第九章-鋼筋混凝土沉箱碼頭

概述一、鋼筋混凝土沉箱碼頭的特征

沉箱是巨型鋼筋混凝土有底空箱，箱內(nèi)用縱、橫隔墻隔成若干格，地基應(yīng)力小、能利用沉箱本身自重及箱中填料抵抗水平荷載作用、保持碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，碼頭抗震及整體性能較好。二、沉箱的結(jié)構(gòu)型式1.矩形沉箱概述2.圓形沉箱概述3.透空式沉箱鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)一、沉箱構(gòu)造1.沉箱外形尺寸的確定（寬度、高度、長度）寬度:由碼頭的水平滑動(dòng)、傾覆的穩(wěn)定性、基床或地基的承載力決定。長度:由施工設(shè)備的能力、碼頭變形縫的間距決定。高度:由碼頭前沿水深、胸墻的底部高程決定。目前我國采用的最大沉箱長度56米、寬度18米、高度3.8米、重約2500噸。2.沉箱內(nèi)隔墻的設(shè)置

縱橫隔墻間距:3~5米,預(yù)留孔洞下緣到箱底距離不小于1.5倍隔墻距離。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)3.箱內(nèi)填料一般采用當(dāng)?shù)氐纳?、卵石或塊石。4.沉箱的構(gòu)件尺寸1）箱壁和箱底的厚度由計(jì)算確定，而且應(yīng)滿足以下要求：箱壁厚度不宜小于25cm，一般采用30~35cm。底板厚度不宜小于箱壁厚度，一般采用35~40cm。2）隔墻厚度一般由構(gòu)造要求確定，不宜小于隔墻間距的1/20~1/25，且不小于15cm，按構(gòu)造要求配置雙面鋼筋。當(dāng)沉箱中某格有抽水要求時(shí)，其厚度、配筋由強(qiáng)度計(jì)算確定。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)5.沉箱的接頭型式接頭型式：平接、空腔對(duì)接兩種。二、沉箱的計(jì)算計(jì)算內(nèi)容：構(gòu)件的強(qiáng)度、抗裂性和沉箱的吃水、干舷高度、浮游穩(wěn)定驗(yàn)算。1.箱壁的計(jì)算荷載及計(jì)算圖式1）沉箱溜放或漂浮時(shí)的水壓力溜放或船塢漂浮下水、滑道自由滑放。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)2)沉箱拖運(yùn)時(shí)的水壓力和波壓力水壓力:不考慮拖運(yùn)時(shí)的動(dòng)水壓力；波壓力:在有掩護(hù)區(qū)或近距拖運(yùn)時(shí)，不考慮波壓力；否則按引進(jìn)波計(jì)算波壓力。3)沉箱放水時(shí)的壓力(見圖d)4)碼頭使用期所受的荷載箱內(nèi)填料的側(cè)壓力,波壓力或波吸力,船舶撞擊力,船舶擠靠力,冰荷載等.鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)5)箱壁計(jì)算圖式箱壁系支承在底板、側(cè)壁和隔板上的板。根據(jù)受力情況，將箱壁分為兩個(gè)區(qū)段：底板以上1.5L（L為隔板間距）區(qū)段；1.5L以上區(qū)段。前者按三邊固定一邊簡(jiǎn)支的板計(jì)算，后者多于兩跨時(shí)，按兩邊固定連續(xù)板計(jì)算，等于或少于兩跨時(shí)，按框架或兩端固定的單跨板計(jì)算。計(jì)算時(shí)取1米高度作為計(jì)算單元。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)2.箱底的計(jì)算荷載及計(jì)算簡(jiǎn)圖1）沉箱放在基床上的受力情況基床反力（使用期、施工期）、底板自重、箱內(nèi)填料的垂直壓力、波浪產(chǎn)生的上浮力。2）沉箱漂浮時(shí)的受力情況浮托力、箱內(nèi)壓艙水重、底板自重等。3）計(jì)算圖式每個(gè)箱格的底板按四邊固定的單孔板計(jì)算。底板的懸臂部分按懸臂板計(jì)算。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)3.箱壁和底板的強(qiáng)度及抗裂計(jì)算箱壁和底板按強(qiáng)度進(jìn)行配筋，并滿足抗裂要求。4.沉箱浮游穩(wěn)定性計(jì)算浮體的穩(wěn)定性可用定傾中心高度表示。浮體浮心W、定傾中心M、定傾半徑ρ定傾中心高度：分別為橫隔墻和縱隔墻的凈距。鋼筋混凝土沉箱設(shè)計(jì)

規(guī)范規(guī)定：沉箱在有掩護(hù)區(qū)近距離拖運(yùn)時(shí)（水域波高小于1.0米），m>20cm；沉箱在無掩護(hù)區(qū)并遠(yuǎn)距離拖運(yùn)時(shí)，m>30cm。5.沉箱吃水及干舷高度計(jì)算滑道溜放：吃水深度=滑道末端頂面水深-0.3米（富余度）船塢漂浮：吃水深度=船塢水深-0.5米（富余度）拖運(yùn)沉放：吃水深度=航道水深(基床頂面水深)-0.5~1.0米（富余度）拖運(yùn)時(shí)干舷高度應(yīng)滿足：式中符號(hào)意義見圖3-1-8。沉箱施工安裝（見參考書）思考題1.沉箱碼頭由哪幾部分組成？2.沉箱碼頭的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有哪些？3.確定