港口航道與海岸工程畢業(yè)設(shè)計(jì)黃田港新建兩萬(wàn)噸煤炭泊位—高樁方案

1、目 錄中英文摘要11 緒論31.1 港區(qū)概述31.2 設(shè)計(jì)任務(wù)32 港區(qū)自然條件42.1水文條件42.2 地形地質(zhì)資料72.3 氣象條件83 碼頭營(yíng)運(yùn)資料103.1設(shè)計(jì)船型103.2 貨種103.3裝卸設(shè)備104 材料供應(yīng)及施工條件114.1 材料供應(yīng)情況114.2 施工條件115 資料分析及碼頭結(jié)構(gòu)選型125.1水文資料分析125.2 地形地質(zhì)資料分析125.3 碼頭結(jié)構(gòu)形式的初步選擇126 碼頭的主要尺度及平面布置146.1 碼頭平面尺寸146.2碼頭立面尺度156.3 裝卸工藝布置166.4 碼頭總平面布置177 碼頭結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)217.1 設(shè)計(jì)依據(jù)217.2 碼頭結(jié)構(gòu)方案擬定228

2、后方樁臺(tái)設(shè)計(jì)408.1 面板計(jì)算408.2 橫梁計(jì)算418.3 樁力計(jì)算429 引橋設(shè)計(jì)439.1 面板計(jì)算439.2 橫梁計(jì)算4410 技術(shù)設(shè)計(jì)4610.1 面板內(nèi)力計(jì)算4610.2 面板配筋計(jì)算5010.3 面板斜截面抗剪驗(yàn)算5510.4 板跨裂縫寬度驗(yàn)算5610.5 橫向排架設(shè)計(jì)5910.6 內(nèi)力計(jì)算及配筋62參考文獻(xiàn)71黃田港新建兩萬(wàn)噸煤炭泊位高樁方案蔡xx （浙江海洋學(xué)院 海運(yùn)與港航建筑工程學(xué)院，浙江 舟山 316004）摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是，根據(jù)黃田港這個(gè)河口港的基本勘察數(shù)據(jù)，把黃田港1#碼頭改建成一個(gè)20000噸級(jí)泊位，以滿足現(xiàn)有的煤炭貨運(yùn)需求量，碼頭結(jié)構(gòu)形式采用高樁。設(shè)計(jì)

3、內(nèi)容包括碼頭工程設(shè)計(jì)中的資料分析、裝卸工藝及流程、庫(kù)場(chǎng)面積計(jì)算、碼頭總平面布置、結(jié)構(gòu)選型、內(nèi)力計(jì)算、構(gòu)造設(shè)計(jì)及施工等有關(guān)問(wèn)題。通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究，更進(jìn)一步的理解和運(yùn)用學(xué)習(xí)到的知識(shí)，更為熟練自如的掌握知識(shí)，為以后在實(shí)際工作中積累相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。關(guān)鍵詞黃田港；高樁碼頭；內(nèi)力計(jì)算；連接形式；配筋a design of 20,000 tons high-pile pier for huangtian portcai school of maritime and civil engineeringzhejiang ocean university,zhou

4、shan,zhejiang,316004abstract the task of graduation project is to design a new 20,000-ton high-pile pier for break bulk in jiangyin. terminal project design includes the design of data analysis, handling and process technology, library, field space, terminal general layout, structure, selection, for

5、ce calculation, structural design and construction of the problem.through actual projects, study design, theory with practice, learning to understand and apply through the study of the design of the project, further knowledge, more skilled and comfortable grasp of knowledge, accumulated experience a

6、nd knowledge in the practical work for the future .key words huangtian port, high-pile pier, internal force and strength calculation, connection type,reinforcement1 緒論1.1 港區(qū)概述 本工程為黃田港新建兩萬(wàn)噸煤炭泊位工程，黃田港地處江蘇省江陰市。江陰地處長(zhǎng)江下游，境內(nèi)34公里長(zhǎng)江深水岸線被專家稱為黃金水道。隨著江陰市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，黃田港需要擴(kuò)大規(guī)模，新建兩萬(wàn)噸煤炭泊位。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)主要要求根據(jù)任務(wù)書給定的資料，結(jié)合當(dāng)?shù)?/p>

7、的基本資料，完成碼頭工程的選型、結(jié)構(gòu)選型，總平面布置。本項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，擴(kuò)大原碼頭的規(guī)模，滿足現(xiàn)有貨運(yùn)量需求。2 港區(qū)自然條件擬建黃田港煤炭碼頭位于江陰市東北約6km，處于江陰市濱江開(kāi)發(fā)區(qū)北部，工程位于長(zhǎng)江下游、江陰岸段。工程址陸路距南京190km。距上海170km，水路距南京港210km，地理位置優(yōu)越。2.1水文條件2.1.1 基準(zhǔn)面本工程潮位均以長(zhǎng)江入海口為起算面。2.1.2 潮汐工程所處的揚(yáng)中河段屬感潮河段，其潮汐類型為非正規(guī)半日淺海潮，即在一個(gè)太陰日內(nèi)有兩次漲潮和兩次落潮。外海潮波在上溯過(guò)程中，由于受長(zhǎng)江徑流的頂托和河床邊界條件反射影響，潮波已發(fā)生較大變形，表現(xiàn)為潮波前坡變陡、后坡平緩，漲

8、潮歷時(shí)自下而上逐漸縮短、落潮歷時(shí)則超過(guò)漲潮歷時(shí)(落潮歷時(shí)約為漲潮歷時(shí)2.53倍)。工程河段潮汐高潮不等現(xiàn)象較為明顯，低潮位應(yīng)受徑流控制而兩潮相差小。（1）工程河段潮汐特征潮值工程河段潮位資料主要依據(jù)工程上游側(cè)江陰肖山水文站(資料年限19141937、19481998年)實(shí)測(cè)潮位資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，工程河段潮汐特征值如下： 歷年最高潮位 7.22m (1997年8月19日) 歷年最低潮位 0.80m (1997年8月19日) 平均高潮位 3.98m 平均低潮位 2.38m 平均潮位 3.19m 最大潮差 3.62m 平均潮差 1.64m（2）設(shè)計(jì)潮位依據(jù)海港水文規(guī)范要求，設(shè)計(jì)高、低水位采用肖山水文站1

9、9671976年共十年高、低潮位資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，極端高、低水位采用肖山站19481998年共51年的年極值高低水位資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，工程河段設(shè)計(jì)潮位取值如下： 設(shè)計(jì)高水位 5.05m(高潮累積頻率10潮位) 設(shè)計(jì)低水位 1.69m(低潮累積頻率90潮位) 極端高水位 7.19m(50年一遇高潮位) 極端低水位 0.75m(50年一遇低潮位) 防汛水位 7.26m(100年一遇高水位)2.1.3 水流 （1）工程河段水流特征工程河段位于長(zhǎng)江下游的感潮與潮流交界處，枯水期長(zhǎng)期徑流量小，水流一般為往復(fù)流型態(tài)。洪水期由于上游徑流量較大，本河段水流有時(shí)為單向流、有時(shí)為雙向流；工程河段水流運(yùn)動(dòng)形態(tài)主要受控于上游

10、徑流量的大小和河口潮汐的強(qiáng)弱。本河段落潮流為優(yōu)勢(shì)流，落潮流速及落潮流歷時(shí)均大于漲潮流歷時(shí)，落潮徑流是影響本河段河床形態(tài)的主要?jiǎng)恿σ蛩?。?）碼頭區(qū)流速、流向資料依據(jù)擬建碼頭區(qū)2000年12月27日1月4日大、中、小潮水文測(cè)驗(yàn)資料。本次測(cè)驗(yàn)期間大通站流量在1530016500m3s，從流量量級(jí)來(lái)看，測(cè)驗(yàn)期流量較平水年枯水期的流量偏大。測(cè)驗(yàn)期工程區(qū)漲潮平均歷時(shí)3：48，平均落潮歷時(shí)8：34，最大潮差2.42m。2.1.4 波浪工程河段波浪為風(fēng)成浪，一般天氣條件下無(wú)浪，在持續(xù)的吹攏風(fēng)作用下碼頭區(qū)水域會(huì)形成一定波高。工程河段偏東北方位水域較開(kāi)闊，在持續(xù)的偏北大風(fēng)作用下，擬建港區(qū)前沿水域?qū)⒂幸欢ǖ牟ɡ松?/p>

11、成，按小風(fēng)區(qū)波浪經(jīng)驗(yàn)公式推算工程近岸段最大波高在1.5m左右。（1）可作業(yè)天數(shù)根據(jù)擬建泊位運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求分析，影響港區(qū)正常作業(yè)的不利自然條件因素主要分：不利氣象因素包括大風(fēng)、雨、霧、雷暴、高溫及嚴(yán)寒等天氣條件，不利水文因素主要為波浪和異常高、低水位等的影響。按海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范要求，港區(qū)正常作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)如表1： 表1 港區(qū)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 影響因素可作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)風(fēng)速13.8ms降雨日降水量5.0mm霧航行要求：能見(jiàn)度1000m作業(yè)要求：能見(jiàn)度200m水位不出現(xiàn)異常高、低水位 依據(jù)江陰氣象站19571980年氣象資料，按港區(qū)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)計(jì)各影響因素的超標(biāo)過(guò)程次數(shù)，剔除其中同時(shí)出現(xiàn)的超標(biāo)現(xiàn)象過(guò)程，得

12、到本港區(qū)海輪泊位可正常作業(yè)天數(shù)為300d。2.1.5 河勢(shì)演變分析（1）河道概況擬建工程位于長(zhǎng)江澄通河段上段右岸、江陰肖山白屈港之間岸段，其上接江陰水道、下連福姜沙水道；擬建工程岸段為單一河道(江陰水道)向分汊河道(福姜沙汊道)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡段。擬建工程上游江陰水道為單一微彎型河道，河道平面形態(tài)呈兩頭窄、中間寬；其進(jìn)口受右岸天生港磯頭導(dǎo)流岸壁的控制，河寬1.8km。水流經(jīng)天生港后，河道展寬，中間最寬處達(dá)4.3km；江陰水道出口受鵝鼻嘴炮臺(tái)圩節(jié)點(diǎn)的控制，河寬約1.4km，該節(jié)點(diǎn)對(duì)上下游河勢(shì)均起著有效的控制作用。江陰水道主深槽偏靠南岸一側(cè)，河床最深處達(dá)-26m，次深槽偏靠北岸側(cè)，最深處在-16m左右；

13、江陰水道南岸土質(zhì)結(jié)構(gòu)密實(shí)、抗沖性較強(qiáng)，百余年來(lái)，經(jīng)歷了數(shù)次洪水考驗(yàn)，該水道長(zhǎng)期維持基本穩(wěn)定。2.1.6 河勢(shì)分析主要結(jié)論(1)江陰水道由于進(jìn)口段右岸上天生港導(dǎo)流岸壁和下游鵝鼻嘴炮臺(tái)圩節(jié)點(diǎn)的有效控制作用，加上南岸土質(zhì)堅(jiān)實(shí)耐沖，抑制了河床的橫向移動(dòng)，因此今后江陰水道將繼續(xù)維持長(zhǎng)期穩(wěn)定少變的河勢(shì)格局。(2)江陰鵝鼻嘴長(zhǎng)山段為單一河道向分汊型河道的過(guò)渡段，由于南岸有一系列山丘濱臨長(zhǎng)江，使南岸邊界十分穩(wěn)定；北岸因擴(kuò)岸的實(shí)施，河床江岸基本穩(wěn)定，所以過(guò)渡段將繼續(xù)維持現(xiàn)狀有利河勢(shì)。綜上所述，上游江陰水道為長(zhǎng)江下游近百年來(lái)相對(duì)穩(wěn)定的河道，并將繼續(xù)維持相對(duì)穩(wěn)定。過(guò)渡段、福姜沙水道隨著護(hù)岸工程建設(shè)的不斷實(shí)施、亦趨穩(wěn)

14、定，現(xiàn)狀有利河勢(shì)條件為工程建設(shè)提供了前提條件。碼頭區(qū)河床沖淤變化較小，且水域條件較好。碼頭工程建設(shè)后對(duì)長(zhǎng)江河勢(shì)、行洪、航行基本無(wú)影響。因此從河勢(shì)角度分析，碼頭工程建設(shè)是可行的。2.2 地形地質(zhì)資料2.2.1 地層場(chǎng)地勘探深度內(nèi)地層主要有：(1)第四系全新統(tǒng)(q4al+ pl)為近代沉積的長(zhǎng)江三角洲沖積層灰色、流塑狀淤泥質(zhì)粘土夾砂和灰至青灰色、松散至中密狀粉、細(xì)砂層，局部夾角礫。(2)第四系更新統(tǒng)(q1-3 el+ dl) 褐色碎石層。(3)泥盆系上統(tǒng)五通組(d3w) 灰白色石英巖。2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造場(chǎng)地位于新華夏系夏式構(gòu)造體系中的和橋北涸斷裂帶(北東向)內(nèi)，江陰復(fù)式背斜的北翼，復(fù)式背斜軸向5

15、060，呈微向北突出的弧形，總長(zhǎng)約50公里，寬約12公里，與褶皺面大致直交的北西向扭性、張扭性斷裂較發(fā)育。2.2.3 地形、地貌擬建碼頭所在地江陰位于長(zhǎng)江三角洲沖積平原之上，附近有君山、黃山、肖山等弧丘突起，該處平原大都地勢(shì)低平，擬建碼頭位居中山碼頭和白屈港之間，近代長(zhǎng)江河谷地貌，長(zhǎng)江的岸線自上游向下讓肖山后，在場(chǎng)地內(nèi)轉(zhuǎn)而向北，在孔zk18一l7一線以南形成長(zhǎng)江高漫灘，高程在4.515.41m之間(吳淞基準(zhǔn)面)；長(zhǎng)江河谷在場(chǎng)地的西部爭(zhēng)肖山一帶，地形陡峻，坡降大；沿岸有人工構(gòu)筑的長(zhǎng)江防洪大堤，堤面高程9.25m左右。場(chǎng)地附近的水深條件良好、航行槽寬、后方陸域?qū)拸V。2.2.4 地震擬建碼頭所在區(qū)的

16、基本地震烈度為六度，水工建筑物按六度設(shè)防。2.3 氣象條件 本地區(qū)處于北亞熱帶向溫帶的過(guò)渡地帶，并受到海洋性氣候的調(diào)節(jié)作用，具有氣候溫和、四季分明、雨量充沛、霜期短且無(wú)冰凍等特征。依據(jù)江陰東門氣象站19571980年氣象資料統(tǒng)計(jì)，本地區(qū)各氣象要素如下：2.3.1 氣溫 歷年最高氣溫 38.0 (1959年7月10日) 歷年最低氣溫 -14.2 (1977年1月31日) 多年平均氣溫 15.2 最熱月平均氣溫 27.8 最冷月平均氣溫 2.22.3.2 降水(1)降水量 多年平均降水量 1025.6mm 最大年降水量 1342.5mm (1957年) 歷年月最大降水量 505.4mm (1974

17、年7月) 歷年日最大降水量 196.2mm (1962年9月6 日) (2)降水日數(shù) 日降水量 10.0mm 30.4d 日降水量 25.0mm 10.1d(3)降雪 年均降雪日數(shù) 6.5d 最大積雪深度 22cm (1984.1.19)2.3.3 風(fēng)況 (1)風(fēng)頻、風(fēng)速 常風(fēng)向及頻率 ese、sse向，頻率各占10 次常風(fēng)向及頻率 ene、se向，頻率各占 9 (2)大風(fēng)日數(shù) 風(fēng)力7級(jí)(風(fēng)速13.8ms)年平均15d，年最多49d 風(fēng)力8級(jí)(風(fēng)速17.0ms)年平均8.4d，年最多26d2.3.4 霧況影響本區(qū)的霧一般為晨霧，霧延時(shí)至上午8時(shí)后的霧次出現(xiàn)的頻率相對(duì)較低，年內(nèi)以秋、冬季(912

18、月份)出現(xiàn)霧日頻率相對(duì)較高。本區(qū)多年平均霧日數(shù)為29.6d。2.3.5 雷暴多年平均雷暴日數(shù) 30.9d。3 碼頭營(yíng)運(yùn)資料3.1設(shè)計(jì)船型設(shè)計(jì)船舶的有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 根據(jù)調(diào)查，碼頭設(shè)計(jì)的代表船型主要尺度為：（船長(zhǎng)船寬型深滿載吃水） 碼頭20000噸海輪：(164m25m13.5m9.8m)3.2 貨種 煤炭。3.3裝卸設(shè)備3.3.1 基本原則裝卸機(jī)械設(shè)備應(yīng)根據(jù)裝卸工藝的要求選型，并綜合考慮技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、能耗低、污染少、維修簡(jiǎn)便等因素。3.3.2 港口裝卸工藝裝卸設(shè)備：10t門機(jī)水平運(yùn)輸：國(guó)產(chǎn)平板掛車庫(kù)場(chǎng)作業(yè)：叉車和輪胎式起重機(jī)3.3.3 機(jī)械設(shè)備配備用年通過(guò)能力反算泊位利用率=63

19、.2%，符合國(guó)內(nèi)碼頭的實(shí)際情況。4 材料供應(yīng)及施工條件4.1 材料供應(yīng)情況本工程位于長(zhǎng)江下游的江陰市，該地區(qū)砂、石料豐富，且質(zhì)地良好。4.2 施工條件工程區(qū)陸域場(chǎng)地平整，緊鄰港區(qū)的濱江大道及通港路與港外道路相連，水、陸交通方便；施工用電接自邗江縣供電局；施工用水接自江陰市邗江濱江自來(lái)水有限公司；通信引自江陰電信局邗江電信分局，施工條件良好。5 資料分析及碼頭結(jié)構(gòu)選型5.1水文資料分析5.1.1 設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)高水位：根據(jù)1968年水位歷時(shí)累計(jì)頻率曲線，取累計(jì)頻率1%對(duì)應(yīng)的水位+5.05米為設(shè)計(jì)高水位。設(shè)計(jì)低水位：同樣根據(jù)1968年水位歷時(shí)累計(jì)頻率曲線，取累計(jì)頻率98%對(duì)應(yīng)的水位+1.69米為設(shè)計(jì)

20、低水位。5.1.2 施工水位根據(jù)施工要求，為保證施工時(shí)間，取施工水位為+2.7米。5.2 地形地質(zhì)資料分析5.2.1 地形資料分析擬建碼頭位于河流的微彎段，該段碼頭已使用多年，沖淤基本已經(jīng)平衡，河床基本穩(wěn)定。5.2.2 地質(zhì)資料分析擬建碼頭布有5個(gè)鉆孔，由鉆孔所得土層的分布情況可知：層土的天然含水量和天然孔隙比較大，尤其是無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較小，不宜做持力層，層土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較大，壓縮系數(shù)較小可以做持力層。5.3 碼頭結(jié)構(gòu)形式的初步選擇5.3.1 概述碼頭的主要結(jié)構(gòu)形式有重力式、板樁式、高樁式及其它形式。因?yàn)閿U(kuò)建碼頭位于河流下游，海底表層土為淤泥質(zhì)，下面為粘土及亞粘土，沒(méi)有堅(jiān)硬的巖石層，很難作

21、為重力式碼頭的地基，所以此地不宜建重力式碼頭。板樁式碼頭靠打入地基中的板樁墻來(lái)?yè)跬?，受較大的土壓力，所以板樁式碼頭適合于小型碼頭，考慮本地的貨運(yùn)規(guī)模，所以不用板樁式碼頭結(jié)構(gòu)。高樁式碼頭由上部結(jié)構(gòu)和樁基組成，上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成碼頭地面，并把樁基連成整體，他直接承受作用在碼頭上的荷載和外力，然后通過(guò)樁基將這些荷載和外力傳給地基，高樁碼頭適用于軟土地基，可將樁打入亞粘土層中。5.3.2 最終方案的確定根據(jù)本碼頭港區(qū)各種資料，由5個(gè)鉆孔的土層分布情況及力學(xué)指標(biāo)分析可得，當(dāng)?shù)氐耐翆臃謱忧宄?，分布?jiǎn)單，上層為軟土層，中間層為厚度較大的中等土層，下層為較好的持力層，主要考慮到持力層土位置較低，所以擬建碼頭選用高樁

22、碼頭的結(jié)構(gòu)形式最為合適。6 碼頭的主要尺度及平面布置該碼頭所處河段處于長(zhǎng)江潮區(qū)界與潮流界之間，屬于河口港碼頭。該河段內(nèi)水位在潮汐的作用下變化較為明顯，所以平面布置與工藝設(shè)計(jì)均按海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定確定，以下引用規(guī)范時(shí)不再贅述規(guī)范名稱。根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料，擬建碼頭位置的水下表層土為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，此土層工程性質(zhì)極差，再結(jié)合水文、貨種、裝卸工藝、施工條件以及與已建內(nèi)港池泊位的協(xié)調(diào)等因素綜合分析，本港區(qū)宜采用高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)型式。由設(shè)計(jì)資料可知港區(qū)存在的主要問(wèn)題是碼頭噸級(jí)低，水深淺，無(wú)法接納大型船舶?？垦b卸且內(nèi)港池淤積嚴(yán)重，需常年挖泥。所以，考慮到通過(guò)浚深來(lái)滿足碼頭建設(shè)要求后可能會(huì)出現(xiàn)常年淤

23、積的問(wèn)題及港口的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，擬將碼頭直接建在所需要的水深處，同時(shí)碼頭應(yīng)盡量順從水流方向，即碼頭布置型式選用順岸式。根據(jù)地形地質(zhì)剖面圖可知其岸坡平緩，故無(wú)需挖方填方， 即可利用天然岸坡，由于碼頭前方工作地帶與岸邊有一定的距離故宜用引橋連接，接岸結(jié)構(gòu)用擋土墻。6.1 碼頭平面尺寸6.1.1 泊位長(zhǎng)度根據(jù)規(guī)范，對(duì)有掩護(hù)港口的通用碼頭，單個(gè)泊位長(zhǎng)度可按下式確定：式中碼頭泊位長(zhǎng)度（m）； 設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）；富裕長(zhǎng)度（m），采用下表中的數(shù)值。表2 富裕長(zhǎng)度16420256.1.2 泊位寬度碼頭前沿停泊水域?qū)挾炔恍∮?倍設(shè)計(jì)船寬，所以取，如圖2.1所示。 6.1.3 碼頭前沿頂高程碼頭前沿高程應(yīng)考慮當(dāng)?shù)卮蟪睍r(shí)碼

24、頭不被淹沒(méi)，便于作業(yè)和碼頭前后方高程的銜接。有掩護(hù)港口的碼頭前沿高程為計(jì)算水位與超高值之和，應(yīng)按基本標(biāo)準(zhǔn)（即計(jì)算水位為設(shè)計(jì)高水位，超高值為1.01.5m）計(jì)算，同時(shí)按復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核，二者取大值，但由于資料本身缺乏水文資料無(wú)法得到極端高水位（重現(xiàn)期為50年的極值高水位），故本計(jì)算中只以基本標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定碼頭前沿高程，如圖1所示。圖1 碼頭主要尺寸圖6.2碼頭立面尺度碼頭前沿設(shè)計(jì)水深，是指在設(shè)計(jì)低水位以下保證設(shè)計(jì)船型在滿載吃水情況下安全?？康乃睢Ｆ渖疃瓤砂聪率酱_定：計(jì)算設(shè)計(jì)水深為：碼頭前沿底高程：，碼頭前沿實(shí)際底高程小于該值。6.3 裝卸工藝布置6.3.1 港口主要建設(shè)規(guī)模式中:倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)所需容量

25、（t）；年貨運(yùn)量(t)， ；倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)不均衡系數(shù)，取為1.5；貨物最大入倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)百分比（%），?。粋}(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)年?duì)I運(yùn)天（d），范圍350365d，?。欢褕?chǎng)容積利用系數(shù)，對(duì)件雜貨取1；貨物在倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)的平均堆存期（d），根據(jù)規(guī)范取。 件雜貨倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)總面積a可由以下公式求得： 式中:倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)的總面積（）；單位或有效面積的貨物堆存量（）；根據(jù)規(guī)范倉(cāng)庫(kù)，堆場(chǎng)；倉(cāng)庫(kù)或堆場(chǎng)總面積利用率，為有效面積占總面積的百分比（%），根據(jù)規(guī)范倉(cāng)庫(kù)，堆場(chǎng)。需倉(cāng)庫(kù)面積，堆場(chǎng)面積，實(shí)際配置倉(cāng)庫(kù)4.0*50*90=18000（數(shù)量*寬度*長(zhǎng)度）實(shí)際配置堆場(chǎng)2.0*38*90=6840（數(shù)量*寬度*長(zhǎng)度）6.4 碼頭總平面布

26、置6.4.1 碼頭前沿工作地帶根據(jù)港口裝卸工藝布置基本原則，門機(jī)海側(cè)軌道距碼頭前沿距離取為2.50m，門機(jī)軌距為10.50m，陸側(cè)軌道外側(cè)再留有5.0m的距離用于臨時(shí)堆貨（不包括靠近門機(jī)柜區(qū)域）。在前方樁臺(tái)之后設(shè)置后方樁臺(tái)，用于通過(guò)牽引平板車等流動(dòng)機(jī)械及臨時(shí)堆貨，流動(dòng)機(jī)械盡量不通過(guò)前方樁臺(tái)，使門機(jī)在裝卸時(shí)水平擺動(dòng)幅度縮??；后方樁臺(tái)為單向行駛，設(shè)兩引橋，使作業(yè)線成環(huán)形減少流動(dòng)機(jī)械調(diào)頭。所以最終確定碼頭寬為30.0m，其中前方樁臺(tái)18.0m，后方樁臺(tái)12.0m。6.4.2 引橋布置根據(jù)裝卸作業(yè)配備機(jī)械數(shù)量可知，需3臺(tái)門機(jī)，故設(shè)置3條作業(yè)線，設(shè)2座引橋，采用環(huán)形作業(yè)線，引橋布置在后方樁臺(tái)兩側(cè)。引橋長(zhǎng)

27、度由碼頭前沿線、碼頭前方工作地帶和陸地共同決定，因碼頭前沿與后方陸域存在角度，故兩引橋長(zhǎng)度不同，分別為88.8m，122.0m。在引橋與碼頭前方工作地帶和陸域道路連接處需設(shè)置一定的擴(kuò)展以方便運(yùn)輸機(jī)械轉(zhuǎn)彎，根據(jù)規(guī)范主干道轉(zhuǎn)彎半徑取為12.0 m。引橋與陸域的接岸結(jié)構(gòu)采用擋土墻6.4.3 道路布置港區(qū)宜設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的出入口，港內(nèi)道路應(yīng)按環(huán)形系統(tǒng)布置，盡頭式道路應(yīng)具備回車條件。港內(nèi)道路主要指標(biāo)，采用表3中的數(shù)值。 表3 港內(nèi)道路主要技術(shù)數(shù)值指標(biāo)名稱主干道次干道支道 路面寬度（m）一般港區(qū)915793.54.5交叉口路面內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）20t平板掛車101010倉(cāng)庫(kù)引導(dǎo)寬度應(yīng)與庫(kù)門寬度相適

28、應(yīng)。港內(nèi)道路邊緣至相鄰建筑物的凈距不應(yīng)小于表4中的數(shù)值。 表4 道路邊緣至相鄰建筑物的最小凈距相 鄰 建 筑 物 名 稱最小凈距（m）建筑物邊緣 建筑物面向道路一側(cè)無(wú)出入口1.5建筑物面向道路一側(cè)有出入口，但不通行機(jī)動(dòng)車輛3 建筑物面向道路一側(cè)有流動(dòng)機(jī)械出入口4.5 建筑物面向道路一側(cè)的出入口經(jīng)常有汽車出入時(shí) 6貨堆邊緣 1.5圍墻邊緣 16.4.4 庫(kù)場(chǎng)布置庫(kù)場(chǎng)橫向長(zhǎng)度不應(yīng)超出本碼頭的涉及范圍。碼頭后方陸域?qū)挾确秶粦?yīng)超過(guò)碼頭的長(zhǎng)度，因?yàn)闀?huì)超過(guò)該碼頭的工作管理權(quán)限。6.4.5 港區(qū)生產(chǎn)、生活輔助設(shè)施布置根據(jù)河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范及當(dāng)?shù)貙?shí)際陸域情況，確定港區(qū)成員：裝卸工人數(shù)，按下式計(jì)算：式中:裝卸工

29、人數(shù)；作業(yè)線數(shù)，；晝夜作業(yè)班次數(shù)，；每條作業(yè)線的配備工人數(shù)，裝卸流程平均需要2人則人；裝卸工人出勤率，可取90%95%，；裝卸工人輪休率，可??； 取裝卸工人數(shù)人，輔助工人數(shù)按6%10%的裝卸工人數(shù)計(jì)算，取為6人。所以，裝卸工人總數(shù)為85人。機(jī)械司機(jī)人數(shù)：港內(nèi)生產(chǎn)機(jī)械主要有門機(jī)、平板掛車、輪胎式起重機(jī)、叉車；按一日三班制。配備人數(shù)見(jiàn)表5。表5 機(jī)械司機(jī)人數(shù)設(shè) 備 種 類設(shè)備數(shù)量司機(jī)數(shù)所需人數(shù)合計(jì)考慮出勤率增加10%門 機(jī)37人/臺(tái)21(人)60(人）64(人)平板掛車33.5人/臺(tái)10.5(人)10t輪胎式起重機(jī)23.5人/臺(tái)7(人)10t叉車63.5人/臺(tái)21(人)工人總數(shù)為裝卸工人總數(shù)與機(jī)械

30、司機(jī)數(shù)之和，即150人。 管理人員按10%的工人總數(shù)設(shè)置，為15人。合計(jì)166人。生產(chǎn)輔助設(shè)施的建設(shè)按海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范附錄b有：（1）綜合辦公室：管理人員為1012，取10，所需面積為150；（2）候工室：2.54.0，取4.0，所需面積為200；（3）地磅房：2030，取30，共2座，每個(gè)大門各配一個(gè)；（4）小型流動(dòng)機(jī)械庫(kù)：按流動(dòng)機(jī)械入庫(kù)百分比確定。宜采用30%，所需面積為120；（5）維修保養(yǎng)間：根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，按工藝要求定，取面積為100；（6）材料供應(yīng)站：100200，取200；（7）修建隊(duì)：每100延米碼頭為40，所需面積為72，取80；（8）碼頭水手間：1520，不宜小于1.5，取

31、20，設(shè)有50人，所需面積100，則需設(shè)置5間；（9）加油站：加油站站房面積，不包括雨篷面積，按工藝要求確定，宜為100200，取200；（10）消防站：可參照公安部消防站建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定確定，這里大概取為400；（11）門衛(wèi)：1530，取25，共2座。7 碼頭結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 7.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 本部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式依據(jù)為高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范、港口工程；荷載依據(jù)為港口工程荷載規(guī)范；樁基依據(jù)為港口工程樁基規(guī)范。本港址天然岸坡相當(dāng)平緩，故直接采用天然岸坡。碼頭結(jié)構(gòu)縫：碼頭結(jié)構(gòu)型式為板梁式高樁碼頭，前方樁臺(tái)寬14m，后方樁臺(tái)寬11m。上部結(jié)構(gòu)為裝配整體式結(jié)構(gòu)，碼頭結(jié)構(gòu)縫的間距宜取為 60m70m

32、，根據(jù)本碼頭實(shí)際情況來(lái)確定，碼頭長(zhǎng)215m，將碼頭沿縱向分為4段分別為50m，50m，60m和53m，每段兩端各設(shè)有懸臂1.5m；在結(jié)構(gòu)縫處采用懸臂式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)縫寬度取為20mm；分段處在面上宜作成凹凸縫，凹凸縫的齒高可取為200mm400mm，取為300mm。見(jiàn)圖2所示。橫向排架布置依據(jù)等跨原則，取7m為一跨；縱梁布置為邊縱梁，軌道梁，中縱梁各2根。 圖2 荷載：永久作用：結(jié)構(gòu)自重 ，；可變作用：施工荷載：； 前沿堆貨荷載：； 門機(jī)荷載： 門機(jī)采用，支腿荷載p=250kn，兩機(jī)共同作用時(shí)荷載圖間的最小距離為1.5m；流動(dòng)機(jī)械荷載：8t平板掛車滿載輪壓25kn。7.2 碼頭結(jié)構(gòu)方案擬定 第一方

33、案：上部結(jié)構(gòu)采用縱橫梁不等高連接，即上橫梁現(xiàn)澆，預(yù)制縱梁支撐在下橫梁上，預(yù)制面板兩邊支撐在縱梁上，最后現(xiàn)澆；第二方案：上部結(jié)構(gòu)采用縱橫梁等高連接，即預(yù)制縱、橫梁均支撐在樁帽上，預(yù)制面板四邊支撐在縱、橫梁上，最后現(xiàn)澆。7.2.1 第一方案（1） 面板計(jì)算圖3 面板尺寸圖 面板基本尺寸擬定：面板采用疊合板：板厚，其中預(yù)制層，現(xiàn)澆層；面板上設(shè)有磨耗層，厚度擬為；面板采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為。面板取最大跨度的一段來(lái)計(jì)算，如圖3：面板只擱置在縱梁上，擱置長(zhǎng)度為，此種情況面板按單向板計(jì)算；彎矩的計(jì)算跨度為：在計(jì)算自重產(chǎn)生彎矩時(shí)，由于現(xiàn)澆部分未達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，所以按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，彎矩計(jì)算跨度取：但不大于；在計(jì)算使用

34、期可變荷載產(chǎn)生彎矩時(shí)，預(yù)制部分與現(xiàn)澆部分聯(lián)接成整體，所以按連續(xù)梁計(jì)算，彎矩計(jì)算跨度?。?）當(dāng)時(shí)：2）當(dāng)時(shí)：式中: 縱梁上翼緣寬度計(jì)算跨度；凈跨，；板的厚度，施工期，使用期；板的擱置長(zhǎng)度，。荷載計(jì)算1）永久作用：面板自重，墊層自重；自重總和；跨中彎矩： 2）可變作用：施工荷載產(chǎn)生跨中彎矩：；堆貨荷載產(chǎn)生跨中彎矩：；流動(dòng)機(jī)械荷載：初步設(shè)計(jì)不予計(jì)算。截面抗裂驗(yàn)算：式中：抗裂安全系數(shù)，參考范圍為級(jí)鋼筋0.710.81，級(jí)鋼筋0.610.72； 截面抵抗矩的塑性系數(shù)，矩形截面；為砼抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，砼為c30時(shí)；截面抗彎摸量，施工期，使用期跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。a.施工期：，滿足要求b.使用期： ，滿足要求所以

35、，面板截面尺寸滿足抗裂要求?？v梁計(jì)算 縱梁均采用c30鋼筋砼，必要時(shí)采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。縱梁尺寸：縱梁分為預(yù)制部分和現(xiàn)澆部分，其斷面呈花籃形，根據(jù)b、h的不同分為邊梁、中縱梁、軌道梁三種，其中邊梁斷面呈半花籃形：邊 梁：b=300mm，h=500mm中縱梁：b=400mm，h=900mm軌道梁：b=500mm，h=900mm計(jì)算跨度橫向排架間距為7.0m，下橫梁寬為1.1m，縱梁擱置在下橫梁上，擱置長(zhǎng)度e=0.20m，如圖3.4所示。在計(jì)算自重產(chǎn)生彎矩時(shí)，由于現(xiàn)澆部分未達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，所以按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，彎矩計(jì)算跨度?。旱淮笥?；在計(jì)算使用期可變荷載產(chǎn)生彎矩時(shí)，預(yù)制部分與現(xiàn)澆部分聯(lián)接成整體，所以按連續(xù)

36、梁計(jì)算，彎矩計(jì)算跨度?。?）當(dāng)時(shí)：2）當(dāng)時(shí)：式中:計(jì)算跨度；凈跨，；梁的擱置長(zhǎng)度，。計(jì)算得到：施工期，使用期荷載計(jì)算1）永久荷載：預(yù)制縱梁自重，面板和磨耗層傳遞的自重在計(jì)算時(shí)分別取左右兩跨跨長(zhǎng)的一半進(jìn)行計(jì)算，其傳遞范圍如圖4所示。 圖4 所以：2） 可變荷載：已知堆貨荷載 ，則由于堆貨荷載產(chǎn)生縱梁的內(nèi)力。3） 門機(jī)移動(dòng)荷載：對(duì)于門機(jī)軌道梁，需計(jì)算門機(jī)荷載。截面抗裂驗(yàn)算（1）外邊梁兩邊梁使用相同尺寸，驗(yàn)算時(shí)驗(yàn)算前沿荷載較大的邊跨。永久作用：使用期可變作用： 則：總彎矩，截面抗彎模量，經(jīng)計(jì)算抗裂安全系數(shù):施工期可變作用：則總彎矩截面抗彎模量，滿足要求。（2）內(nèi)邊梁永久作用：(3)中縱梁和邊縱梁，驗(yàn)

37、算荷載較大的跨,即軌道梁之間的兩跨永久作用：較大跨 內(nèi)軌道梁內(nèi)測(cè)荷載較小跨 使用期可變作用： 則：總彎矩，經(jīng)計(jì)算抗裂安全系數(shù):施工期可變作用：則總彎矩截面抗彎模量，滿足要求。（4）內(nèi)軌道梁永久作用： 可變作用：a、堆貨荷載b、門機(jī)荷載10t門機(jī)，型號(hào)。 一臺(tái)門機(jī)：取2位置時(shí)支腿壓力最大，即此時(shí)最危險(xiǎn)，每個(gè)支腿的，取最危險(xiǎn)情況驗(yàn)算，簡(jiǎn)化計(jì)算圖示為圖5。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)中影響線的知識(shí)來(lái)求跨中彎矩較簡(jiǎn)便：式中:作用力；力作用位置對(duì)應(yīng)的位移。圖5兩臺(tái)門機(jī)：兩臺(tái)門機(jī)相鄰兩支腿對(duì)稱于跨中布置，此時(shí)不可能出現(xiàn)兩臺(tái)門機(jī)均處于位置2的情況。最危險(xiǎn)情況為，兩臺(tái)門機(jī)都處于1位置，每個(gè)支腿，并且這種情況下可以發(fā)現(xiàn)兩支腿的

38、6個(gè)輪子可以同處于一跨，根據(jù)計(jì)算確定出最危險(xiǎn)狀況。 則總彎矩為： ，又截面抗彎模量：驗(yàn)算發(fā)現(xiàn)需采用預(yù)應(yīng)力才能滿足要求，即 滿足要求。其中，砼標(biāo)號(hào)采用，；預(yù)應(yīng)力施工期荷載與中縱梁相同，且截面尺寸大于中縱梁，不再驗(yàn)算。（5）外軌道梁橫梁計(jì)算采用倒t型梁，混凝土標(biāo)號(hào)為c30，橫梁中和軸位置確定：，由于橫梁面積較大，一般能滿足承載力要求，故無(wú)需驗(yàn)算。樁力估算、樁長(zhǎng)確定荷載計(jì)算1、永久荷載計(jì)算:橫梁支撐在樁基上，永久荷載包括磨耗層、面板、縱梁和橫梁的自重。其中，磨耗層和面板以縱梁為支撐，連同縱梁的自重一起以集中力的形式作用在橫梁上，橫梁自重為均布荷載作用在樁基上?？v梁傳遞范圍分配見(jiàn)圖6，圖中中間陰影區(qū)域

39、為分配范圍。圖6（1）、縱梁傳遞的集中力為：外邊梁：其中外軌道梁：中縱梁：內(nèi)軌道梁：內(nèi)縱梁：內(nèi)邊梁：（2）、靠船構(gòu)件自重：靠船構(gòu)件尺寸見(jiàn)圖7所示。圖7 計(jì)算得到：（為自重作用位置距碼頭前沿的距離）。（3）橫梁自重為均布荷載，。2、可變荷載計(jì)算：可變荷載作用包括堆貨荷載、門機(jī)荷載以及船舶荷載。（1）、堆貨荷載堆載作用于面板上，由面板傳給縱梁，再以集中力的形式傳遞到橫梁上，這種傳遞方式與圖3.13相同，故計(jì)算得到各縱梁傳遞的集中力：外邊梁： 外軌道梁： 中縱梁： 內(nèi)軌道梁： 內(nèi)縱梁：內(nèi)邊梁： （2）、門機(jī)荷載門機(jī)荷載作用在軌道梁上，軌道梁簡(jiǎn)化為以各橫梁為支座的多跨簡(jiǎn)支梁，所以門機(jī)荷載通過(guò)軌道梁傳遞

40、給橫梁的集中力相當(dāng)于各支座反力，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)門機(jī)時(shí)的情況較一臺(tái)門機(jī)更危險(xiǎn)。門機(jī)工況：吊臂位于臨水面，并與碼頭前沿垂直,如圖8。海側(cè)：， 陸側(cè)：, 門機(jī)工況：吊臂位于駁岸方向，并與駁岸垂直。海側(cè)：,；陸側(cè)：,圖8（3）、船舶荷載計(jì)算系纜力：考慮風(fēng)荷載與水流力對(duì)設(shè)計(jì)船舶的共同作用。a、風(fēng)荷載：由港口工程荷載規(guī)范可得作用在船舶上的風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力和平行于碼頭前沿線的縱向分力分別為式中:，分別為作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓力的橫向和縱向分力（kn）； ，分別為船體水面以上橫向和縱向受風(fēng)面積（m2）；，分別為設(shè)計(jì)風(fēng)速的橫向和縱向分量（m/s）；風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)。船舶水面以上受風(fēng)面積采用貨

41、船的半載或壓載公式計(jì)算：式中:為船舶載重量（），。代入計(jì)算得到：，船舶在水面上的最大輪廓尺寸為、，則：，設(shè)計(jì)風(fēng)速取控制風(fēng)速： ，所以：；。b、水流力水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力分別為：,式中:船舶吃水線以下的橫向投影面積（）；水流速度()，取；海水密度（），?。淮讬M向分力系數(shù)，由相對(duì)水深查表取為0.14；船尾橫向分力系數(shù)，查表取為0.08。由公式計(jì)算得到：，。水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流縱向分力為：式中:船舶吃水線以下的表面積（） 水流力縱向分力系數(shù)，按下式確定：式中:系數(shù)； 水流對(duì)船舶作用的雷諾數(shù)，按下式確定：式中:船舶吃水線長(zhǎng)度，取為150m； 水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，取水

42、溫查得，則：由和流向角查表得， 所以：船舶吃水線以下表面積按下式計(jì)算：式中 船長(zhǎng)，取200m； 船舶吃水，取15m； 船寬，取30m； 船舶方形系數(shù)，根據(jù)港口工程荷載規(guī)范查得雜貨船為0.620。代入計(jì)算得到：所以水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流縱向分力：。系纜力： 式中:，分別為系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其橫向、縱向和豎向分力（），分別為可能同時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)和水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的橫向分力和豎向分力總和（）；系船柱受力不均勻系數(shù)，取；計(jì)算船舶同時(shí)受力的系船柱數(shù)目，取； 系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角，取 ；系船纜與水平面之間的夾角，取。見(jiàn)圖9。圖9情況一：，此時(shí)： 情況二：，此時(shí)：10000t海船n不應(yīng)小于40

43、00kn，故取n=400kn。所以取情況一驗(yàn)算，計(jì)算得：，系纜力作用點(diǎn)距離碼頭前沿線為1.0m，距離碼頭面高為0.3m。按7跨的結(jié)構(gòu)段查得在直接受力排架上的水平力分配系數(shù)為0.261，折減為：又方向豎直向上，初步設(shè)計(jì)不予考慮，所以系纜力對(duì)橫向排架產(chǎn)生彎矩為：撞擊力：標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護(hù)舷性能曲線及靠船結(jié)構(gòu)的剛度確定。船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量計(jì)算為：式中:有效動(dòng)能系數(shù)，??；船舶質(zhì)量（），按滿載排水量計(jì)算：，得到船舶靠岸法向速度（），取。則有效撞擊能量為：。假設(shè)有效撞擊能量全部被橡膠護(hù)舷所吸收，即，碼頭采用型護(hù)舷標(biāo)準(zhǔn)反力型，即v型護(hù)舷。取2段尺寸為1500/1750的護(hù)舷連續(xù)豎向布置

44、于各橫向排架前沿，并取一段橫向不至于豎向護(hù)弦上放，按設(shè)船舶干舷與橡膠護(hù)舷的接觸情況取接觸長(zhǎng)度查得撞擊力?？紤]水平力分配系數(shù)，撞擊力折減為。假定撞擊力作用點(diǎn)在船舶與橡膠護(hù)舷接觸長(zhǎng)度的中點(diǎn)，取最不利情況驗(yàn)算，撞擊力距離靠船構(gòu)件底部0.875。則撞擊力對(duì)橫梁中和軸產(chǎn)生的彎矩為：擠靠力：船舶擠靠力相對(duì)撞擊力而言很小，不予考慮。圖10樁力計(jì)算系纜力水平分力和撞擊力完全由叉樁承受，豎向力引起的樁力按橫向排架為鉸接計(jì)算。初步設(shè)計(jì)時(shí)為簡(jiǎn)化計(jì)算，橫向排架按多跨簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。橫向排架計(jì)算圖示如圖10所示。 樁長(zhǎng)計(jì)算根據(jù)港口工程樁基規(guī)范，樁基宜選擇中密或密實(shí)砂層，硬粘性土層,碎石類土或分化巖等良好土層作為樁基持力

45、層。根據(jù)地質(zhì)資料分析，第層為粉細(xì)紗，含云母碎片，土層呈中密狀態(tài)，該層土的樁側(cè)摩阻力和樁端承載力均較大，工程性質(zhì)佳，是理想的樁尖持力層。最大樁力為：1871.61kn 直樁；碼頭邊坡采用自然邊坡約為1：3，樁基最低入土高程為-13.0m；樁基頂高程4.0m；設(shè)計(jì)樁底高程為：-33.0m各層 和值查表得單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值： 式中:單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù)，取1.45；樁身截面周長(zhǎng)；樁在第i層土的長(zhǎng)度（）；單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)（）；持力層土的極限樁端承載力標(biāo)準(zhǔn)()；樁身的截面面積。本設(shè)計(jì)采用的預(yù)應(yīng)力空心方樁根據(jù)高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范混凝土標(biāo)號(hào)取。則：樁周長(zhǎng)， 滿足承載力要求，擬定樁長(zhǎng)合

46、理。 7.2.2 第二方案初步設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)縱、橫梁采用等高連接，預(yù)制縱橫梁擱置在樁帽上，樁基布置同第一方案。樁冒尺寸為1.3m*1.3m*0.8m（長(zhǎng)寬高）。（1）面板設(shè)計(jì)尺寸及跨度預(yù)制板厚，現(xiàn)澆面層，預(yù)制板四邊支承于預(yù)制縱、橫梁上，擱置長(zhǎng)度。內(nèi)力計(jì)算（1）、施工期（取單寬計(jì)算）永久作用：，產(chǎn)生彎矩：， 可變作用：，產(chǎn)生彎矩：， （2）、使用期（取單寬計(jì)算）可變作用：堆載，產(chǎn)生彎矩： 7.2.3 方案比選 方案一上部結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)由樁、上下橫梁、縱梁、面板及靠船構(gòu)件等部分組成。此方案由于采用了部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，提高了它的承載能力又節(jié)省了材料，整體性也比較好且設(shè)計(jì)計(jì)算較簡(jiǎn)單。但預(yù)制板擱置在

47、縱梁上使得面板自重、堆貨荷載及門機(jī)荷載都在縱梁上，對(duì)縱梁的要求較高，縱梁的斷面尺寸較大，不便于施工和吊運(yùn)。方案二上部結(jié)構(gòu)為部分預(yù)制的等高連接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)由樁、樁帽、橫梁、面板及靠船構(gòu)件等組成，樁基布置與方案一相同。該結(jié)構(gòu)的整體性比方案一差。綜合以上及工程概算比較，考慮港口的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，為減少遠(yuǎn)期的碼頭維修和改造工作，選擇第一方案作為設(shè)計(jì)方案。8 后方樁臺(tái)設(shè)計(jì)后方樁臺(tái)總寬為12.0m，縱向的結(jié)構(gòu)分段與前方樁臺(tái)一致，橫向排架間距取3.5m，樁與樁帽固接，無(wú)縱梁，面板擱置在預(yù)制橫梁上。8.1 面板計(jì)算如圖11所示，面板的預(yù)制層、現(xiàn)澆層、磨耗層厚度分別擬定為20cm，15cm，5cm，混凝土標(biāo)號(hào)采用，取單

48、位板寬計(jì)算。圖118.1.1 計(jì)算跨度根據(jù)規(guī)范計(jì)算得到：施工期按簡(jiǎn)支板跨：，使用期按連續(xù)板跨：， 8.1.2 荷載計(jì)算（1）、永久作用：，（2）、可變作用施工荷載：，堆貨荷載：，8.1.3 截面抗裂驗(yàn)算（1）、施工期總彎矩：截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù)，滿足要求。（2）、使用期總彎矩：截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù):，滿足要求。8.2 橫梁計(jì)算預(yù)制橫梁擱置在樁帽上，當(dāng)作連續(xù)梁來(lái)計(jì)算。所以彎矩的計(jì)算跨度均按連續(xù)梁來(lái)計(jì)算：。8.2.1 荷載計(jì)算（1）、永久作用：預(yù)制橫梁自重： 面板及磨耗層傳自重：所以：，（2）、可變作用：堆貨荷載傳遞給橫梁：，8.2.2 截面抗裂計(jì)算總彎矩：截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù)，

49、滿足要求。8.3 樁力計(jì)算8.3.1 荷載計(jì)算（1）、恒載作用下橫向排架上兩樁的樁力，（2）、堆載作用下橫向排架上兩樁的樁力8.3.2 樁承載力驗(yàn)算樁力組合：滿足承載力要求。9 引橋設(shè)計(jì)9.1 面板計(jì)算9.1.1 截面尺寸及跨度面板采用預(yù)應(yīng)力鉸接空心板，2m板寬的計(jì)算截面，墊層取5cm，空心，混凝土標(biāo)號(hào)。計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化為工字型截面，計(jì)算得到：。引橋?qū)?2m，即需6塊2m寬的空心板。引橋不設(shè)計(jì)縱梁，空心板擱置在預(yù)制橫梁上，擱置長(zhǎng)度，橫梁間距取。計(jì)算跨度根據(jù)規(guī)范：凈跨：施工期自重按簡(jiǎn)支板跨：使用期也按簡(jiǎn)支板計(jì)算。9.1.2 荷載計(jì)算（1）、永久作用（單寬計(jì)算）空心板及磨耗層自重：， （2）、可變作用：

50、 在傳遞范圍內(nèi)取單寬考慮，以堆載代替水平流動(dòng)機(jī)械荷載和人群荷載 ，9.1.3 截面抗裂驗(yàn)算總彎矩： 截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù)滿足要求。 其中，； 預(yù)應(yīng)力9.2 橫梁計(jì)算預(yù)制橫梁擱置在樁帽上，當(dāng)作連續(xù)梁來(lái)計(jì)算。樁帽中心距6.0m、頂寬1.3m，所以彎矩的計(jì)算跨度均按連續(xù)梁得到：，。9.2.1 荷載計(jì)算（1）、永久作用橫梁自重： 空心板和磨耗層傳遞自重： 所以：， （2）、可變作用施工荷載傳遞：， 堆貨荷載傳遞：， 9.2.2 截面抗裂驗(yàn)算（1）、施工期總彎矩：截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù)，滿足要求。（2）、使用期總彎矩： 截面抗彎模量：抗裂安全系數(shù)，滿足要求。9.2.3 樁承載力計(jì)算取zk19鉆孔資料驗(yàn)算：樁底高程取-31.0m滿足要求。10 技術(shù)設(shè)計(jì)10.1 面板內(nèi)力計(jì)算本部分根據(jù)高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范、港口工程荷載規(guī)范、港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)。10.1.1 結(jié)構(gòu)尺寸及荷載設(shè)計(jì)中面板采用疊合板：施工期間由于現(xiàn)澆面層未達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，只考慮預(yù)制板承載，預(yù)制板簡(jiǎn)支在縱梁上；使用期間現(xiàn)澆板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并與預(yù)制面板連接成整體，面層和現(xiàn)澆板一起澆注。（1）、面板基本尺寸：由初步設(shè)計(jì)可知：面層厚，預(yù)制板厚，現(xiàn)澆板厚，預(yù)制板擱置寬度；（2）、預(yù)制梁高度：由初步設(shè)計(jì)得，門機(jī)梁為120cm，中縱梁為120cm，邊梁為