港口水工建筑物詳解（51頁(yè)）PPT

1、港口水工建筑物 陳達(dá),河海大學(xué),港 口 海 岸 與 近 海 工 程 學(xué) 院,HOHAI UNIVERSITY,College of Habor, costal and Offshore Engineering,目 錄,港口水工建筑物,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,2,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,3,參考書(shū)目錄,教 材,港口與海岸水工建筑物（王元戰(zhàn)主編,推薦參考書(shū),1.港工建筑物（邱駒主編） 2.港口水工建筑物（陳萬(wàn)佳主編） 3.港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算例（一航院主編） 4.港口工程砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)（中交水規(guī)院） 5.碼頭新型結(jié)構(gòu)型式（三航院,港口水工建筑物,港口組成,河海大學(xué) 港口海岸與近海

2、工程學(xué)院,4,碼頭是船舶停靠、裝卸貨物和上下旅客的水工建筑物。除此之外，由于各港自然條件不同，有些港口尚須建設(shè)防波堤、護(hù)岸、船臺(tái)、船塢及滑道等水工建筑物,港口水域供船舶航行、回轉(zhuǎn)、錨泊和水上過(guò)駁作業(yè)等，要求具備適當(dāng)?shù)拿娣e和水面平穩(wěn)、水流平緩。 水域包括進(jìn)港航道、錨地和港池等。各部分的控制水深稱為港口水深，是港口的重要標(biāo)志之一，它表明港口條件和可接納最大船舶的基本界限,陸域設(shè)施,陸域是供貨物裝卸、堆存和轉(zhuǎn)載之用。包括庫(kù)場(chǎng)、鐵路、道路、裝卸和運(yùn)輸機(jī)械以及生產(chǎn)輔助設(shè)施。 生產(chǎn)輔助設(shè)施主要包括通訊、導(dǎo)航、給排水、供電及為外輪服務(wù)的涉外部門如海關(guān)、商檢、外輪供應(yīng)、檢疫等,港口水域,碼頭及其他水工建筑物,

3、港口水工建筑物,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,5,本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容,港口水工建筑物（碼頭）設(shè)計(jì),建筑物穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算,結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造,作用及其效應(yīng)組合的確定,港口水工建筑物,港口簡(jiǎn)史,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,6,最原始的港口是天然港口，有天然掩護(hù)的海灣、水灣、河口等場(chǎng)所供船舶停泊,隨著商業(yè)和航運(yùn)業(yè)的發(fā)展，天然港口已不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，須興建具有碼頭、防波堤和裝卸機(jī)具設(shè)備的人工港口，這是港口工程建設(shè)的開(kāi)端,19世紀(jì)初出現(xiàn)了以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的船舶，于是船舶的噸位、尺度和吃水日益增大，為建造人工深水港池和進(jìn)港航道需要采用挖泥機(jī)具以后，現(xiàn)代港口工程建設(shè)才發(fā)展起來(lái)。陸上交通尤其是鐵路

4、運(yùn)輸將大量貨物運(yùn)抵和運(yùn)離港口，大大促進(jìn)了港口建設(shè)的發(fā)展,港口水工建筑物,中國(guó)港口發(fā)展,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,7,古代港口,新石器時(shí)代，先人已在天然河流上廣泛使用獨(dú)木舟和排筏。 （浙江河姆渡/木槳/2000多年前） 春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，水上運(yùn)輸已十分頻繁，港口應(yīng)運(yùn)而生。 （渤海沿岸的碣石港，今秦皇島港） 漢代，廣州、徐聞、合浦港，與國(guó)外有頻繁的海上通商活動(dòng)。 唐朝，長(zhǎng)江沿岸的揚(yáng)州港，相當(dāng)發(fā)達(dá)的國(guó)際貿(mào)易港。 宋代，廣州、泉州、杭州、明州（今寧波）四大海港。 鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)后，沿海海關(guān)和港口完全被外國(guó)人所控制，內(nèi)河航行權(quán)喪失殆盡。新中國(guó)成立前，中國(guó)港口幾乎處于癱瘓狀態(tài),港口水工建筑物,中國(guó)港口發(fā)展,

5、河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,8,1950-70年代初,以技術(shù)改造、恢復(fù)利用為主。沿海港口平均每年只增加一個(gè)多深水泊位，其中大多系小型泊位改造而成,1970年代,周總理1973年的“三年改變我國(guó)港口面貌”號(hào)召開(kāi)始了第一次建港高潮。19731982，建成深水泊位51個(gè)，新增吞吐能力1.2億噸。首次自行設(shè)計(jì)建設(shè)了大連5萬(wàn)/10萬(wàn)噸級(jí)原油出口專用碼頭,70年代末-80年代,第二次建港高潮，步入高速發(fā)展階段?！傲濉逼陂g共建成54個(gè)深水泊位，新增吞吐能力1億噸?！捌呶濉逼陂g是沿海港口建設(shè)40年發(fā)展最快的5年，共建成泊位186個(gè)，新增吞吐能力1.5億噸,80年代末-90年代,第三次建港高潮，開(kāi)始注重

6、泊位深水化、專業(yè)化建設(shè)。基本形成以大連、秦皇島、天津、青島、上海、深圳等二十個(gè)主樞紐港為骨干，以地區(qū)性重要港口為補(bǔ)充，中小港適當(dāng)發(fā)展的分層次布局框架。同時(shí)，與港航相配套的各種設(shè)施、集疏運(yùn)系統(tǒng)、修造船工業(yè)、航務(wù)工程、通信導(dǎo)航、船舶檢驗(yàn)、救助打撈系統(tǒng)基本齊備，初步形成了一個(gè)比較完整的水運(yùn)營(yíng)運(yùn)、管理、建設(shè)和科研體系,1990年代末 -21世紀(jì)初,第四次建港高潮，各大港口積極開(kāi)展港口發(fā)展戰(zhàn)略研究，建設(shè)港口信息系統(tǒng)，并大量投資進(jìn)行大型深水化、專業(yè)化泊位建設(shè)，。2003年底，沿海港口共有生產(chǎn)性泊位4274個(gè)，其中萬(wàn)噸級(jí)以上泊位約748個(gè)，綜合通過(guò)能力16.7億噸,港口水工建筑物,中國(guó)港口發(fā)展,目前,我國(guó)自

7、然條件較好的海灣和海岸已基本用完，今后筑港更多地處于各種復(fù)雜的條件下，或浪高流急或海灘平緩或地基松軟等，同時(shí)在適應(yīng)新的裝卸工藝，提高裝卸效率，綜合利用水資源等方面也對(duì)港口水工建筑物的建設(shè)提出了新的要求,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,9,港口水工建筑物,我國(guó)交通建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,10,預(yù)可行性研究 （項(xiàng)目建議書(shū)階段,主要任務(wù)是在踏勘、調(diào)研基礎(chǔ)上，論證建設(shè)項(xiàng)目的必要性、可行性，在此基礎(chǔ)上向國(guó)家提出項(xiàng)目立項(xiàng)的建議，即項(xiàng)目建議書(shū),工程可行性研究,在預(yù)可和必要的測(cè)量、勘探的基礎(chǔ)上對(duì)建設(shè)方案提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合論證（二個(gè)方案以上,設(shè)計(jì)工作階段 （一般為二階段設(shè)計(jì),1

8、）初步設(shè)計(jì) 擬定方案，比較方案，推薦方案，編制初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（為下一步設(shè)計(jì)提供一個(gè)提綱性的文件） （2）施工圖設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)計(jì)算、繪圖、編制施工圖預(yù)算及施工組織設(shè)計(jì) （3）擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（三階段設(shè)計(jì)） 主要針對(duì)特殊工程，復(fù)雜的無(wú)經(jīng)驗(yàn)的工程，局部的技術(shù)難關(guān)等,建設(shè)準(zhǔn)備階段,包括征地拆遷，場(chǎng)地準(zhǔn)備（三通一平），物資準(zhǔn)備，招投標(biāo)及報(bào)批開(kāi)工日期等,建設(shè)實(shí)施階段,概括為按合同條款、開(kāi)工日期、設(shè)計(jì)要求、各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、施工組織設(shè)計(jì)及控制目標(biāo)要求等，使工程達(dá)到竣工標(biāo)準(zhǔn),竣工驗(yàn)收階段,由業(yè)主、承包商、監(jiān)理、質(zhì)檢、設(shè)計(jì)、施工等各方驗(yàn)收各分部的工程質(zhì)量及項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)能力和效益,港口水工建筑物,設(shè)計(jì)前的資料收集工作

9、,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,11,自然條件資料,包括地形、地貌資料、地質(zhì)資料、水文氣象資料及河床演變資料等。（碼頭型式選擇，碼頭選址及平面布置,技術(shù)、經(jīng)濟(jì) 資料,貨種、貨物規(guī)格及包裝形式，年不均衡系數(shù)，入庫(kù)場(chǎng)系數(shù)、設(shè)計(jì)船型尺寸、空載滿載吃水、排水量等。（碼頭總平面布置、裝卸工藝、庫(kù)場(chǎng)面積等,使用條件 和施工條件,正確選擇結(jié)構(gòu)上的作用（載荷），結(jié)構(gòu)型式，使用的構(gòu)造要求,滿足業(yè)主的使用要求。 施工單位的設(shè)備，能力和施工水平,港口水工建筑物,港口分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,12,海岸港和河口港統(tǒng)稱為海港,內(nèi)河港,位于開(kāi)敞海濱或有掩護(hù)海灣內(nèi)的港口，為海上運(yùn)輸服務(wù)。如我國(guó)秦皇島港、湛

10、江港，日本神戶港、橫濱港等,海岸港,位于河流與運(yùn)河沿岸的港口，簡(jiǎn)稱河港。為內(nèi)河船舶及客貨運(yùn)輸服務(wù)。如漢口港、徐州港等,河口港,位于河口的港口，既為海運(yùn)服務(wù)，又為河運(yùn)服務(wù)，是海河聯(lián)運(yùn)的樞紐港。如上海港、鹿特丹港、倫敦港等,按 地 理 位 置 劃 分,港口水工建筑物,港口分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,13,商 港,大型廠礦企業(yè)專用碼頭，必須與廠礦企業(yè)靠近，我國(guó)稱為業(yè)主碼頭。如上海寶鋼碼頭,工業(yè)港,為客、貨運(yùn)服務(wù)，也稱貿(mào)易港，對(duì)水深和港內(nèi)泊穩(wěn)條件要求較高。世界大港如鹿特丹、紐約等,軍 港,供艦艇駐泊、訓(xùn)練、作戰(zhàn)的專用港口。有天然防浪屏障或人工防浪設(shè)施，有建造和修理艦艇及海上部隊(duì)全面補(bǔ)給的各

11、種設(shè)施。如美國(guó)珍珠港、我國(guó)旅順港等,按 主 要 用 途 劃 分,漁 港,供漁船停泊、漁獲物卸船、冷藏、加工、轉(zhuǎn)運(yùn)以及漁船獲得生產(chǎn)、生活資料補(bǔ)給的基地。如英國(guó)赫爾漁港、我國(guó)大連漁港等,避風(fēng)港,供船舶航行途中或海上作業(yè)過(guò)程中躲避風(fēng)暴并取得少量補(bǔ)給的港口,港口水工建筑物,港口分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,14,按 等 級(jí) 劃 分,特別重要港口,對(duì)國(guó)家有重要作用的港口,重要港口,對(duì)促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易有重要作用的港口,地方港口,上述兩種以外的港口,港口水工建筑物,港口水工建筑物的特點(diǎn),河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,15,特 點(diǎn),作用荷載復(fù)雜,施工條件差,包括各種自然荷載、使用荷載和施工荷載,投資

12、大,建設(shè)周期長(zhǎng),港口水工建筑物,水上作業(yè)，考慮風(fēng)、浪、流和水位變化的影響,碼頭的分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,16,按平面布置分類,順岸式,定義：前沿線與岸線大體平行 特點(diǎn)：占用岸線長(zhǎng)，船舶靠離方便 適用：河口港、河港 類型：滿堂式和引橋式,定義：前沿線與岸線大體垂直 特點(diǎn)：占用河道寬度多，自然岸線短時(shí)優(yōu)先使用 適用：海港 類型：窄突堤碼頭和寬突堤碼頭,適用：碼頭面上沒(méi)有移動(dòng)裝卸機(jī)械和車輛行駛的情況,突堤式,墩式,港口水工建筑物,碼頭的分類順岸式,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,17,按平面布置分類,滿堂式:碼頭與岸上場(chǎng)地沿碼頭全長(zhǎng)連成一片，其前沿與后方的聯(lián)系方便，裝卸能力較大,引

13、橋式:碼頭用引橋?qū)⑼缚盏捻槹洞a頭與岸連接起來(lái),港口水工建筑物,碼頭的分類突堤式,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,18,按平面布置分類,窄突堤碼頭：沿寬度方向是一個(gè)整體結(jié)構(gòu),寬突堤碼頭：沿寬度方向兩側(cè)為碼頭結(jié)構(gòu)，中間通過(guò)填筑構(gòu)成碼頭地面,港口水工建筑物,碼頭的分類墩式碼頭,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,19,墩式碼頭由靠船墩、系船墩、工作平臺(tái)墩、引橋、人行橋組成。 墩臺(tái)與岸用引橋連接，墩臺(tái)之間用人行橋連接，船舶的系靠由系船墩和靠船墩承擔(dān)，裝卸作業(yè)在工作平臺(tái)墩上進(jìn)行,港口水工建筑物,按平面布置分類,碼頭的分類墩式碼頭,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,20,港口水工建筑物,碼頭的分類墩式碼頭

14、,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,21,青島港前灣港區(qū)20萬(wàn)噸礦石專用碼頭,港口水工建筑物,碼頭的分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,22,按斷面形式分類,直立式碼頭：適用于水位變化不大的港口，如海岸港和河口港；對(duì)于水位差較小的河港及運(yùn)河港也很適用,斜坡式碼頭：適用于水位變化大的上、中游河港或水庫(kù)港,半直立式碼頭：用于高水位時(shí)間較長(zhǎng)，而低水位時(shí)間較短的水庫(kù)港等,半斜坡式碼頭：用于枯水期較長(zhǎng)而洪水期較短的山區(qū)河流,多級(jí)式直立碼頭：在水位差大且洪水期不長(zhǎng)的上游河港。上級(jí)碼頭供洪水期使用；下級(jí)碼頭供枯水期或一般水位時(shí)使用，而在洪水期被淹沒(méi),港口水工建筑物,碼頭的分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工

15、程學(xué)院,23,按結(jié)構(gòu)型式分類,特點(diǎn)：靠自重抵抗建筑物滑動(dòng)和傾覆，是對(duì)超載和工藝變化適應(yīng)能力最好的一種耐久性結(jié)構(gòu)。 適用：較好地基,特點(diǎn)：靠打入地基中的板樁墻擋土，受有較大的土壓力，鋼筋混凝土板樁適用于萬(wàn)噸級(jí)以下的碼頭。鋼板樁則可用于大型碼頭。 適用：所有板樁可沉入的地基,特點(diǎn)：主要由上部結(jié)構(gòu)和樁基組成，通過(guò)上部結(jié)構(gòu)將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基，其耐久性、對(duì)超載以及工藝變化的適應(yīng)能力較差。 適用：軟土地基,重力式碼頭,板樁碼頭,高樁碼頭,港口水工建筑物,碼頭的分類,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,24,港口水工建筑物,混合式碼頭,碼頭的組成,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,25,上部結(jié)

16、構(gòu),下部結(jié)構(gòu),基 礎(chǔ),碼頭設(shè)備,將下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連成整體； 直接承受荷載，并傳給下部結(jié)構(gòu)； 作為設(shè)置各種設(shè)施的基礎(chǔ),支承上部結(jié)構(gòu)，形成直立岸壁； 將作用在上部結(jié)構(gòu)和本身上的荷載傳給地基,用于船舶系靠和裝卸作業(yè),港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,26,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,27,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,28,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,29,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,30,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,

17、31,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,32,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,33,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,34,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,35,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,36,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,37,港口水工建筑物,碼頭圖片,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,38,港口水工建筑物,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,39,上海洋山港,上海洋山港,河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院,40,河海大學(xué) 港

18、口海岸與近海工程學(xué)院,41,上海洋山港,洋山深水港區(qū)北港區(qū)總體上由5個(gè)部分組成，即小洋山港區(qū)、小洋山中港區(qū)、小洋山東港區(qū)、小洋山西港區(qū)及小洋山北側(cè)綜合開(kāi)發(fā)地塊,上海洋山港北港區(qū)總體規(guī)劃,其中小洋山港區(qū)：即洋山深水港區(qū)一、二期工程，一期工程岸線長(zhǎng)度1600m，建設(shè)有5個(gè)710萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位，年設(shè)計(jì)吞吐量為220萬(wàn)TEU；二期工程岸線長(zhǎng)度1400m，共建設(shè)4個(gè)710萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位，年設(shè)計(jì)吞吐量為210萬(wàn)TEU。洋山一期工程于2002年開(kāi)工建設(shè)，2005年12月建成投產(chǎn)；二期工程于2005年開(kāi)工建設(shè)，2006年底建成投產(chǎn),小洋山港區(qū),上海洋山港北港區(qū)總體規(guī)劃,小洋山中港區(qū)：即洋山深水港區(qū)三期工程，三期工程是整個(gè)洋山深水港區(qū)天然水深條件最好，陸域縱深最大的港區(qū)。三期工程岸線長(zhǎng)度2600m，建設(shè)有7個(gè)715萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位，年設(shè)計(jì)吞吐量為500萬(wàn)TEU。洋山三期工程于2006年開(kāi)工建設(shè)，2007年12月和2008年12月分期建成投產(chǎn)。洋山一三期工程是洋山深水港區(qū)北港區(qū)的主體港區(qū),小洋山港區(qū),小洋山中港區(qū),上海洋山港北港