超重碼頭是碼頭主要結構形式之一，也稱為重力式碼頭，是靠結構本身及其上填料的重量來抵抗建築物的滑動和傾覆的，與此同時，結構自重及以上的填料重量和各種荷載又對地基產生壓力，要求地基具有一定的強度。
基本介紹
- 中文名：超重碼頭
- 外文名：Overweight wharf
- 別稱：重力式碼頭
- 類型：碼頭
- 定義：靠結構本身來抵抗建築物的滑動
- 學科：土木工程
組成及作用,主要優缺點及適用條件,結構形式,方塊碼頭,沉箱碼頭,扶壁碼頭,
組成及作用
（1）牆身和胸牆：牆身和胸牆是重力式碼頭的主要組成部分，它構成船舶系靠泊所需要的直立牆和牆後回填材料的擋牆；承受作用在碼頭上的外力，並將這些力傳給地基，胸牆還起著將各自獨立的牆身聯繫在一起，增加重力式碼頭的整體性。
（2）基床：基床可擴大地基承載面積，降低地基面的荷載強度，減少地基沉降量；形成平整的基礎面，便於砌築碼頭主體結構；防止碼頭結構前趾處免受波浪和水流的掏刷。基床一般採用拋石，如果地基條件不夠好，在基床下換砂以減少對地基的壓力。
（3）牆後回填：在岸壁式碼頭中，牆後需進行回填，以形成碼頭地面。牆後回填一般分為兩種情況：一是緊靠牆背用顆粒較粗和內摩擦角較大的材料（如拋石）做成拋石稜體，以減小牆后土壓力，並在稜體頂面和坡面設定倒濾層，防止牆後回填細粒土從拋填稜體的縫隙中流失；另一種情況是牆後直接回填細粒土，只在牆身構件間的拼縫處設定倒濾裝置，防止填土料流失。拋填稜體的材料選用塊石或當地量大、價廉、堅固、質輕、內摩擦角大的其他材料。塊石的重量和質量不像拋石基床塊石那樣嚴格，但要求具有一定的耐久性。
超重碼頭的特點是依靠碼頭結構重量保持穩定，並要求地基有相應強度來保證建築物的穩定性，因此要求有比較良好的地基，如岩基、砂基及密實的黏土地基。
主要優缺點及適用條件
超重碼頭的優點是：抗凍和抗冰性能好，堅固耐久；可承受較大碼頭地面荷載；對碼頭地面超載和裝卸工藝變化適應性強；施工比較簡單；用鋼材少，有些結構（如混凝土方塊碼頭）基本不用鋼材；造價低；設計和施工經驗比較成熟。因此，它是使用單位和施工單位比較歡迎的一種碼頭結構形式。其缺點是：施工速度較慢；需要大量的砂石料。超重碼頭一般適用於較好的地基，例如岩石、砂、卵石、礫石及硬黏土的地基。在我國從南到北的海港中重力式碼頭均得到廣泛套用，例如廣州黃埔港、湛江港、廈門港、青島港、煙臺港、秦皇島港及大連港等，在河港中套用也很廣泛。
結構形式
超重碼頭的結構形式主要決定於牆身結構。牆身結構的形式主要有方塊結構、沉箱結構、扶壁結構、空心方塊等。
方塊碼頭
方塊碼頭是由混凝土方塊或漿砌石方塊砌築而成的，也可以採用空心混凝土方塊，以節約混凝土用量和減少塊體的重量，有時還可採用異形塊體。塊體一般在預製場預製。然後運到現場進行水下安砌。砌築時採用水平分層砌築，斷面形式有階梯式、衡重式和帶卸荷板式。
（1）階梯式：該碼頭是比較早期使用的形式，它的斷面和底寬均較大，方塊數量、種類和層數都多，橫向的整體性較差，地基應力不均勻，但由於它重心較低，其抗震性比另兩種要好。
（2）衡重式：是在階梯式基礎上演變而來，其主要特點是：重心後移，穩定性得到提高；牆后土壓力減少；基地應力分布均勻，橫向整體性好；但重心上移使得抗震性能降低，且在施工中容易產生塊體後傾穩定性問題。
（3）卸荷板式：由於卸荷板的遮掩作用，使牆后土壓力大為減少（約減少20%），並使重心後移，增加了穩定性；地基受力均勻，結構整體性好，材料用量少，施工方便。
（4）空心方塊碼頭：上述三種方塊碼頭均採用實心混凝土方塊，混凝土用量較大，近年來，不少工程採用混凝土空心方塊，塊內充填大塊石，增加了抗滑力和抗傾力矩。其缺點是模板用量較多。
沉箱碼頭
沉箱是一種具有巨型艙格的薄壁鋼筋混凝土空箱體（單個沉箱重達幾百噸，有的幾千噸），一般採用矩形，也有採用圓形和其他形狀。沉箱一般需在專門預製廠預製，在滑道上用台車溜放下水，有的用浮船塢下水，也有的工程在已有的岸壁上預製，用浮吊下水。沉箱通常通過浮運至碼頭位置，然後向箱體內填充砂、卵石或塊石。沉箱碼頭較方塊碼頭整體性好，地基應力小，水上安裝工作量少，施工速度快；但沉箱一旦遭到破壞，修復工作難度較大，耐久性也不如方塊式碼頭，再則就是沉箱結構用鋼量較大，而且需要專門的設備和施工條件。
扶壁碼頭
鋼筋混凝土扶壁結構主要由立板、底板和肋板整體連線而成的一種輕型鋼筋混凝土結構，其中底板又包括趾板、內底板和尾板三部分。立板的作用是擋土和形成碼頭直立牆；底板的作用是將結構所受外力傳遞到地基上；肋板是將底板和立板連成整體並支撐立板。在工程實踐中，扶壁結構也逐步得到了改進：①將底板尾部翹起（即成尾板），不僅減少了底板前趾後踵之間的反力差，使基底反力均勻，而且還可減小基床寬度，不僅減少了拋石基床的工程量，也減少了岸坡的填挖方量；②牆後採用當地量大價廉的砂回填，代替價格較貴的拋石稜體，為防止砂從安裝縫流失，在安裝縫處設定倒濾井。扶壁結構的優缺點介於方塊結構和沉箱結構之間．結構簡單，造價低．混凝土和鋼材的用量比鋼筋混凝土沉箱少，施工速度比混凝土方塊結構快，耐久性和沉箱結構相當；主要缺點是：施工期間抗浪穩定性、對不均勻沉降的適應性、整體性均較差，一般適用於牆高10m以下的中、小型碼頭。
