高樁碼頭任務(wù)書

1、高樁碼頭課程設(shè)計系名稱：建筑工程系專業(yè)：港口班級：1班學(xué)號：6013207069姓名：胡夢璘指導(dǎo)教師：劉佳2012年12月16日 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 高樁碼頭課程設(shè)計說明書 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .課程設(shè)計目的1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document .設(shè)計資料1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 碼頭用途：1 HYPERLINK l bookmar

2、k12 o Current Document 工藝要求：1靠泊作業(yè)船舶要求 1起重機(jī)作業(yè)要求 1堆貨荷載要求1碼頭設(shè)施1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 自然條件1地理位置1地質(zhì)條件1水位資料2地震等級 2岸坡坡度2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 建材供應(yīng)2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 施工條件2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 碼頭規(guī)劃尺度2 HYPERLINK l bookmar

3、k22 o Current Document .碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 碼頭形式選擇3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 碼頭結(jié)構(gòu)尺度3碼頭寬度的確定 3碼頭結(jié)構(gòu)沿長度方向的分段 3基樁的布置 3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 樁基3鋼筋混凝土樁3樁長計算4樁帽尺寸 4 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 上部結(jié)構(gòu)4結(jié)構(gòu)系統(tǒng)4面板4縱梁5橫梁5橫向排架 錯誤！未定義書簽

4、。面層6靠船構(gòu)件6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 緩沖設(shè)備7 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 系船設(shè)備8 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 工藝管溝8 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 護(hù)輪檻8 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 接岸結(jié)構(gòu)8高樁碼頭課程設(shè)計計算書 錯誤！未定義書簽。 TOC o 1-5 h z .荷載計算9永久荷載9 HYPE

5、RLINK l bookmark44 o Current Document 活荷載9堆貨荷載9門機(jī)荷載9船舶荷載11參考規(guī)范及資料11高樁碼頭課程設(shè)計說明書.課程設(shè)計目的高樁碼頭課程設(shè)計是港口工程課的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是在學(xué)完港口工程課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過課程設(shè)計我們要達(dá)到以下這三點(diǎn)目的：.鞏固和加深港工課所學(xué)的知識；.培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的能力，掌握設(shè)計方法；.提高計算和繪圖技能，培養(yǎng)編寫技術(shù)文件的能力。.設(shè)計資料碼頭用途：擬設(shè)計的高樁碼頭系河北省滄州地區(qū)黃驊港（原名大口河港）二期工程的主 要港口水工建筑物，供3000噸級沿海雜貨船和1000噸級駁船系、靠及裝卸件雜 貨之用，主要

6、貨種為玉米、棉花、鹽、砂石料、土特產(chǎn)品等。工藝要求：靠泊作業(yè)船舶要求滿足長100米、型寬14米、滿載吃水5.5米，載貨量為3000噸，滿載排水量為 4900噸的2艘沿海雜貨船同時靠泊和裝卸作業(yè)要求。起重機(jī)作業(yè)要求滿足軌距為10.5米起重量為5噸伸臂為25米的M-2-250型門座起重機(jī)在碼頭 上作業(yè)的要求。堆貨荷載要求碼頭上均布荷載為前沿地帶 q=25kN/m、前方堆場q2=40kN/m碼頭設(shè)施碼頭前沿應(yīng)設(shè)置系、靠船設(shè)施及供電、供水設(shè)施，以供船舶安全方便系靠， 裝卸作業(yè)和取得補(bǔ)給。自然條件地理位置按二期工程件雜貨港區(qū)規(guī)劃，擬建碼頭位于宣惠河河口段的左側(cè)， 黃驊一期 煤碼頭下游約360米處的河段處

7、。地質(zhì)條件擬建碼頭處的地基土壤物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，可據(jù)1橢占孔資料確定，見表2.1表2.1 碼頭地基土壤物理力學(xué)性質(zhì)土層標(biāo) 高 （m土壤名 稱含水 量W （a天然 重度 （KN/m2空 隙比e快剪固快允許 承載力 （KN/ m2樁側(cè) 極限 摩阻 力 （KN/ m2樁端極限 阻力（KN/m2()C Kg/ cm2（。）C Kg/ cm2-1.35至-3.45粘土（軟一 流塑）36.718.51.055.90.1812.20.10801015-3.45至-13.45粘土（軟一 流塑）38.618.31.097.00.1121.00.14802540-13.45至-26.85亞砂土（軟 塑）21.21

8、9.90.6528.00.1415045601800水位資料設(shè)計高水位：+1.614 （黃海零點(diǎn)），設(shè)計低水位：-1.746;極端高水位：+3.114 ,極端低水位：-3.646;平均潮位：0.00。地震等級按70設(shè)防岸坡坡度設(shè)為1: 3建材供應(yīng)砂、石料均由外地（山東及河北）通過水、陸運(yùn)輸運(yùn)入工地，三材由國家 按計劃滿足供應(yīng)，鋼筋品種、規(guī)格按實(shí)際構(gòu)造需要選用。施工條件由于當(dāng)?shù)卮a頭施工力量薄弱，故碼頭施工可委托交通部第一航務(wù)工程局一 公司承擔(dān)，如做灌注樁方案可委托天津市地基基礎(chǔ)開發(fā)公司來承擔(dān)。由于新建碼頭系在原港區(qū)附近，因此水陸運(yùn)輸、水電供應(yīng)均能滿足施工要求。碼頭規(guī)劃尺度碼頭長：259米；碼頭前

9、沿標(biāo)高：+3.36米（黃海零點(diǎn)）；港池底標(biāo)高：-8.30米。.碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計碼頭形式選擇因高樁碼頭結(jié)構(gòu)簡單，能承受較大的荷載，用料省且施工速度快，所以常常需要打樁的地方便可以設(shè)計高樁碼頭，而黃驊港地區(qū)土質(zhì)較軟，承載力差，適合打樁，故選用高樁碼頭。碼頭結(jié)構(gòu)尺度碼頭寬度的確定本碼頭采用寬樁臺高樁碼頭，由于碼頭結(jié)構(gòu)寬度大，結(jié)構(gòu)總寬度內(nèi)作用的荷載性質(zhì)和大小不同，故用縱向變形縫將結(jié)構(gòu)分為前后兩部分 前方樁臺和后 方樁臺。前方樁臺上設(shè)有軌距為10.5m的門座起重機(jī)，取寬度為14m；考慮門機(jī) 吊臂的最大伸距為30m,故取后方樁臺寬度為24m0碼頭結(jié)構(gòu)沿長度方向的分段為了避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和沉降應(yīng)力

10、，沿碼頭長度方向隔一定距離設(shè)置變形縫。變形縫的寬度取為20mm,變形縫內(nèi)用泡沫塑料填充，以保證 結(jié)構(gòu)自由伸縮。變形縫的間距取為63.8mo由于該地區(qū)土質(zhì)條件不好，為了加強(qiáng) 對不均勻沉降的適應(yīng)性，把結(jié)構(gòu)分段處的兩端做成懸臂式上部結(jié)構(gòu)，懸臂的長度為1.3m。碼頭沿長度方向分為4段，每段長度64m。基樁的布置因考慮到前方樁臺受有船舶作用力，對于前方樁臺布置叉樁和斜叉樁，兩 門機(jī)軌道梁中部布置一單直樁（設(shè)計時應(yīng)考慮樁基之間的交接碰撞，所以要注意 扭轉(zhuǎn)角度）；對于后方樁臺均布置單直樁，不設(shè)叉樁。具體布置情況見橫向排架 設(shè)計。樁基鋼筋混凝土樁本碼頭采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁，斷面尺寸取為 500mmx

11、500mm, 空心直徑為240mm,混凝土采用C40。樁尖的寬度為（0.20.25） b=100125mm, 取為100mm；樁尖段的長度為（1.01.5）b=500750mm,取為600mm；樁尖段箍筋 加密范圍為3b=1500mm；樁頭段加設(shè)鋼筋網(wǎng)的長度為4b= 4X500= 2000mm。設(shè) 計打樁的入土深度為16.7m。樁的各段尺寸如圖3.1所示。圖3.1樁尺寸圖樁長計算樁基長度為28.36m樁帽尺寸樁帽的平面形狀采用方形，對于截面尺寸為 500mmx 500mm的單樁，樁 帽底面尺寸為800mmx 800mm,樁帽頂面尺寸為1200mmx 1200mm,樁帽高度 為600mm,樁帽形

12、式及斷面尺寸如圖3.2所示。圖3.2單樁樁帽尺寸對于雙直樁和叉樁上方的樁帽，相鄰兩根樁在樁頂處的凈距取為 300mm, 樁帽底面尺寸為1600mm x 800mm,樁帽頂面尺寸為2000mm x 1200mm ,樁帽 形式及斷面尺寸如圖3.3所示。圖3.3雙樁樁帽尺寸上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在梁板式上部結(jié)構(gòu)中，面板和橫梁都是不可缺少的。因此，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的型式取決于縱梁的設(shè)置。對于只設(shè)門機(jī)不設(shè)鐵路的梁板式碼頭， 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中至少要 設(shè)兩根縱梁（門機(jī)前后軌道梁）可以不設(shè)其他縱梁，將面板直接放在橫梁上。面板面板結(jié)構(gòu)型式采用預(yù)制圓形空心單向板，板厚度取為 500mm,空心圓直徑取為300mm,刖萬樁臺板長取為6.

13、1m,板寬：3.3m；后萬樁臺板長取為3.6m, 板寬2.3 m。預(yù)制空心板之間的橫向接縫做成較接形式，縫兩側(cè)寬度20mm,中間寬度80mm,縫內(nèi)用C30細(xì)石混凝土密實(shí)填充，面板斷面如圖3.4所示。圖3.4面板斷面圖縱梁由于縱梁荷載較大，并且頂面需要裝設(shè)鋼軌，故采用空心矩形斷面，采用下 部預(yù)制、上部現(xiàn)澆的疊合梁?？v梁斷面如圖 3.5所示。5D0昌圖3.5縱梁斷面圖橫梁前方樁臺采用倒T形，下部預(yù)制安裝，上部采用現(xiàn)澆，構(gòu)成現(xiàn)場疊合式結(jié) 構(gòu)，斷面結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.6(a)所示。為了減小梁的寬度又要滿足板的擱置長度的 要求，后方樁臺采用倒梯形斷面，斷面結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.6(b)所示。S 口口(b)后方樁臺

14、(a)前方樁臺圖3.6橫梁斷面圖橫向排架(1)前方樁臺橫向排架間距取為6.7 m,每段10組排架，兩側(cè)懸臂的長度為1.5 m。在橫向 排架與前門機(jī)軌道梁交接下方設(shè)雙直樁， 后門機(jī)軌道梁下設(shè)置叉樁，叉樁的坡度取為3:1。在兩根門機(jī)軌道梁中間另設(shè)一直樁，樁距為 4.6 m。(2)后方樁臺橫向排架間距取為3.6米，每段17組排架，兩側(cè)懸臂長度為1.5m；在橫向 排架下設(shè)置7組直樁，第一排直樁距后方樁臺前沿2m,直樁間距為4m,共設(shè)6根 直樁，后方樁臺不設(shè)叉樁。沿縱向方向不設(shè)叉樁。面層為找平碼頭地面和作為磨耗層，在面板上鋪設(shè)60mm厚的混凝土面層。為防 止面層混凝土在氣溫變化時引起膨脹或產(chǎn)生裂縫，面層

15、設(shè)伸縮縫，縫寬 15mm, 縫深15mm,用瀝青填塞，縫的間距為5m0面層上做坡度為1.0%的排水坡。為 排除梁格內(nèi)的蒸汽，在面板內(nèi)設(shè)置排氣孔，直徑為 50mm,間距3m?？看瑯?gòu)件由于板式靠船構(gòu)件沿碼頭長度方向有全面的防護(hù)，小船不至誤入碼頭下面，并可防護(hù)樁免收冰凌及其他漂浮物的撞擊，該碼頭的靠船構(gòu)件形式采用懸臂板 式。懸臂板式靠船構(gòu)件由懸臂板、胸墻板和水平縱梁三部分組成，每兩個橫向排架之間設(shè)一塊。懸臂板在預(yù)制場整體預(yù)制，運(yùn)到現(xiàn)場安裝，并與橫梁整體連接。 兩靠船構(gòu)件之間在施工水位以上的接縫在現(xiàn)場澆筑，使其在碼頭長度方向連成整 體。靠船構(gòu)件斷面圖如圖3.7所示。mi1丐M7nnp -Q466d +

16、3T36+ L614至k +1.265 p *13-1.7 4t圖3.7靠船構(gòu)件.碼頭附屬設(shè)備緩沖設(shè)備橡膠護(hù)舷考慮到結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，吊掛的橡膠筒活動自由，摩擦阻力小。所以 選用圓筒形橡膠護(hù)舷。型號為：600X0）800高程布置在平均潮位0.00 。如圖 4.1所示（尺寸選區(qū)詳見后續(xù)計算）圖4.1圓筒形橡膠護(hù)舷系船設(shè)備通過計算查得系船柱規(guī)格為xxxxxxx級，選用25t級單擋檐型系船柱，間距 取為25m,每段安放2個，沿碼頭長度方向共設(shè)置8個，系船柱中心線距碼頭前沿 線的距離為1.5m。系船柱型式如圖4.即示。7DD圖4.2 25t級單擋檐型系船柱工藝管溝碼頭前沿應(yīng)設(shè)供電、供水設(shè)施，故鋪設(shè)2

17、條工藝管溝，寬度均為0.7m,深 為1.6m,中間用隔板隔開，上面蓋設(shè)厚度為0.15m,寬度為2.165m的蓋板。設(shè)置 在碼頭前沿靠船構(gòu)件和前縱梁之間。管溝底板接于靠船構(gòu)件上。為排除管溝內(nèi)積 水，在上面設(shè)置排水孔。護(hù)輪檻護(hù)輪檻斷面為200 mm X 200 mm0接岸結(jié)構(gòu)采用重力式擋土墻，如圖4.3所示圖4.3 L型擋土墻接岸結(jié)構(gòu).荷載計算永久荷載永久作用為上部結(jié)構(gòu)的自重，包括橫梁自重、各縱梁及以上各構(gòu)件重力通過 縱梁支座反力傳給橫梁的集中力和靠船構(gòu)件以集中力形式傳給橫梁的荷載。計算縱梁支座反力時，板按單向簡支板考慮，縱梁按簡支梁計算；混凝土標(biāo)號：橫梁為C30,樁為C4Q混凝土重度24KN/m

18、 ,鋼筋混凝土重 度 25KN/n3 ;面層自重 24X 0.05 X 6.1=8.04kN/m面板自重25X(0.5X6.7-兀 X 0.152X6)= 73.15KN/m縱梁自重25X(0.4X12、X 0.12-0.5X0.2)X6=52.29 KN/m橫梁自重25X (0.4 X 1.2+0.8X0.3)=18 KN/m靠船構(gòu)件荷載自重 (0.1X0.1+0.2X4.15+1/2X 0.2X 1.1+1/2X0.2X2.85+1.6X0.2)義 25X 6+0.4X 0.2X 0.4X25=194.45 KN/m管溝蓋板自重 24X0.15X2.45X 6.7=59.09KN/m護(hù)輪檻

19、自重 24X0.3X0.3X6.7=14.47KN/m活荷載堆貨荷載碼頭前沿地帶q0=25KN/m2傳遞給橫梁的線布荷載 25X 6.7= 167.5KN/m門機(jī)荷載Mh-5-30型門機(jī)起重機(jī)的荷載通過軌道傳到縱梁上，通過縱梁傳到橫梁上。門機(jī)共有4個支腿，每個支腿下有2個輪子(如圖1.1)。當(dāng)?shù)醣墼谖恢肐時，對 橫向排架的作用最不利，所以選擇計算這種情況。圖1.1門座起重機(jī)工作狀態(tài)以橫向排架為支座，碼頭沿縱向簡化為5跨連續(xù)梁，分別計算門機(jī)在三個位 置時的支座反力，可求出作用在橫向排架上的最大荷載。A s B is C D 箝 E 節(jié) FD IIIIUII-j_II01II I I I-1 II

20、 CIIII P：一 24 6811214 1518J般24 次探;3234 36,4244 4648 日：Z777Z/T777T777777/TT77777T-五跨連續(xù)梁計算示意圖表1.11左1右1左1右系數(shù)30.0775-0.0209-1.00.0剪力（KN）34.1-9.196-160.00.0支座反力（KN ）43.296 （拉）160 （壓）總支座反力（KN ）116.704 （壓）表1.21左1右1左1右系數(shù)3-0.10680.0273-0.02590.1025剪力（KN）-46.99212.012-4.1441.681支座反力（KN ）59.004 （壓）20.544 （壓）總支座反力（KN ）79.548 （壓）表1.31左1右1左1右系數(shù)3-1.00.00.0144-0.