樓板層

[拼音]:matou

[英文]:wharf

供船舶系靠、裝卸貨物和上下旅客的水工建築物。

分類

主要有三種分類方法。

按用途分類

有貨運碼頭、客運碼頭、修船碼頭、軍用碼頭和工作船碼頭等。貨運碼頭又分普通件雜貨碼頭和專業性碼頭。前者裝卸各種件雜貨,有時也裝卸散貨。後者裝卸運量大、貨源穩定的單一貨物,如石油、煤炭、礦石、木材、集裝箱(見彩圖)等。客運碼頭主要運送旅客,有時也裝卸少量貨物,設有候船廳、售票房、行李房等。修船碼頭供船舶修理和艤裝之用。軍用碼頭供海軍艦艇及運送軍需物資船舶之用。工作船碼頭供拖輪、交通船、供油船、供水船及其他工程船舶系靠和補給之用。

按平面佈置形式分類

主要有四種類型。

(1)順岸式碼頭:順著岸線佈置,基本上不改變原水流或潮流方向,不束窄原河道過水斷面,有利於減輕港池回淤,不影響洩洪,但需佔用岸線較長,當連續泊位數較多時不利於佈置碼頭鐵路線,多用於河港中或受防波堤掩護的海港中兩突堤碼頭之間的順岸部分。

(2)突堤式碼頭:佈置成與岸線垂直或成一定角度突出水中(見彩圖)。這種形式易改變原沿岸水流或潮流方向和束窄河道過水斷面,易引起附近岸灘發生新的衝淤變化和增加港池回淤,但佔用岸線較短,在岸線長度受限制時可多建泊位,較易佈置碼頭鐵路線。由於碼頭泊位較為集中,也便於經營管理。一般適用於建有防波堤的海港中或挖入式港池中,天然河流港中則不宜採用。

(3)墩式碼頭:在水中建造若干個墩座,供船舶系靠。墩座之間用便橋聯接,並用引橋通至岸上,橋上鋪設輸油管道或帶式輸送機。一般用於裝卸石油、煤、礦石等。

(4)系船浮筒式碼頭:船舶繫泊在浮筒上進行水上過駁作業,或躉船繫泊在浮筒上,作為水上過駁平臺使用,船舶停靠在躉船旁進行水上過駁作業。

按斷面形式分類

主要有四種類型(圖1)。

(1)直立式碼頭:碼頭前沿面與水面垂直,便於船舶系靠和進行裝卸作業,流動機械可直接抵達碼頭前沿,以提高裝卸運輸效率,工程上得到廣泛應用。

(2)斜坡式碼頭:岸線前沿設有斜坡道,坡道前一般設定躉船作碼頭使用,躉船與坡道之間用活動引橋連線,或坡道上設定纜車,稱為纜車碼頭,適用於洪枯水位變幅較大的內河碼頭。由於裝卸環節多,流動機械難以靠近碼頭前沿,裝卸效率低,故已逐漸被直立式碼頭所代替。

(3)半直立式碼頭:下部為直立、上部為斜坡狀的碼頭,適用於低水位時間較長,而高水位時間較短的山區河流上游的港口。

(4)半斜坡式碼頭:下部為斜坡、上部為直立狀的碼頭,適用於高水位時間較長、低水位時間較短的水庫港。

結構型別

主要有五種。

重力式碼頭

由胸牆、牆身、拋石基床、牆後回填體等組成,靠建築物自重和結構範圍內的填料重量和地基強度保持穩定性。按其牆身結構,有整體砌築式、方塊砌築式、沉箱式和扶壁式等(圖2),大多采用混凝土或鋼筋混凝土預製構件,在施工現場進行安裝。整體砌築式碼頭常就地澆築混凝土或採用漿砌塊石,一般需進行乾地施工,工程上採用較少。方塊砌築式碼頭由預製混凝土方塊或天然塊石砌築而成。為節省混凝土數量和增大牆身寬度常採用空心方塊,現場安裝後空心部分用砂石料回填。為減少作用於牆身的土壓力和增加建築物的穩定性,在頂層方塊上面常安放一層寬度大於方塊的卸荷板。沉箱為有底無蓋的鋼筋混凝土空箱結構,從預製廠浮運至施工現場後灌水下沉到經壓實和整平的拋石基床上,並在箱內回填砂石料,箱頂澆築胸牆形成沉箱碼頭。扶壁式碼頭一般採用預製鋼筋混凝土結構。牆身由立板、底板和肋板三部分組成,在施工現場安裝後,在立板後面回填砂石料,上部澆築胸牆。胸牆的作用是將牆身連成整體以增強建築物的整體性,並便於安裝系靠船裝置及其他附屬設施,一般用現場澆築混凝土作成。牆後回填體可採用砂石料或天然土料。為減少土壓力及增加牆後填料的透水性,常回填拋石稜體(又稱減壓稜體)。拋石基床的作用是減少地基應力,並保持牆底的平整度以便於牆身構件的安裝。重力式碼頭整體性好,結構經久耐用,損壞後易於修復,但要求有良好的地基,材料用量較大,一般適用於地基條件好,當地有大量砂石料可供利用的地區。

板樁碼頭

主要由板樁牆、拉桿、錨定結構、導樑和胸牆等組成(圖3),用以承受牆後填土和地面使用荷載產生的側壓力,並依靠板樁入土部分的被動土壓力和拉桿及錨定結構的拉力保持建築物的穩定性。板樁一般採用鋼板樁或鋼筋混凝土板樁。鋼板樁強度大,連鎖性好,便於施工,但成本較高,在水位變動區容易鏽蝕。鋼筋混凝土板樁成本低,耐久性較好,但強度和連鎖性不如鋼板樁。拉桿一般採用鋼拉桿。錨定結構一般採用錨定板、錨定板樁或錨定叉樁。當受已有建築物或其他條件限制不允許裝設拉桿時,也可緊靠板樁牆後間隔打設斜拉樁作為錨定結構,稱為帶斜拉錨樁的板樁碼頭。板樁碼頭結構較簡單,材料用量省,施工速度快,除特別堅硬或過於軟弱的地基外均可採用,但耐久性較差。

高樁碼頭

主要由基樁和樁臺兩部分組成。根據結構特徵高樁碼頭分為透空式和擋土式兩大類。透空式碼頭(圖4)又稱棧橋式碼頭。樁臺下是透空的,波浪和水流可穿透過去,對波浪不發生反射,河道上不影響洩洪,可減少港池回淤。碼頭下岸坡自身保持穩定,碼頭結構不承受側向土壓力,工程上得到廣泛應用。擋土式碼頭承受一定的側向土壓力。當採用板樁擋土結構時,又分前板樁式和後板樁式高樁碼頭。前者板樁牆打設在樁臺前沿,樁臺下用土回填,中國很少採用,但在有嚴重冰凍和流冰地區,為保護樁基不受冰凌侵害,是一種合理的結構形式。後者板樁牆打設在樁臺後沿,碼頭基本上仍屬透空式結構。基樁採用鋼筋混凝土樁或鋼樁,很少採用木樁,因其長度受到限制,而且耐久性差。鋼樁強度大,受力條件好,施工方便,但鋼材用量大,造價高,易被海水腐蝕,一般適用於要求樁的入土深度和承載力都大、施工速度快的深水碼頭。工程上廣泛採用預應力鋼筋混凝土樁。樁臺結構有樑板式、無樑大板式、框架式、承臺式等。樑板式樁臺由橫樑、縱梁、面板、靠船構件等組成。其優點是構造比較簡單,樁頂節點高,施工較方便,適用於水位差較小地區。無樑大板式樁臺系將鋼筋混凝土大塊面板直接安裝在樁帽上而不設縱梁和橫樑。其優點是構造簡單,施工速度快,但橫向剛度小,承受水平力的能力較差,適用於承受垂直力為主、水位差較小的中小型碼頭。框架式樁臺由框架、縱梁和麵板組成。其優點是結構剛度大,承受水平力的能力強,並便於設定多層系船平臺,但結構較複雜,要求施工水位低,適用於水位差較大,作用於碼頭上的水平力也較大的情況。承臺式樁臺一般採用現場澆築的L形混凝土結構,承臺上回填砂石料和鋪設面層。因混凝土用量和結構自重大,且樁臺下一般需設定擋土結構,樁臺需承受由板樁頂部傳來的土壓力,受力情況較複雜,中國很少採用。

浮碼頭

一般由躉船、躉船的錨系和支撐設施、活動引橋及護岸組成(圖5)。由於躉船需隨水位作垂直升降,所以躉船、錨鏈、撐杆和引橋在使用過程中均是活動的。這是浮碼頭與固定式碼頭顯著不同的特點。因此設計浮碼頭時不僅要使其每一部分的結構合理,更應注意各個部分之間的相互聯接,即某一部分的構造必須能與其他部分的位移相適應。浮碼頭可用於水位變幅較小、掩護條件較好的客運碼頭、石油碼頭、漁碼頭和工作船碼頭等。

混合式碼頭

根據當地的水文、地質和施工條件及碼頭使用要求等具體情況和實際需要,將兩種碼頭結構組合在一起的形式。如下部為重力墩、上部為樑板式結構的重力墩樑板式碼頭,由基礎板、立板和水平拉桿及錨定結構組成的混合式碼頭結構等。

碼頭裝置

為了安全方便地使用碼頭,在碼頭建築物上設定有各種附屬裝置,主要有防衝裝置、系船裝置、階梯和爬梯、供水裝置、供電裝置和各種管道等。防衝裝置供吸收船舶的部分撞擊能量,減少碼頭所受的撞擊力,並防止碼頭與船體碰傷,減輕碼頭與船體的磨損。它必須具有足夠的彈性,堅韌耐磨,不易損壞,構造簡單,便於更換,且價格較低,常採用護木、橡膠護舷、靠船簇樁等。橡膠護舷,彈性大,能吸收很大的撞擊能量;結構簡單,便於安裝和更換;耐腐蝕,維護費用低,使用年限長,工程上得到廣泛應用。系船裝置供船舶繫纜用,常採用系船柱、系船環、系船浮筒等。

參考書目

陳萬佳主編:《港口水工建築物》,人民交通出版社,北京,1989。

Γ.Н.斯米爾諾夫等著,吳德鎮譯:《港口與港口建築物》,人民交通出版社,北京,1984

參考文章

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