境，包括河流、湖泊和海洋等。
它适用于以下几个主要的应用领域：港口码头传统港口通常需要大量的钢结构和混凝土建造，而重力码头可以作为一种替代方案，降低建设成本并减少对水环境的影响。
水上交通的停靠站重力码头可以用作水上交通的停靠站，如客船、游艇等。
重力码头的稳定性和承载能力能够满足船只的停靠和装卸需求。
海洋工程平台海洋工程常常需要建设大型平台来进行各种工作，而重力码头可以作为这些平台的基础结构，提供稳定的支撑和运输能力。
结论重力码头是一种创新的码头设计方案，通过利用重力和水体的浮力来减轻对结构的依赖。
重力码头方案
重力码头方案简介重力码头是一种用于船舶停靠和货物装卸的装置。
其设计灵感来自于物体受重力作用下的自然下落。
重力码头利用斜坡的作用，让船只自然滑入码头，实现安全停靠。
本文将介绍重力码头的设计原理、优势以及应用场景。
设计原理重力码头的设计基于牛顿力学和重力原理。
当船只靠近码头时，码头的斜坡无形中形成了一个自然的下坡，船只受到的重力作用将使其自动滑入码头。
这种设计可以减少对船只和码头的摩擦力，提高停靠的安全性。
优势1.安全性高：重力码头的设计使得船只在进入码头时不需要额外的动力，减少了操作失误的风险。
2.节约能源：相比传统的码头设计，重力码头不需要大量的能源供给，减少了能源消耗。
3.提高效率：重力码头可以快速实现船只的停靠和货物的装卸，提高了工作效率。
4.减少污染：重力码头设计中不需要使用大型机械设备，减少了噪音和空气污染。
应用场景1.港口：重力码头可以被广泛应用于各个港口，用于船只的停靠和货物的装卸。
2.河流码头：对于一些河流交通频繁的地区，重力码头可以提供一个方便快捷的装卸货物的场所。
3.海上交通枢纽：在一些海上交通枢纽，如人工岛等地，重力码头可以提高船只的停靠效率，降低运营成本。
4.军事码头：在军事码头中，重力码头的设计可以提高装卸速度，减少军事物资转运的时间。
实施步骤以下是实施重力码头的几个重要步骤：1.确定需求：根据具体的应用场景和需求，确定重力码头的尺寸、承载能力等相关参数。
2.设计斜坡：根据码头的位置和船只的轮廓，设计合适的斜坡，确保船只能够顺利滑入。
3.测量地形：在施工前，需要测量码头附近的地形，以确保斜坡的设计符合实际情况。
4.施工：根据设计要求，进行码头和斜坡的施工，确保施工质量和安全。
5.测试和调整：完成施工后，需要进行测试和调整，以确保重力码头的正常运行。
注意事项1.安全防护：在实施重力码头方案时，需要提前做好安全防护工作，确保施工过程的安全。
2.波浪和风浪：在设计和施工过程中，需要考虑码头附近的波浪和风浪对船只停靠的影响，采取相应的措施减少风险。
重力式码头工程简介分解PPT课件
H4%—码头前允许停泊的波高，波列累积频率为4%的波高；
Z3—船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值，杂货船不计，散货船和油船取 0.15m；；
Z4—备淤富裕深度，根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定，不 小于0.4m；
- 15 - 第15页/共44页Fra bibliotek第一章
• 1.2.2、港内水域的确定
平面设计
集装箱船 — — — — 0.6 0.6 — 0.8 0.8 0.8 — — — — — — —
允许风力 ≤6级
第二章 水工结构设计
2.1 一般构造与计算
2.1.1 基础构造
1. 基础的地基型式：岩石及非岩石地基
预制安装墙身：以二片石或碎石整平，厚度
岩石地基：
不小于0.3m
地基型式
现浇砼或 浆砌石结构：
1• .21.2港.2口、主港内要水规域模的的确确定
8.码定头主要尺度的确定：
码头前沿设计水深：指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水的
情况下安全停靠的水深。
D=T+Z1+Z2+Z3+Z4
Z2＝KH4%－Z1
式中 T—设计船型满载吃水
Z1—龙骨下最小富裕深度； Z2—波浪富裕深度； K—系数，顺浪取0.3，横浪取0.5；
两直立岸壁间夹角θ 60o
70o
90o
120o
DWT>5000t
1.45
1.35
1.25
1.15
DWT≤5000t
1.55
1.40
1.30
1.20
- 16 - 第16页/共44页
第一章 平面设计
• 1.2.3、船舶装卸作业允许波高和
重力式码头施工组织设计
重力式码头施工组织设计一、项目概述重力式码头是一种常见的码头类型，用于装卸货物和停靠船只。
本文将详细介绍重力式码头施工组织设计的内容，包括施工方案、工期安排、人员组织、安全措施等。
二、施工方案1. 地质勘察：在施工前，应进行地质勘察，了解施工区域的地质情况，包括土质、地下水位、地下管线等。
根据勘察结果，制定相应的施工方案。
2. 施工工艺：根据设计图纸和施工要求，确定施工工艺。
包括挖掘基坑、浇筑混凝土、安装码头设备等。
3. 施工设备：根据施工方案，确定所需的施工设备，包括挖掘机、混凝土搅拌机、起重机等。
确保设备的数量和质量满足施工需要。
4. 施工材料：根据设计要求，选用符合标准的建造材料，包括混凝土、钢筋等。
确保材料的质量和数量满足施工需要。
三、工期安排1. 施工计划：根据施工方案和工期要求，制定施工计划。
明确每一个施工阶段的工作内容和时间节点。
2. 施工进度控制：通过合理安排施工队伍和设备，控制施工进度。
及时解决施工中的问题，确保施工进度不延误。
四、人员组织1. 项目经理：负责整个施工项目的组织和管理，包括施工方案的制定、工期的安排、人员的调配等。
2. 技术人员：负责施工图纸的编制和施工工艺的制定，指导施工过程中的技术问题。
3. 施工人员：根据施工方案和工艺要求，进行具体的施工工作，包括挖掘基坑、浇筑混凝土、安装设备等。
五、安全措施1. 安全培训：在施工前，对施工人员进行安全培训，提高他们的安全意识和应急处理能力。
2. 安全设施：在施工现场设置安全警示标志，保证施工人员的安全。
同时，配备必要的安全设备，如安全帽、安全绳等。
3. 安全监控：安排专人进行施工现场的安全监控，及时发现和解决安全隐患。
六、质量控制1. 施工质量检查：在施工过程中，进行定期的质量检查，确保施工质量符合设计要求和相关标准。
2. 质量记录：对施工过程中的质量问题进行记录，及时整改，确保施工质量的可追溯性。
七、环境保护1. 施工废弃物处理：对施工过程中产生的废弃物进行分类、采集和处理，确保环境不受污染。
重力式码头
时的土压力计算
图2－3－2
二. 重力式码头上的作用
4 船舶荷载
船舶撞击力和挤靠力：验算稳定性时一般不考虑。 系缆力：平行码头线、垂直地面、垂直码头线 (要考虑)
分布：图2－3－3
5 地面使用荷载 一般只考虑堆货荷载、门机荷载和铁路
荷载 按最不利情况进行布置 6 波浪力
三 重力式码头的一般计算
2 剩余水压力 剩余水头：墙前计算低水位与墙后地下水位 的水位差。 剩余水压力：由剩余水头产生的水压力。 根据码头排水条件和填料透水性 能确定。
二 重力式码头上的作用
3 土压力 计算理论: 库仑理论、郎肯理论和索科洛夫斯基理论
1)码头墙后主动土压力 (1)无粘性填料的（ 150 '）墙背主动土压力 ' ：为第二破裂角
（图2－1－9）
适用码头：岸壁式码头
岸壁式码头缺点
解决办法－－开孔 开孔方法
三. 扶壁码头
扶壁结构是由立板、底 板和肋板互相整体连接 而成的钢筋混凝土结构
按肋板数分为单肋、双 肋和多肋
四. 大直径圆筒码头
主要有预制的大直径 薄壁钢筋混凝土无底 圆筒组成。
可沉入地基中，也可 放在抛石基床上。
优点 ：结构简单、混 凝土和钢材用量少、 适应性强，可不作抛 石基床，造价低，施 工速度快。
(1)土源丰富,运距近,取填方便； (2)回填易于密实,沉降量小，有足够的承载力； (3)产生的土压力小，通常用砂、块石、炉渣。
第三节 重力式码头的计算
一 重力式码头设计状况和计算内容 1.三种设计状况
(1)持久状况 (2)短暂状况 (3)偶然状况
一 重力式码头设计状态和计算内容
2.计算内容 表2－3－1
重力式码头基础工程施工
重力式码头基础工程施工重力式码头，即靠结构自身及其填料的重力保持稳定的码头。
一般由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备等组成。
重力式码头建筑物的结构形式主要决定于墙身的结构及其施工方法。
按照施工方法，可分为两大类，即干地现场砌筑或浇筑的结构和水下安装的预制结构。
按墙身结构分类，有下列几种。
块体结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格形钢板桩结构、现浇混凝土结构和浆砌石结构、混合式结构。
重力式沉箱结构码头具有坚固耐久、抗冻性能好、施工进度快、工程造价低、维修费用少等优点,在沿海港口尤其是北方港口得到了广泛的应用。
下面针对沉箱重力式码头谈一下码头施工工序与技术。
码头施工主要包括基础工程、墙身（墩身）工程、上部结构工程和回填工程四大部分。
一、基础工程基础工程包括测量定位、基槽开挖、基床抛石、基床夯实、基床整平。
1、测量定位：远离海岸的挖泥可用RTK-GPS全球卫星定位系统定位；近岸挖泥可用常规测量加对标的方法定位。
应优先使用RTK-GPS。
2、基槽开挖;开挖基床一般采用挖泥船，挖泥船分为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船和铲式挖泥船。
其中绞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船为常见挖泥船。
绞吸式挖泥船配套泥驳船使用，耙吸式挖泥船一般有自航能力。
挖泥方法：基槽开挖深度较大时，要分层开挖，分层开挖的高度根据土质情况、设备大小与开挖方法确定。
基槽较长时，要分段开挖，分段长度根据施工工期、挖泥设备及海况确定。
以能形成施工流水作业、避免或减少回淤经及避免开挖与抛石相互干扰为原则。
基槽开挖质量控制要点是标高和土质，开挖的注意事项有：1) 基槽开挖尺寸不应小于设计规定；2) 基槽开挖至设计标高后，要对土质进行核对，若地质情况与设计不符，应及时反映并研究解决；3) 爆破炸礁开挖的岩石基槽最浅点的基床厚度不能小于0.5m；4) 每段基槽开挖后应及时抛填基床，以免回淤。
质量控制检验标准：基槽开挖质量控制执行交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）的有关规定，平均超深不大于400mm，各边的平均超宽不大500mm，基槽开挖尺度不小于设计尺度，边坡稳定，不陡于设计边坡，基底土质符合设计要求。
重力式码头(港口工程)
头断面设计。
港口工程 土木工程学院 11
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 12
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 13
沉箱码头
断面形式
港口工程
圆形沉箱（多用于墩式码头） 1）受力条件好 2）按构造配筋，用钢量少 3）腔体内不设隔板，砼用量减少 4）环形箱壁对水流的阻力小
矩形沉箱 制作简单，浮游稳定性好，施工经验丰富， 多用于岸壁式码头。 1）对称式：最常用；2）非对称式：节省 钢筋砼，但制作麻烦，浮游稳定性差；3） 开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。
土木工程学院 14
扶壁码头
优点：结构简单，施工 速度快，节省材料，造 价低 。
缺点：整体性差，耐久 性差。
适用：有起重运输设备， 有预制能力的情况或有 干地施工条件。
港口工程 土木工程学院 15
扶壁码头
组成
立板：挡土,并构成码 头直立岸壁。
底板：将上部荷载传 给基床。
肋板：将立板和底板 连成整体，并
组成：上部结构（即胸 墙）、格形墙体和墙后回 填组成。格形墙体由直腹 式钢板桩形成的主格仓、 副格仓以及格仓内的填料 组成。
格仓形式：圆格形、平格 形、四分格形、偏圆格形
港口工程 土木工程学院 22
格形钢板桩码头
港口工程
土木工程学院 23
小结
❖ 主要内容 重力式码头的结构形式 方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头特征
受并传递外力、构成整体，
便于安装码头设备。
胸墙
基础：（1）扩散、减小 地基应力，降低码头沉降； （2）有利于保护地基不 受冲刷；（3）便于整平 地基，安装墙身。
重力式码头基础工程施工
重力式码头基础工程施工重力式码头，即靠结构自身及其填料的重力保持稳定的码头。
一般由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备等组成。
重力式码头建筑物的结构形式主要决定于墙身的结构及其施工方法。
按照施工方法，可分为两大类，即干地现场砌筑或浇筑的结构和水下安装的预制结构。
按墙身结构分类，有下列几种。
块体结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格形钢板桩结构、现浇混凝土结构和浆砌石结构、混合式结构。
重力式沉箱结构码头具有坚固耐久、抗冻性能好、施工进度快、工程造价低、维修费用少等优点,在沿海港口尤其是北方港口得到了广泛的应用。
下面针对沉箱重力式码头谈一下码头施工工序与技术。
码头施工主要包括基础工程、墙身（墩身）工程、上部结构工程和回填工程四大部分。
一、基础工程基础工程包括测量定位、基槽开挖、基床抛石、基床夯实、基床整平。
1、测量定位：远离海岸的挖泥可用RTK-GPS全球卫星定位系统定位；近岸挖泥可用常规测量加对标的方法定位。
应优先使用RTK-GPS。
2、基槽开挖;开挖基床一般采用挖泥船，挖泥船分为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船和铲式挖泥船。
其中绞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船为常见挖泥船。
绞吸式挖泥船配套泥驳船使用，耙吸式挖泥船一般有自航能力。
挖泥方法：基槽开挖深度较大时，要分层开挖，分层开挖的高度根据土质情况、设备大小与开挖方法确定。
基槽较长时，要分段开挖，分段长度根据施工工期、挖泥设备及海况确定。
以能形成施工流水作业、避免或减少回淤经及避免开挖与抛石相互干扰为原则。
基槽开挖质量控制要点是标高和土质，开挖的注意事项有：1) 基槽开挖尺寸不应小于设计规定；2) 基槽开挖至设计标高后，要对土质进行核对，若地质情况与设计不符，应及时反映并研究解决；3) 爆破炸礁开挖的岩石基槽最浅点的基床厚度不能小于0.5m；4) 每段基槽开挖后应及时抛填基床，以免回淤。
质量控制检验标准：基槽开挖质量控制执行交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）的有关规定，平均超深不大于400mm，各边的平均超宽不大500mm，基槽开挖尺度不小于设计尺度，边坡稳定，不陡于设计边坡，基底土质符合设计要求。