1、畢 業 設 計題目：連云港港灌河港區燕尾作業區通 用散雜貨碼頭工程【摘 要】本設計的任務是新建設2萬噸級泊位的連云港港灌河港區燕尾作業區散雜貨碼頭。港區灣闊水深，陸域寬廣，氣候溫和，不凍不於，適合建設萬噸級深水碼頭在內的許多專業性深水泊位，由于現有港口的通過能力已經無法滿足經濟發展的需要，所以本工程建設是很有必要的。該項需要對碼頭的水工結構進行方案設計及部分構件的技術設計。其設計內容包括碼頭工程設計中的資料分析、庫場面積計算、碼頭總平面布置、結構選型、內力計算、構造設計及施工等有關問題。最后的設計成果包括計算書、說明書和三張大圖。根據該碼頭的營運資料和自然條件，碼頭的總平面布置為：碼頭為順岸式

2、，設后方樁臺，并由引橋連接前方碼頭與后方堆場。關鍵詞：高樁碼頭，面板，縱梁，橫梁，配筋，鋼筋混凝土【abstract】the design task is the new building berth of 20000 tons of class of lianyungang port river irrigation area dovetail operation area bulk cargo wharf. harbor bay broad depth of water, land and wide, mild climate, ice-free, suitable for the con

3、struction of a 10000-ton deep-water wharf, many professional deep-water berths, the port through capacity has been unable to meet the needs of economic development, so the construction is very necessary.the need for hydraulic structure of the terminal design and component design. the design includes

4、 the design of wharf engineering data analysis, storage area calculation, wharf of general layout, structure selection, internal force calculation, structure design and construction and other relevant problems. the results include the statement, instructions and three big picture.according to the te

5、rminal operation data and natural conditions, the general layout of terminal: terminal for the alongshore, located behind the pile, and the bridge connecting the front and rear yard quay.keywords: high pile wharf, panel, rails, beams, reinforcement, reinforced concrete目 錄一、設計資料11.1 設計需求11.2 自然條件11.3

6、 貨運量及船型91.4 材料供應及施工條件13二、設計任務142.1設計任務142.2設計內容14三、設計成果153.1碼頭主要平面尺度擬定153.2裝卸工藝153.3碼頭主要建設規163.4 總平面布置16四、計算內容194.1荷載194.2面板計算194.3縱梁計算214.4橫梁計算254.5樁力估算，樁長確定264.6引橋設計34五、技術設計385.1面板技術設計385.2橫向排架設計455.3橫梁斜截面抗剪驗算62參考文獻.63致謝.64一、設計資料1.1 設計需求連云港港位于江蘇省北部沿海、隴海鐵路東部起點，是我國沿海主要港口之一，是我國沿海中部能源外運和外貿運輸的重要口岸。連云港港

7、歷經幾十年的快速發展成績顯著，港口貨物吞吐量快速增長，港口區位優勢顯著增強，港口對帶動區域經濟發展的重要作用日益凸現。根據交通部規劃研究院最新編制的連云港港總體規劃，連云港港今后將形成“一體兩翼”的發展格局，即由灣內連云港區、灣外北翼的贛榆、前三島港區和南翼的徐圩、灌河港區組成的總體格局。其中灌河港區作為南翼的重要組成部分，是灌河半島臨港產業區發展的重要依托，與徐圩港區互為補充，為地方經濟發展及臨港產業區服務。按照港區功能定位，灌河港區主要承擔為地方經濟發展及后方臨港產業區服務的功能，目前已有部分化工企業、物流企業和修造船工業落戶。根據灌河港區后方產業區發展規劃，該區域將繼續鞏固化工及修造船工

8、業發展，同時將依托港口建設物流園區，進一步促進地區經濟的加快發展。根據連云港港總體規劃，預計2010年及2020年將形成400萬噸和1000萬噸的貨物吞吐量需求。目前灌河地區水運運輸需求主要通過連云港區解決，同時由于灌河港區目前缺少噸級較大泊位，并且現有的千噸級泊位裝卸條件有限，許多貨運需求通過陸路解決，大大增加了運輸成本。為充分發揮內河航運優勢，減少灌河地區大宗散雜貨的運輸成本，擬在江蘇省連云港市灌云縣燕尾港鎮，灌河口西岸新建一座2萬噸級通用散雜貨碼頭泊位，以滿足吞吐量增長的需要，促進灌河地區經濟發展。1.2 自然條件1.2.1 地理位置本工程位于江蘇省連云港市灌云縣燕尾港鎮，灌河口西岸，地

9、理概位坐標：北緯3428，東經11947。灌河是蘇北唯一未在干流上建擋潮閘的入海河流，地處蘇北沿海的北段，海州灣南緣，毗臨連云港。灌河自灌南縣鹽東東三汊到燕尾港入?？谌L74.5km，流經淮陰、鹽城、連云港三市，與京杭大運河相連，從上游陳家港至河口長11km的河段，水深都在6.0m以上，河寬1801100m，河段平均潮位水面寬度8201100m，自然水深可達810m。1.2.2 氣象擬建工程區域地處暖溫帶南緣，屬濕潤季風氣候區。具有溫和濕潤，雨水適中，日照充足，無霜期長，四季分明的海洋性氣候特點。根據響水縣氣象站和燕尾港多年的氣象觀測資料統計分析，本地區氣象特征值如下：(1) 氣溫累年極端最高

10、氣溫38.7（1967年8月27日），累年極端最低氣溫-17（1969年2月6日），多年平均氣溫13.9。累年最高月平均氣溫26（7月、8月），累年最高月平均氣溫-2（1月）。(2) 降水降水多集中在69月份，其降水量占全年降水總量的70%以上,其中78月份降水量約占全年的50%。多年平均降水總量 891.2mm年最大降水量 1224.6mm （1971年）年最小降水量 515.6mm （1978年）最大一日降水量 699.7mm （2000年8月31日）25.0mm降水日 11.6d （燕尾港）(3) 風況據響水氣象站19651984年測風資料統計：常風向ene向，次常風向ese向，占全年頻

11、率的9.7%和9.6%，2分鐘平均最大風速16m/s,方向為nne向，瞬時極大風速20m/s，發生在1969年9月，方向為nne向。另外，根據灌河口燕尾港氣象站資料統計結果，該地區冬季多偏北風，夏季多偏南風，灌河口常風向為nne向和ene向，頻率分別為12%和11%，次常風向為ese向和sse向，頻率都為9%，強風向為nnwnne向，其nnw向頻率為7%，n向為7%，nne向為12%，次強風向為e向頻率4%和ssw向頻率為8%。最大風速約為20m/s，出現在nnwnne向，以nne向為最多。 全年8級風日數約為7d（19591977年的平均值），67級大風日數年平均為37d。風玫瑰圖見圖1。圖

12、1 燕尾港風玫瑰圖根據鄰近地區氣象站熱帶氣旋資料統計，19491997年本地區共受熱帶氣旋影響110次，平均每年2.24次，多集中于每年79月份，熱帶氣旋的風力一般為68級，最大風力12級，1987年7號臺風路經蘇北沿海，實測瞬時最大風速為20.0m/s。(4) 霧況本地區以平流霧為主，一般多發生在冬、春兩季。累年最多霧天數38d（1976年），累年最少霧天數16d（1975、1977年），多年平均霧天數24.6d。(5) 雷暴本地區多年平均雷暴天數27d。(6) 相對濕度本地區多年平均相對濕度為70%。1.2.3 水文(1) 潮汐性質灌河潮汐狀況受黃海潮波系統控制，外海潮波自灌河口傳入后，沿

13、灌河河道上溯，工程所處燕尾港的潮汐性質屬正規半日潮類型。(2) 基面關系 本工程采用1985年國家高程基準面，當地各基面間的關系如下圖：圖2 基準面關系示意圖(3) 潮位特征值根據19612002年燕尾港站資料統計，特征潮位值如下：累年最高潮位 3.71m （1992年8月31日）累年最低潮位 -2.95m （1987年11月26日）累年平均高潮位 1.93m累年平均低潮位 -1.31m平均海平面 0.26m最大潮差 5.39m最小潮差 0.89m平均潮差 3.24m平均漲潮時間 5h03min平均落潮時間 7h22min(4) 設計水位設計高水位 2.56m (高潮累積頻率10%)設計低水位

14、 -1.78m (低潮累積頻率90%)極端高水位 4.02m (重現期50年一遇值)極端低水位 -2.79m (重現期50年一遇值)(5) 潮流灌河河道內基本為順河道方向的往復流，河段潮流流速較大，根據2004年6月水文測驗資料統計分析，灌河河口段潮流特征如下：灌河內最大漲潮垂線平均流速接近2.0m/s，最大落潮流垂線平均流速為1.67m/s；小蟒牛站大潮最大漲潮流速為1.99m/s，大潮最大漲潮垂線平均流速為1.30m/s，大潮最大落潮流速為1.66m/s，大潮最大落潮垂線平均流速為1.06m/s，即漲潮流速一般大于落潮流速。漲潮最大流速出現在高潮位之前12小時（略高于中潮位），落潮最大流速

15、出現在中潮位附近。落潮流歷時大于漲潮歷時，河道內測點漲潮流歷時小于口門處漲潮流歷時。燕尾港附近垂線大潮平均漲潮流歷時為5h10min，平均落潮流歷時為7h15min。(6) 冰況灌河口水域水溫最低月(2月)的平均水溫4.5oc左右，不結冰。1.2.4 波浪連云港海洋站位于灌河口西北約40km，其海底地形坡度與灌河口水域相似。根據連云港海洋站35年（19672001年）各向年極值波高和19671982年波高、周期的實測資料，分析本工程海區的波浪特征如下：本海區風浪年平均出現頻率為93%；兼有風浪和涌浪的混合浪。常浪向為e向，年出現頻率為20%，次常浪向為w向，年出現頻率為14%。冬季常浪向為nn

16、e向，春、夏、秋季常浪向為e向。工程區域主要波向的50年一遇設計波要素見表1-1。表1-1 碼頭前沿50年一遇設計波要素波向水位(m)波高(m)周期t(s)波長l(m)波速c(m/s)h1%h4%h5%h13%neene設計高水位2.882.442.361.988.5289.710.53設計低水位2.271.931.871.558.5278.29.23極端高水位3.673.123.022.548.5291.910.79nnne設計高水位2.922.482.42.018.5990.710.56設計低水位2.482.112.041.708.5979.59.25極端高水位3.823.253.152.

17、658.5992.910.821.2.5 泥沙(1) 含沙量根據1994年89月灌河水文測驗和2004年6月水文測驗資料分析，灌河內水流流速大，水流狹沙能力強，水體含沙量較大。灌河及口外垂線平均含沙量的分布具有以下特點：口內段河道含沙量高，口外含沙量明顯低于口內；落潮含沙量大于漲潮含沙量，大潮大于小潮。1994年89月觀測的燕尾港到小蟒牛工程河段大潮全潮平均含沙量為1.71kg/m3，小潮全潮平均含沙量為1.07kg/m3。灌河內平時（非大風浪天）的含沙量可以認為在1.01.8kg/m3范圍；2004年6月水文測驗期間正遇56級大風，灌河內和口門附近含沙量較以往觀測資料明顯增大，灌河口內漲、落

18、潮平均含沙量達4kg/m3以上，口門附近含沙量漲、落潮平均含沙量分別為1.23kg/m3和2.20kg/m3，詳見表1-2。表1-2 灌河漲落潮平均含沙量觀測時間 斷面潮型燕尾港小蟒牛1994年8-9月大潮漲潮（kg/m3）1.691.66落潮（kg/m3）1.731.75小潮漲潮（kg/m3）1.031.07落潮（kg/m3）1.051.132004年6月大潮漲潮（kg/m3）3.594.36落潮（kg/m3）4.024.46(2) 懸沙粒徑和底質粒徑灌河及口外懸沙粒徑較細，2004年6月觀測中值粒徑為0.0020.011mm，1994年灌河測驗懸沙粒徑為0.0180.0043mm，多數懸沙

19、（75%）采樣值小于0.01mm。灌河口內河床底質組成主要為粉沙和淤泥，與口外海床泥沙基本相近。1994年灌河口到陳家港采樣底質30個，底質中值粒徑最小和最大粒徑范圍為0.00110.09mm。2004年6月灌河河道內底質中值粒徑0.0180.082mm。(3) 泥沙來源與運動趨勢灌河上游建閘，只有在排洪季節短時間開閘放水，徑流量和泥沙量都不大，對口外水域的影響也不大，灌河口外存在大片淺灘（即沙嘴），波浪掀沙作用明顯，灌河內泥沙主要來源于口外，懸沙輸移是主要運動方式。灌河及口門附近起主導作用的是潮流和潮流輸沙，灌河口內巨大的潮量是維持灌河河道良好航道水深的主要因素。根據有關文獻對沿岸輸沙量估算

20、，灌河口外地區波浪沿岸輸沙的方向是由東南向西北，平均年凈沿岸輸沙量約3萬m。這一結論與遙感圖像解譯結果所得的河口泥沙輸送趨勢是一致的，根據衛星圖片顯示，灌河口東側含沙水流自廢黃河口尖凸岸灘向灌河口方向輸移的趨勢，無疑為泥沙自東南向西北輸移并在口門形成沙咀的論斷提供了有力的佐證。來自廢黃河三角洲的沙源，由東南向西北的沿岸輸沙被灌河口口門淺灘攔截及河口入海水流的干擾，水流能量減弱、泥沙淤積，灌河口右岸沙嘴不斷發育，灌河入海水道不斷西偏。因此，可以說，來自廢黃河口的泥沙，在波浪沿岸流的攜帶下自東南向西北的不斷輸運，是灌河口口門沙嘴泥沙形成、發育的主要來源。1.2.6 河道概況灌河為淮河水系下游最大的

21、入海河道，位于灌南、灌云和響水三縣交界處，干流全長74.5km，西起東三岔、東至陳家港入黃海，流域面積約6400km2，平均年徑流總量約40.6億m3，是蘇北地區唯一河口沒有建閘的入海河道。整個河道水深都在6.0m以上，河寬1801100m，與京杭大運河相連，內河水轉水運輸十分方便；從陳家港至河口長11km的河段，平均潮位下水面寬度8201100m，自然水深810m，乘潮后水深基本上可滿足萬噸級船舶通航。灌河航運的最大障礙是口外攔門沙，北槽最淺點高程-2.8m，西槽-3.4m，中潮位時水深分別為3.3m和3.9m左右，航道水深嚴重不足，目前船舶走西航道，乘潮只能通航千噸級貨船，嚴重影響著灌河航

22、運效益的發揮，急需通過口外航道整治和疏浚工程，打通灌河口攔門沙航道。為了滿足燕尾港港口建設發展和灌河兩岸經濟日益增長需求，以及適應進出港船舶大型化的發展趨勢，目前口外航道整治和疏浚工程正在實施，打通灌河口攔門沙航道后，20000噸級船舶可進入灌河。1.2.7 河勢根據有關科研單位在臨近工程的分析結果顯示：10年來河床沖淤變化不大，多數變化在0.5m以內。從口門到小蟒牛處的河道最小水深來看，河床最淺處從-7.5m淤淺為-7.1m，局部淤高0.4m，位于燕尾和小蟒牛兩個彎道的過渡段?？谕獍稙?m、-1m線仍有輕微的侵蝕后退，其中西岸侵蝕更小。低潮位以下-2m線向岸后退速度較快。灌河口外岸灘后退情況

23、見表1-3。表1-3 灌河口外岸灘后退情況表 (19942004年)位置等深線后退距離（m）平均年侵蝕（m/a）西岸0m40.4-1m101-2m10010東岸0m323.2-1m808-2m52052灌河口東側斷面岸灘沖淤變化較小，0-6m線略有沖蝕；灌河口斷面為口外北航槽斷面，攔門沙灘頂有所降低，最高點高程由-2.2m降低為-2.7m；西側斷面變化為西槽向岸移動，最深點向岸移動740m，近岸-3m線也向岸移動800m，西槽最深點高程都為-3.5m，保持不變，西槽外淺灘淤高最淺點由1994年的-2.8m淤高變為2004年的-2.1m。從等深線平面圖看，-2m、-3m線平面位置基本沒有變化。灌

24、河河口段河道微彎，河寬和水深條件良好且穩定，具備建設大型碼頭的條件。灌河口外岸灘處在輕微的侵蝕狀態，通海航道攔門沙灘頂水深變化較小，泥沙運動以波浪掀沙潮流輸沙為主。1.2.8 地形地貌擬建工程位于江蘇省連云港市灌云縣燕尾港鎮，屬河口潮坪地貌類型。擬建碼頭區地形起伏較小，泥面高程一般為-7.6-9.0m，上游端高于下游端。擬建引橋區地形起伏稍大，整體由陸域向海域傾斜，泥面高程一般為+2.4-7.9m。陸域近岸段地形較平坦，地面高程一般在+3.6+2.6m。區域內有三聯海產品貿易公司、興港預制品有限公司、連云港德萊石油有限公司等企業，存在企業用房、油罐和少量民房等建筑物，目前正在開展拆遷工程。1.

25、2.9 工程地質本次勘察深度范圍內揭露的土層為第四紀松散堆積層。根據揭露的各土層地質時代、成因類型、埋藏深度、空間分布發育規律、物理力學性質指標、標準貫入擊數及其工程地質特征，劃分為6個地基土層及其亞層，各地基土層的特征分述如下：1雜色雜填土：濕，松散。主要成分由碎磚、小石子、生活垃圾及粘性土等組成。該層分布在陸域表部，在sy1、sb1孔中有揭露。厚度較薄，一般為0.60.8m。2 灰黃色素填土：濕，松散。成分主要為粘性土，含有蘆葦根莖和小石子等，局部鉆孔上部近雜填土。該層在陸域表層分布廣泛，在現有的陸域孔中均有揭露。頂板標高一般為3.62.6m，厚度約1.13.1m。3 灰黑色淤泥：飽和。流

26、塑。含大量黑色有機質，有臭味，局部含少量小石子。該層僅在靠岸邊的sb1和sy1孔中揭露。頂板標高分別為1.1和1.8m，厚度分別為1.9和2.2m。1 灰黃色淤泥質粉質粘土：局部為灰色，飽和，流塑。土質較均，切面較粗糙，含少量有機質，搖震見反應，干強度中等，韌性中等。夾粉砂薄層，局部近淤泥，上部夾蘆葦根莖和腐植物，近粉質粘土。該層在陸域分布廣泛。頂板標高一般為1.80.8m，層厚一般為1.74.1m。實測標準貫入擊數一般為2擊。2 灰黃色砂質粉土：飽和，松散稍密。土質不均，含云母，搖震反應迅速，干強度低，韌性低，局部區域為粘質粉土；局部區域為粉砂。該層在陸域分布廣泛，頂板標高一般為1.52.9

27、m，層厚一般為0.82.5m。實測標準貫入擊數一般為615擊。1 灰黃色淤泥質粘土：飽和，流塑。切面光滑，土質較均，搖震見反應，干強度高，韌性高，含少量黑色有機質及云母碎片，夾少量粉砂薄層和砂團，局部近淤泥質粉質粘土或淤泥。該層在勘察區均有分布，碼頭區一般直接出露于海底，陸域頂板標高一般是在3.64.1m，層厚一般為8.217.2m。實測標準貫入擊數一般為50擊，局部1826擊。t 灰黃灰色粉質粘土：飽和，可塑偏硬硬塑。土質較勻，局部切面較光滑，局部較粗糙，搖震無反應，干強度中等，韌性中等。局部混少量鈣泥質結核，局部含氧化暈斑跡。該層在水域均有揭露，以透鏡體狀分布于1層中，陸域受孔深限制，未揭

28、露。頂板標高一般為39.546.4m，層厚一般為0.74.6m。實測標準貫入擊數一般為1119擊。土的物理力學性能指標見表1-4，工程地質剖面圖詳見附圖。1.2.10 地震根據國家標準建筑抗震設計規范(gb50011-2001)和中國地震動參數區劃圖(gb18306-2001)，勘探場地抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，地震分組為第三組。1.3 貨運量及船型1.3.1 貨運量結合總體規劃中對灌河港區的吞吐量預測，本工程擬安排吞吐量100萬噸，其中鋼材30萬噸，主要為建筑用鋼材以及船舶制造所需鋼材，主要從我國沿海以及長江地區通過5000噸級到20000噸級船型運輸；瓷磚、石材

29、以及部分黃沙石子等建筑材料45萬噸，主要通過1000噸級到20000噸級船型從我國南方沿海地區運輸；其他件雜貨25萬噸，主要為后方工業企業部分原材料進口（15萬噸）以及膠合板等出口（10萬噸）。各貨種吞吐量安排見表1-5。表1-4 各土層物理力學性質指標及樁基參數建議表土 層 名 稱一般埋深（m）天然含水率w(%)天然重度(kn/m3)天然孔隙比e固結快剪標準值壓縮模量預制樁灌注樁內摩擦角 ()粘聚力c (kpa)es0.10.2(mpa)樁側極限摩阻力標準值qf (kpa)樁端極限阻力標準值qr(kpa)樁側極限摩阻力標準值qf (kpa)樁端極限阻力標準值qr (kpa)3灰黑色淤泥0.6

30、2.815101灰黃色淤泥質粉質粘土1.95.542.817.11.19415112.515102灰黃色砂質粉土4.47.523.920.00.6769.815101灰黃色淤泥質粘土0.06.048.117.41.34012.012.02.215106.022.7203015252灰黃色粉質粘土8.723.526.919.60.76119.024.05.2405030403灰黃色砂質粉土10.729.226.019.60.72536.01.511.87030005510001灰灰黃色粉質粘土14.536.133.318.70.96921.515.05.1455535452黃灰色粉質粘土夾粉砂3

31、1.538.231.418.90.92121.515.56.160705055t灰色粉細砂18.832.080906070灰灰綠色粉質粘土24.741.325.419.80.71825.028.07.1809060701灰黃灰色粉細砂25.858.524.719.70.70336.51.511.31006500902000t灰黃灰色粉質粘土31.355.022.520.10.66124.036.07.99580表1-5 各貨種吞吐量匯總表 （單位：萬噸）貨種吞吐量（萬噸）進口（萬噸）出口（萬噸）合計其中：外貿小計其中：外貿小計其中：外貿總計10015907108鋼材305305建筑材料4545

32、其它件雜貨25101521081.3.2 設計船型根據本工程貨運量預測及流量流向分析，結合世界雜貨船發展趨勢，確定本項目設計代表船型為20000噸級雜貨船。具體的船型尺度詳見表1-6。表1-5 設計船型尺度表 單位：m船舶載重噸（dwt）總長型寬型深滿載吃水備注20000噸級雜貨船16625.214.110.1設計代表船型30000噸級雜貨船19227.615.511.0兼顧船型10000噸級雜貨船14622.013.18.75000噸級雜貨船12418.410.37.41.4 材料供應及施工條件擬建碼頭工程位于江蘇省連云港市灌云縣燕尾港鎮，灌河口西岸。后方即為電廠廠區，在灌河大堤以內可修建施

33、工基地，施工用水、電、通信等可以廠區為依托，由廠區提供。電廠所在地連云港市灌云縣具有較為發達的公路交通，與市內公路相連。工程所需砂、石料可由水運、陸運渠道解決，鋼材、木材、水泥等可在當地市場采購。工程施工采用招標方式選擇施工隊伍，目前國內具有相應資質的承包商有數家，均擁有各種港口施工機械設備和足夠的生產能力，施工經驗豐富，有能力完成本工程施工任務。二、設計任務2.1設計任務（1）資料分析要求熟悉以上設計資料的主要特點，明確它們對設計的影響。了解如何確定有關計算數據，然后進行概括而系統地整理。（2）碼頭的平面布置根據碼頭的使用要求，選用一種合理的碼頭裝卸作業線的工藝圖式，針對進口和出口的不同貨種

34、分別計算庫場面積，并考慮道路和鐵路布置，從而擬定碼頭的主要尺度。然后，選定碼頭的前沿線和中心線的平面位置，并確定碼頭的總平面布置。一般應通過不同方案的優缺點比較，來選擇較好的碼頭平面布置。（3）碼頭結構的初步設計選擇比較合理的一種碼頭結構型式，擬定12個方案，分別確定各主要構件的尺寸，碼頭的工程量和三材用量及碼頭工程的概算），對方案進行全面的技術經濟比較。所選用的碼頭結構方案，應適應于碼頭的具體條件，充分反應施工特點，吸取先進經驗，比較經濟合理，又能保證碼頭在施工中和使用期的整體穩定性（包括岸坡）。（4）指定構件的技術設計在初步設計的基礎上，對采用方案的指定構件，進行技術設計。要求對各種荷載下

35、的結構內力進行電算，同時，用手算核對其中一種情況的結構內力，并以此進行配筋計算。經過較嚴格的計算和細部考慮后，設計出的指定構件應滿足限制裂縫寬度的要求，并能有足夠的強度和剛度，既較為經濟合理，又能付諸施工。2.2設計內容本次設計需要提交的成果包括：（1）設計說明書一份；（2）設計計算書一份；（3）至少三張設計圖紙：碼頭總平面布置圖（含裝卸工藝）、碼頭結構三視圖、指定構件配筋圖。三、設計成果3.1碼頭主要平面尺度擬定3.1.1泊位長度 根據海港總平面設計規范，碼頭泊位長度，應滿足船舶安全靠離作業和系纜的要求。對有掩護港口的通用碼頭，其單個泊位長度=204泊位長度在滿足平面布置的條件下，可采用首尾

36、系纜墩及引橋連接方式，其泊位長度由系蘭墩外側邊緣計算；3.1.2泊位寬度 碼頭前沿停泊水域寬度bd不小于2倍設計船寬,所以取bd=50.4(m) 3.1.3碼頭前沿頂高程 碼頭前沿頂高程的確定與港口營運要求，當地水文和地形等因素有關。營運要求在大潮時不被淹沒，便于生產作業并于碼頭后方及港外道路有效鏈接。對于有掩護碼頭的前沿高程，按照兩種標準計算：（1）基本標準：碼頭前沿高程=設計高水位+超高值（取1.01.5m）=3.68（m）（2）復合標準：碼頭前沿高程=極端高水位+超高值（取0.00.5m）=4.52（m）由于有防洪要求，有臺風時5.50（m），所以取5.0（m）3.1.4碼頭前沿水深 碼

37、頭前沿水深，即泊位水深，通常是指在設計低水位以下的深度，由停靠本泊位的設計船型滿載吃水和必要的富裕水深構成。z2=0.692（m）d=11.6（m）3.1.5碼頭前沿底高程 碼頭前沿底高程=設計低水位-碼頭前沿設計水深=-13.38 (m) 3.2裝卸工藝3.2.1裝卸工藝進出口流程圖：對鋼材：船-門機-平板掛車-輪胎式起重機-堆場 （件雜貨進口流程圖）堆場-輪胎式起重機-平板掛車-門機-船 （件雜貨出口流程圖）對建材：船-抓斗（門機）-裝卸車-皮帶輸送機-堆場（干散貨進口流程圖）堆場-皮帶輸送機-裝卸車-抓斗（門機）-船（干散貨出口流程圖）裝卸設備：mn-25-35水平運輸：國產25t平板掛

38、車堆場作業：輪胎式起重機3.2.2裝卸設備配備t=50hp=133（萬噸）設計船時效率（t/h），按年運量，貨艙，船舶性能，設備能力，作業線數和管理等因素綜合考慮；根據經驗每臺門機效率為210t/h，擬配三臺； 經驗算碼頭配備3臺門機，布置三條作業線，每條作業線配三輛40t國產平板掛車，兩臺25t輪胎式起重機。3.3碼頭主要建設規 庫場面積參考海港總平面設計規范確定。件雜貨，散貨庫（場）所需容量e=35625（t） 根據海港總平面設計規范5.8.10. 件雜貨，倉庫或堆場總面積 a=9500(平方米) 實際配置堆場 6*60*60 （數量，寬，長） 實際堆場總面積：8550 平米。3.4 總平

39、面布置總平面布置圖詳見附圖3.4.1引橋布置 根據裝卸作業配備機械數得知，需2臺門機，所以設2條作業線，設引橋2座，采用環形作業線，引橋布置在后方樁臺兩側及中間。 引橋為主干道，根據要求，取其寬度為15米，另設人行道2米。 引橋與陸域連接的接岸結構采用擋土墻。3.4.2道路布置 港區內設置三個出入口，港內道路按環形系統布置。 港區內主干道寬15m，次干道7m，轉彎半徑12m。 港內道路邊緣至相鄰建筑物的凈距不應小于下表數據，道路邊緣至相鄰建筑物的最小凈距相鄰建筑物名稱 最小凈距建筑物邊緣建筑物面向道路一側無出入口1.5建筑物面向道路一側有出入口，但不通行機動車3.0建筑物面向道路一側有流動機械

40、出入口4.5建筑物面向道路一側的出入口經常有汽車出入6.0堆貨邊緣 1.5圍墻邊緣 1.03.4.3庫場布置庫場橫向長度不應超出本碼頭的涉及范圍。碼頭后方陸域寬度范圍不應超過碼頭長度，因為會超過該碼頭的工作管理權限。3.4.4港區生產，生活輔助設施布置根據河港工程設計規范及當地實際陸域情況，確定港區人員；裝卸工人數:n=38（人）取裝卸工人數為38人，輔助工人數按5%10%，可取3人。所以裝卸工人數為41人。 機械司機人數：根據海港工程總體設計規范港內生產機械主要有門機，平板掛車，輪胎式起重機；按一日三班制。配備人數如下：設備種類設備數量司機人數配備人數合計出勤率增加10%門機（40t）27人

41、/臺146370牽引車（40t）233.5人/臺21輪胎吊（25t）227人/臺28工人總數為裝卸工人總數加機械司機數，為113人，管理人員數按15%20%的工人總數取，為17人，總計130人。生產輔助設施建設按海港總平面布置附錄b，港區主要輔助生產建筑物指標。b.0.1 綜合辦公室：管理人員為1012/人，取350；b.0.2 侯工室：2.54.0/人， 取600；b.0.3 裝卸及組工具庫：按工藝要求確定；b.0.4 前方辦公室710/人， 取300；b.0.5 小型流動機械庫，按流動機械入庫百分確定宜采用30%；b.0.6 維修保養間：根據當地條件，按工藝要求；b.0.7 材料供應站10

42、0200/泊位；b.0.8 修建隊：每100延米為40， 取100 b.0.9 碼頭水手間：1520/間，不宜小于1.5/人， 20間取400； b.0.10 加油站：加油站站房面積，不包括雨篷，按工藝要求確定宜為100200； b.0.11 地磅房2030/座， 取一座30； b.0.12 派出所按港口全員工總數計每千人50，取30；b.0.13 消防站可參照公安部消防站建筑設計標準b.0.14 門衛1530/座，取倆座60；b.0.15 廁所1530/座，取倆座40；四、計算內容4.1荷載 永久作用：結構自重 kn/ ,kn/; 可變作用：施工荷載：； 前沿堆貨荷載：； 門機荷載：門機采用

43、mh25-35，支腳荷載p=220kn,兩機共同作用時荷載圖間的最小間距為1.5m； 流動機械荷載：40t平板掛車滿載輪壓20.4kn。4.1.1碼頭結構方案 上部結構采用縱橫梁不等高連接，即上橫梁現澆，預制縱梁支撐在下橫梁上，預制面板兩邊支撐在縱梁上，最后現澆；4.2面板計算4.2.1面板基本尺寸擬定如下圖 圖4-1 面板尺寸圖（單位：m）面板采用疊合板：板厚h=40cm，其中預制層25cm，現澆層15cm；面板上設有磨耗層，初步設定為15cm;面板采用混凝土強度為；4.2.2 面板最大跨度計算面板取最大跨度的一段來計算，如上圖所示： 面板只擱置在縱梁上，擱置長度為e=15cm，兩邊擱置，兩

44、邊自由按單向板計算； 施工期由于現澆部分未達到強度標準，所以按簡支梁計算，彎矩計算跨度4.65（m） 使用期現澆的混凝土以達到強度設計要求，預制部分與現澆部分連接成整體，所以可以按連續梁計算，彎矩計算跨度取： 使用期計算彎矩為：4.95m 施工期計算彎矩為：4.65m 取每米板寬進行計算。4.2.3荷載計算（1）永久作用面板自重：磨耗層自重：自重總和：自重跨中彎矩： (施) （使）（2）可變作用 施工荷載產生跨中彎矩：使用荷載產生跨中彎矩：（流動機械荷載：初步設計無需計算。）4.2.4截面抗裂驗算施工期，w=0.0104 使用期，w=0.0276 施工期： （2級鋼筋0.60.7）;使用期：

45、（2級鋼0.60.7）;（施工期，使用期均滿足，所以面板截面滿足抗裂要求）4.3縱梁計算 縱梁均采用鋼筋混凝土，必要時采用預應力結構。圖4-24.3.1縱梁尺寸圖4-34.3.2計算跨度橫向排架間距為7m，下橫梁寬為1m，縱梁擱置在下橫梁上，擱置長度e=0.2m，在計算自重產生彎矩時，由于現澆部分未達到強度標準，所以按簡支梁計算，彎矩計算跨度取：但不大于1.05 施工期計算跨度： 在計算使用期可變荷載產生彎矩時，現澆部分與預制部分連接成整體，所以按連續梁計算，彎矩計算跨度取：所以跨度?。?4.4.3荷載計算（1）邊縱梁：（尺寸如上圖）永久作用： =16.95kn.m自重跨中彎矩： (施) （使） 可變荷載： 可變荷載產生的彎矩： (施) （使）總彎矩： 截面抗彎模量施工期， 使用期，截面抗裂驗算：（2級鋼筋0.60.7）;（施）（2級鋼筋0.60.7）;（使） （施工期 使用期 均滿足要求） （2）中縱梁（尺寸如上圖） 永久作用： =67.58kn.m自重跨中彎矩： (施) （使） 可變荷載： 可變荷載產生的彎矩： (施) （使） 總彎矩： 截面抗彎模量施工期， 使用期， 截面抗裂驗算：（2級鋼筋0.60.7）;（施）（2級鋼筋0.60.7）;（使） （施工期 使用