《港口航道建筑物》PPT教学课件教案：项目四板桩式码头任务二板桩式码头的布置及构造.docxVIP

《港口航道建筑物》PPT教学课件教案

一、课程基本信息

课程名称：港口航道建筑物

授课对象：高职港口与航道工程技术专业学生

授课时长：90分钟（2课时）

授课章节：项目四板桩式码头-任务二板桩式码头的布置及构造

前置知识要求：学生已了解板桩式码头的定义、适用场景（浅水区、软土地基）及与其他码头类型（高桩式、重力式）的差异，具备基础的水工结构认知（如挡土结构、防渗构造的基本概念），能识读简单工程图纸的尺寸标注

二、教学目标

（一）知识目标

准确阐述板桩式码头的核心功能（挡土、防渗、承受码头荷载），明确其“以板桩墙为核心承重挡土结构”的构造特征，区分板桩码头与高桩码头的结构本质差异。

全面掌握板桩式码头的五大核心构造（板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁），熟知每类构造的材质（如钢板桩、钢筋混凝土板桩）、形态（如U型钢板桩、直板桩）及功能作用。

清晰理解板桩式码头的三大布置内容（平面布置、竖向布置、防渗布置），掌握关键布置参数（如板桩墙长度、拉杆间距、锚碇距离）的确定原则，如板桩入土深度需满足防渗与抗滑移要求。

了解不同类型板桩码头（单锚板桩、双锚板桩、无锚板桩）的布置差异与适用场景（如单锚板桩适用于中小型码头，双锚板桩适用于荷载较大的码头），建立“构造—布置—场景”的匹配认知。

（二）能力目标

能够结合板桩码头实景图或工程图纸，准确识别核心构造部件（如板桩墙、拉杆、锚碇），并简述各部件的功能作用。

具备分析板桩码头布置合理性的能力，如根据码头荷载与水深条件，判断板桩入土深度、拉杆间距是否符合要求。

能根据简单港口场景描述（如“软土地基、水深5m、停靠5000吨级件杂货船的码头”），初步拟定板桩码头的核心布置方案（如板桩类型、锚碇形式），培养工程应用思维。

（三）素养目标

建立“构造设计服务于挡土防渗功能”的工程认知，打破“单一布置模式适用于所有场景”的误区，理解板桩码头布置的灵活性与针对性。

通过分析实际港口板桩码头的布置案例（如天津港单锚板桩码头、上海港双锚板桩码头），提升工程观察能力与逻辑分析素养，认识结构优化对工程成本的影响。

结合板桩码头在浅水区、软土地基的广泛应用，理解其对港口资源开发的重要性，激发对港口工程领域的学习兴趣，为后续职业发展（施工、运维、设计辅助）奠定基础。

三、教学重难点

（一）教学重点

板桩式码头的核心构造组成与功能：

板桩墙：码头的核心挡土防渗结构，常用材质为钢板桩（U型、Z型，强度高、施工快）、钢筋混凝土板桩（耐久性好、成本低，适用于淡水环境），功能是阻挡后方填土、防止海水渗入码头陆域；

拉杆：连接板桩墙与锚碇结构，传递板桩墙承受的土压力与水压力，材质为高强度钢材（如Q355钢），形式为拉杆、拉索，间距通常2-4m（根据荷载确定）；

锚碇结构：承受拉杆传递的拉力，平衡板桩墙的侧压力，常用形式为锚碇板（小型码头）、锚碇桩（中型码头）、锚碇墙（大型码头），需埋设在稳定土层中；

导梁与帽梁：导梁沿板桩墙内侧布置，将板桩连接成整体，分散拉杆拉力；帽梁位于板桩墙顶部，承受码头面荷载并传递给板桩，两者均为钢筋混凝土结构。

板桩式码头的核心布置原则与参数：

平面布置：板桩墙轴线与码头前沿线平行，长度根据泊位数量与船舶长度确定（单个泊位长度=船舶总长+20-30m富裕长度）；锚碇结构布置在板桩墙后方3-8m（根据拉杆受力与场地条件），避免影响码头后方堆场；

竖向布置：板桩墙顶部高程=设计高水位+0.5-1.0m安全超高（防止海水漫溢）；入土深度=防渗要求深度（通常1.5-3m，防止管涌）+抗滑移稳定深度（根据土压力计算，软土地基需加深）；帽梁高程与码头面高程一致（便于荷载传递）；

防渗布置：板桩墙接缝需做防渗处理（如钢板桩采用锁口防渗、钢筋混凝土板桩接缝填密封材料）；码头后方设排水盲沟（间距5-10m），降低地下水位，减少水压力。

不同类型板桩码头的布置差异与适用场景：

单锚板桩码头：仅设一层拉杆与锚碇，构造简单、施工快、成本低，适用于水深≤6m、荷载较小的中小型件杂货码头；

双锚板桩码头：设两层拉杆与锚碇，整体稳定性强、抗侧移能力好，适用于水深6-10m、荷载较大的集装箱码头或散货码头；

无锚板桩码头：无拉杆锚碇，依靠板桩入土深度与自重平衡侧压力，适用于水深≤3m、荷载极小的小型码头（如渔船码头）。

（二）教学难点

构造部件的受力协同关系：理解“板桩墙承受侧压力→拉杆传递拉力→锚碇结构平衡拉力”的受力逻辑（如土压力增大时，拉杆拉力同步增大，需匹配锚碇承载力），避免孤立认知各构造功能。

布置参数的确定逻辑：掌握“板桩入土深度”需同时满足“防渗（防止管涌）”与“抗滑移（防止板桩倾倒）”