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方块码头

2020-04-09 21:01

墙身由方块块体按一定方式砌筑而成的重力式码头。方块一般用混凝土制作,多采用水平分层错缝砌筑。方块码头的优点是:基本上不需要钢材,耐久性好,施工简单;缺点是:水下工作量大,施工速度慢,结构整体性的抗震性能差,需要混凝土和块石量大。方块码头一般用于地基好,当地有大量石料,缺少钢材或冰凌严重的地区。

型式

根据码头的断面型式可分为:阶梯式、衡重式和卸荷板式3种(图1)。根据方块构造可分为:实心方块、空心方块和异形方块。

(1)阶梯式。断面轮廓为上小下大,墙身断面和底宽较大;所用方块的数量、种类和层数较多;墙身重心靠前,地基应力分布不均匀;但阶梯式的断面重心靠下面,所以抗震性能比衡重式的和卸荷板式的要好。

图1 方块码头断面型式

(a)阶梯式;(b)衡重式;(c)卸荷板式1—胸墙;2—方块;3—抛石基床;4—抛石棱体;5—卸荷板

(2)衡重式。为了克服阶梯式存在的底宽大、地基应力分布不均匀等缺点而出现的一种方块码头形式。与阶梯式相比较,衡重式的优点是:主动土压力较小,底宽较墙身中部为小,合力作用点后移,地基应力较均匀;缺点是:施工困难,由于基底宽度的减小,使地基应力的平均值增大。

(3)卸荷板式。其特点是利用卸荷板的遮掩作用,使墙背上的土压力减小;利用卸荷板的衡重作用,使码头重心后移,倾覆力矩减小,码头的抗倾安全系数提高。与衡重式相比较,地基应力更加均匀,并可减小码头断面;与阶梯式相比较,由于墙身材料和挖填方量减少,工程造价较低。但卸荷板式码头的抗震性能较差,当地震烈度大于Ⅷ度时,宜慎重使用。卸荷板式码头适用于地基较好(如岩基和密实的砂卵石地基)、码头较高(如6m以上)的情况,这时其卸荷效果较显著。

由于实心方块自重较大、混凝土用量较多,因而有时可采用空心方块或I形、T形等异形方块。空心方块码头(图2),其底层方块可分为有底的和无底的两种。底板一般用钢筋混凝土,侧壁用混凝土或钢筋混凝土。方块尺度比同等重量的实心方块可以做得更高大些。块体安放后,空隙中填充块石。这种结构省材料,可减少块体数量和层次,一般造价较低,但由于空心方块的断面单薄,容易断裂,所以当采用空心方块时,必须对制作、吊运、安装及基床夯实整平等施工质量严加控制,以确保安全。

图2 空心方块码头断面型式

(a)有底的;(b)无底的1—胸墙;2—空心方块;3—抛石基床;4—抛石棱体;5—卸荷板

构造

方块的大小决定于起重设备的能力,方块越大越好。方块码头是靠方块之间的互相搭接以保证结构的整体性的,相邻两层方块间的安装缝应彼此错开,但对于巨型方块,可不错缝。为了防止方块受弯或受扭时断裂,实心方块的长边与高度之比不应大于3,空心方块的这个比值还应减小。考虑结构的整体性,短边与高度之比不宜小于1,个别方块不得小于0.5,且短边尺寸在任何情况下不得小于0.8m。为了提高方块码头的抗震稳定性,可在方块间设置榫槽,预留竖向孔洞,内插钢筋或型钢,然后浇筑混凝土等,以加强整体性。

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