涪陵港區(qū)黃旗集裝箱碼頭工程設(shè)計(架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計)說明書畢業(yè)論文.doc

港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 設(shè)計資料1.1地理位置擬建重慶港涪陵港區(qū)黃旗集裝箱碼頭一期工程位于長江左岸黃旗鎮(zhèn)，距涪陵城以西約4km，地理坐標(biāo)在x=9192km，y=36.838.6km。港區(qū)距渝-涪高速公路入口約10km，涪-豐北路從港區(qū)后方通過，在入城處與城市道路銜接市區(qū)，由水路可通長江流域各地，交通方便。1.2營運資料1.2.1貨運任務(wù)該碼頭工程為集裝箱專用碼頭，設(shè)計年吞吐量為36萬teu/年，按照“一次規(guī)劃，分期建設(shè)”的原則進行建設(shè)，一期工程設(shè)計為20萬teu/年。1.2.2船型根據(jù)調(diào)查目前長江上集裝箱運輸船舶，并結(jié)合長遠(yuǎn)發(fā)展，設(shè)計船型采用190teu集裝箱船，其設(shè)計基本尺度如下表1。表11 設(shè)計船型基本尺度 船 型設(shè) 計 主 要 尺 度（m）備 注型長型寬型深滿載吃水190teu集裝箱船 89.914.64.83.2兼顧200teu集裝箱船1.3.自然資料港區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，晝長夜短。具有冬暖、春早、夏熱、秋雨連綿的特點。1.3.1氣象（1）風(fēng)況歷年最大風(fēng)速 31.5m/s平均風(fēng)速 1m/s常風(fēng)向 ne頻率7次多風(fēng)向 n頻率6年靜風(fēng)率 57（2）降水年平均降雨量 1072.3mm年降雨日數(shù) 219.3天年最大降雨量 1363.4mm1.3.1.3霧況歷年平均霧日數(shù) 37.8日年最多霧日數(shù) 94日年最少霧日數(shù) 17日（3）氣溫歷年平均氣溫 18.1最高氣溫 42.2最低氣溫 2.7根據(jù)上述自然狀況進行分析，港口不可作業(yè)天數(shù)見下表2。表12 港口不可作業(yè)天數(shù)分析計算表 序號影響作業(yè)天數(shù)不可作業(yè)天數(shù)備注1大風(fēng)1012天2降水（雨、雪、雷暴）20天3霧78合計35天考慮風(fēng)雨霧出現(xiàn)過程的重疊由表1-2可知，擬建工程作業(yè)天數(shù)可定為330天。1.3.2水文根據(jù)長江三峽工程庫區(qū)涪陵港口總體布局及碼頭設(shè)施復(fù)建規(guī)劃提供涪陵長江與烏江交匯口的天然河流水文資料統(tǒng)計資料如下：歷年最高洪水位：173.77m(1870年)，歷年最低枯水位：136.13m（1979年），頻率5%高水位為165.50m，98%保證率低水位：137.50m.歷年最大流量：68000m/s，歷年最小流量：3150m/s。作業(yè)區(qū)所處河段天然狀況下每年各月份的平均水位如下表3所示。表13 天然狀況下每年各月份的平均水位表（吳淞高程，m）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月137.2136.5136.5137.5139141148145147143141138從目前擬定的三峽水庫運行方式來看，2003年蓄水至壩前135.00m，不久已上升至139.00m，壩上沿程水位則相應(yīng)抬高。2007年開始初期蓄水，壩前按156-135-140m方式運行；2009年工程建設(shè)完成后，將根據(jù)泥沙觀測的成果，水位漸進抬高方式逐步蓄至壩前175.00m，并按175-145-150m方式運行。每年五月末至六月初，水庫一般維持此低水位運行。超過電站過流能力的水量，通過泄洪壩段的底孔排至下游。僅當(dāng)入庫流量較大時，根據(jù)下游防洪要求，水庫攔洪蓄水，庫區(qū)水位提高；洪峰過后，庫區(qū)水位仍降至145.00m（吳淞）運行。汛末10月份，水庫開始蓄水，庫區(qū)水位逐漸提高到175.00m（吳淞）運行，少數(shù)年份，這一蓄水過程將延續(xù)到11月份。12月份至次年4月底，水庫應(yīng)盡量維持在較高水位，水電站按調(diào)峰要求，水庫水位開始降低，但4月末以前水庫水位最低高程不低于155.00m（吳淞），以保證上游航道的水深要求。水庫建成后，涪陵區(qū)處于常年回水位，黃旗作業(yè)區(qū)所處河段每年各月份的平均水位如下表4所示。表14 三峽水庫建成后每年各月份的平均水位表（吳淞高程，m）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月174171.2166.3163.8160.1144.7144.7144.7144.7165174.6174.8結(jié)合本河段水文條件在三峽水庫建設(shè)運行情況及工程的建設(shè)工期安排，設(shè)計高水位按水庫運行30年后本河段的水位情況來考慮，確定為176.40m（吳淞），本工程預(yù)計2009年投入使用，設(shè)計低水位應(yīng)按二期蓄水水位（156-135-140m）確定，涪陵處于回水變動區(qū)，作業(yè)區(qū)既有水庫特點又有天然河道特征。根據(jù)水位調(diào)度運行情況及該河段的水文特點，設(shè)計低水位確定為140.40（吳淞）。經(jīng)高程換算，本作業(yè)區(qū)基本水位確定為：（1）設(shè)計高水位 174.70m（黃海）（2）設(shè)計低水位 138.70m（黃海）（3）施工水位 140.00m（黃海）1.3.3河勢擬建港區(qū)位于涪陵長江大橋下游，河道微彎，作業(yè)區(qū)位于河道左岸凹岸一側(cè)。工程上下游均有石梁或山體突出，碼頭平臺左側(cè)為緩流區(qū)。河段枯水河寬600m，枯水期水流平緩。經(jīng)勘察江岸多年來較穩(wěn)定，深泓線雖有左右擺動，但無單向移動，基本位于河道中間。場區(qū)上游沖溝（犁淵溪）對局部河勢及河床形態(tài)的影響也有限。經(jīng)分析，在三峽蓄水初期135m運行方式時，水庫回水影響不到涪陵河段，其泥沙沖淤仍遵循汛期淤積汛后沖刷的規(guī)律，年內(nèi)基本保持沖沖淤平衡。施工三期正常蓄水位156m運行時期，涪陵河段處于變動回水區(qū)，汛期泥沙淤積部位與天然情況基本一致，受壅水影響，淤積范圍比天然情況廣，淤積量較天然情況大增，且隨水庫運用時音質(zhì)延長而逐漸增加。由于汛后水庫蓄水，水位較天然情況抬高較多，天然情況的汛后走沙過程不復(fù)存在，使得上年汛期淤積要待次年4-5月才得以形成走沙水流，但此時沖刷力度要較建庫前汛后沖刷力度小得多，而沖刷歷時也短得多。因此該河段泥沙呈累積性淤積。三峽水庫壩前水位按175m方案運用后，本河段處于常年回水區(qū)，由于水位較天然抬高很多，流速緩慢，使汛期淤積的泥沙在汛后不能沖走，改變了河道原有的汛淤枯沖的規(guī)律，水流與河床重新自行調(diào)整，局部河勢發(fā)生變化，泥沙主要在河床較寬的邊灘、彎道凸岸和凹岸的緩流區(qū)淤積，本河段河道向單一、平順方向發(fā)展，從工程附近河道看，彎道凸岸和凹岸高灘凹進的緩流區(qū)淤積較多，涪陵港區(qū)碼頭前沿淤積有限。1.3.4工程地質(zhì)條件（1）地形、地貌工程場地屬河谷下切形成的丘陵斜坡、河谷地貌，地勢總體北高南低。場區(qū)內(nèi)最高點高程約220.00m左右，最低點為長江河床高程139.0m左右，相對高差約81.00m左右。由南向北依次為河漫灘、一級階地、丘陵斜坡。數(shù)條沖溝由北向南切割場地，其中西側(cè)外梨淵溪，中部店子溝切割深，為常年流水沖溝。其余為季節(jié)性小沖溝。近水邊為河漫灘及一級階地，分布高程150175m。店子溝西側(cè)階地明顯，碼頭西側(cè)梨淵溪溝口至黃旗老鎮(zhèn)一帶，階地沉積厚20m以上，為較均勻的粉土砂土，往支溝方向逐漸含粘土質(zhì)，未膠結(jié)。階段以上為丘陵斜坡，斜坡坡度約為1015。（2）地質(zhì)構(gòu)造場地位于茍家場背斜東翼，地層傾向6080，傾角2127，與長江左岸構(gòu)成切向坡。根據(jù)地表調(diào)查，場地內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)斷層和破碎帶。基巖中所見裂隙兩組主要裂隙：組傾向270310，傾角6585，在砂巖中發(fā)育。組傾向135190，傾角7485，在砂巖中發(fā)育。鉆孔中見層面裂隙較發(fā)育，裂面上見褐色水蝕跡；陡傾裂隙也較發(fā)育，裂隙面也見有褐黃色水蝕跡。（3）地層場地主要為第四系殘坡積粉質(zhì)粘土、人工填土、沖洪積砂土、卵石土、粉質(zhì)粘土、粉土。下伏基巖依次為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組、新田溝組泥巖、砂巖、頁巖。人工填土(q4ml)：主要為雜填土，次為素填土，主要由粘土、砂土、砂、泥巖碎塊石、建筑垃圾及生活垃圾等組成，松散稍密，一般厚度小于3m。沖洪積粉質(zhì)粘土(q4al+pl)：可塑硬塑狀，稍有光澤，干強度及韌性中等，分布于場地中前部175m高程以下，從北至南含砂量增大,厚度0.0017.90m。 沖洪積粉土(q4al+pl)：軟塑可塑硬塑狀，多分布于場地中前部一級階地及沖溝兩側(cè)，厚度0.0037.60m。 殘坡積粉質(zhì)粘土(q4el+dl)：可塑硬塑狀，稍有光澤，干強度及韌性中等，分布于場地北側(cè)175m高程以上，厚度0.00m 18.50m，一般厚度小于3m。沖洪積砂土(q4al+pl+):近水邊多為細(xì)砂。主要成分為長石及少量云母，顆粒細(xì)而均勻，含泥量1030，局部見透鏡狀粘土。稍濕，淺部松散，中部稍密-中密，下部為密實。主要分布于場地南部近水邊大部分地段，厚度 0.00-22.30m 。沖洪積卵石土(q4al+pl)：灰色，稍密實，由細(xì)砂與卵石組成，卵石成份為花崗巖、石英巖等，呈橢圓、扁圓狀，直徑20-250mm，含量55-75，分布于場地長江沿岸一帶。厚度0.00-7.60m。侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(j2s) 泥巖：紫紅色夾灰綠色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，成份以粘土礦物為主，含不均勻分布的粉砂。見粉砂順層分布構(gòu)成的水平層理。鉆探揭露最厚16.90m。 砂巖：淺黃灰色、灰色、淺灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，成份以長石、石英為主，顯水平及斜層理。泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)。鉆探揭露最厚13.75m。1.3.5設(shè)計荷載（1）系纜力按兼顧220teu集裝箱船考慮。（2）撞擊力按兼顧3000dwt集裝箱船滿載排水量及靠船法向速度vn=0.25m/s進行橡膠護舷的選型和布置，確定船舶撞擊力。（3）水流力按碼頭前最大流速3.5m/s考慮。（4）裝卸工藝荷載集裝箱裝卸橋集裝箱岸邊起重機：32個輪子，最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值250kn，軌距16m，基距17.8m。 流動機械荷載 40英尺集裝箱半掛車（牽引車+底盤車）。底盤車橫向中心軸距8.85m，輪距1.85m，最大軸壓標(biāo)準(zhǔn)值220kn。（5）均布荷載碼頭均布標(biāo)準(zhǔn)值30kn/m2。（6）人行荷載人行荷載標(biāo)準(zhǔn)值按3kn/m2。1.3.6 地震基本烈度本工程按抗設(shè)防烈度度進行抗震設(shè)防。1.3.7 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范本工程港工建筑物等級級。設(shè)計依據(jù)規(guī)范港口工程荷載規(guī)范（jtj215-98）高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范（jtj291-98）港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（jtj267-98）港口工程地基規(guī)范（jtj250-98）河港工程設(shè)計規(guī)范（gb50192-93）水運工程抗震設(shè)計規(guī)范（jtj225-98）港口工程嵌巖樁設(shè)計與施工規(guī)范（jtj285-2000）港口工程樁基規(guī)范（jtj254-98）1.4.材料供應(yīng)及施工條件1.4.1材料供應(yīng)當(dāng)?shù)赜胸S富的建筑材料。主要材料價格如下：水泥：32.5# 340元/噸；42.5# 380元/噸；52.5# 440元/噸；鋼材：螺紋鋼筋：5400元/噸；圓鋼：5000元/噸；型鋼：5850元/噸；砂： 50元/m3 ；碎石：60元/m3 ；板材：1500元/m3 ；圓木：1250元/m3 ；1.4.2施工條件擬建碼頭處施工場地四通（水、電、路及通訊）一平（場地平整），條件良好，施工時有專業(yè)的施工隊伍，技術(shù)力量雄厚，施工機具設(shè)備齊全，性能先進，尤其對裝備式整體碼頭結(jié)構(gòu)的施工經(jīng)驗豐富。 1.5.設(shè)計任務(wù)及要求1.5.1設(shè)計任務(wù)碼頭規(guī)模確定及平面方案布置（兩個及以上）；碼頭結(jié)構(gòu)方案（兩個及以上）擬定及方案比選；推薦方案結(jié)構(gòu)（橫向排架等內(nèi)力計算）及構(gòu)件（縱梁等構(gòu)件內(nèi)力計算）內(nèi)力計算；主要受力構(gòu)件配筋計算；繪制推薦方案結(jié)構(gòu)圖及主要構(gòu)件配筋圖；初步編制施工組織流程圖；編制設(shè)計說明書。1.5.2基本要求結(jié)構(gòu)（橫向排架）內(nèi)力計算須采用手算，并利用計算機計算進行校核；提交設(shè)計圖紙（含方案圖、結(jié)構(gòu)圖、構(gòu)件配筋圖等）不少于7張，且須有2張采用手工繪制；設(shè)計說明書應(yīng)按學(xué)校統(tǒng)一格式進行編制，內(nèi)容應(yīng)清楚、簡潔、完善，編排應(yīng)規(guī)范、合理，文本采用計算機進行編排。 1.6.日程安排建議本次畢業(yè)設(shè)計時間共計12周（即第6周第17周），根據(jù)上述內(nèi)容，本次畢業(yè)設(shè)計工作日程安排建議如下表1-5。表15 工作日程安排建議表項次工作內(nèi)容估計時間預(yù)計繪圖數(shù)量完成期限備注1開題報告及文獻(xiàn)綜述0.5周4月2日2碼頭規(guī)模確定及總平面布置1.5周23張4月11日3結(jié)構(gòu)方案擬定及比選2周45張4月25日4推薦方案結(jié)構(gòu)及構(gòu)件內(nèi)力計算2周5月9日5主要受力構(gòu)件配筋算1周5月16日6繪制主要受力構(gòu)件配筋圖2周23張5月30日7編制設(shè)計說明書1.5周90100頁6月11日8進行答辯準(zhǔn)備工作0.5周6月13日9答辯1周6月20日第2章 碼頭規(guī)模確定及總平面布置2.1碼頭的營運資料2.1.1.運量該碼頭工程為集裝箱專用碼頭，設(shè)計年吞吐量為36萬teu/年，按照“一次規(guī)劃，分期建設(shè)”的原則進行建設(shè)，一期工程設(shè)計為20萬teu/年。2.1.2設(shè)計船型基本尺度根據(jù)調(diào)查目前長江上集裝箱運輸船舶，并結(jié)合長遠(yuǎn)發(fā)展，設(shè)計船型采用190teu集裝箱船，其設(shè)計基本尺度如下表1。表11 設(shè)計船型基本尺度 船 型設(shè) 計 主 要 尺 度（m）備 注型長型寬型深滿載吃水190teu集裝箱船 89.914.64.83.2兼顧200teu集裝箱船2.2裝卸工藝設(shè)計2.2.1裝卸工藝設(shè)計原則 裝卸工藝設(shè)計方案應(yīng)技術(shù)先進、能耗低、效率高、環(huán)境污染小、安全可靠、綜合效益好； 碼頭、庫場和船岸作業(yè)機械銜接配套，生產(chǎn)能力相互平衡，保證裝卸作業(yè)連續(xù)不斷地進行； 裝卸工藝應(yīng)盡量簡化工藝流程、減少作業(yè)環(huán)節(jié)，作業(yè)程序盡量合并，以盡快地集疏運貨物，降低運輸成本； 防止環(huán)境污染，降低勞動強度，保證安全生產(chǎn)作業(yè)。2.2.2主要設(shè)計參數(shù)(1) 貨種及運量：集裝箱，20萬teu/年；(2) 設(shè)計代表船型：詳見本報告2.1.2章節(jié)。(3) 年營運天數(shù)： 碼頭：330天 ，堆場：365天。(4) 工作班制： 2班/晝夜。(5) 平均堆存天數(shù)：到港集裝箱平均存期為8天。 (6) 碼頭設(shè)計主要依據(jù)：河港工程設(shè)計規(guī)范gb50192-93.河港裝卸工藝設(shè)計手冊內(nèi)河港口機械設(shè)備手冊交通部2004年30號文件川江及三峽庫區(qū)船型尺度表以及各類現(xiàn)行的規(guī)范和手冊等。2.2.3工藝方案完善工程集裝箱泊位裝卸工藝方案主要包括兩個部分：一為集裝箱從船、岸間垂直提升運輸；二為集裝箱在庫、場間的水平運輸。垂直提升運輸利用岸邊吊進行集裝箱的垂直提升。碼頭前沿采用拖掛車，后方堆場采用龍門吊，空箱堆場采用空箱堆高機。2.2.4 裝卸機械設(shè)備的選型集裝箱碼頭采用直立式碼頭型式，設(shè)2個泊位。岸邊吊配置2臺，起重量40t，軌距為16m進行裝卸作業(yè)。堆場作業(yè)均采用4臺起重量30.5t（吊具下）、軌距40m的軌道集裝箱龍門起重機。拆裝箱采用叉車作業(yè)，陸上場地之間的水平運輸采用集裝箱拖掛車?？障渥鳂I(yè)采用空箱堆高機1臺。2.2.5工藝流程采用岸邊吊進行裝卸作業(yè)，具體工藝流程如下：船d岸邊吊d牽引拖掛車d堆場堆場d拆裝箱場岸邊吊d牽引拖掛車d叉車d拆裝箱場2.2.6裝卸機械設(shè)備集裝箱碼頭裝卸機械設(shè)備詳見表2。表2 裝卸機械設(shè)備表序號名稱及規(guī)格單位數(shù)量備注1岸邊吊臺2q=40t2集裝箱自動伸縮吊具臺5q=30.5t3集裝箱自動伸縮吊具臺5q=40t4集裝箱拖掛車臺1240/5空箱堆高機臺125kb6叉車臺82.5t7龍門吊臺4q=30.5t2.3 碼頭主要建設(shè)規(guī)模的確定（根據(jù)河港工程設(shè)計規(guī)范，以下簡稱河規(guī)）2.3.1碼頭泊位數(shù)的確定 （依據(jù)河港工程設(shè)計規(guī)范）該碼頭工程是集裝箱專用碼頭,設(shè)計年吞吐量為36萬teu/年,按照“一次規(guī)劃,分期建設(shè)”的原則進行建設(shè),一期工程設(shè)計的年運量為20萬.根據(jù)河規(guī)3.7.1，泊位數(shù)目，應(yīng)根據(jù)年吞吐量、泊位貨種和船型等因素按下式計算：n=式中：根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量（teu），設(shè)計年吞吐量為20萬teu；泊位年通過能力（teu）泊位數(shù)目。泊位年通過能力的計算（根據(jù)內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)型式研究）泊位通過能力計算：其中： 式中：ty碼頭作業(yè)天數(shù)，取330天；泊位利用率（%），取0.70；g集裝箱單船裝卸箱量（teu），取200teu；晝夜裝卸作業(yè)時間，取2.5小時晝夜小時數(shù)，取16小時；一艘船裝卸輔助及靠離泊時間之和，取2.5小時；p設(shè)計船時效率（teu/小時）；n前方裝卸船設(shè)備臺數(shù)，n=2臺/泊位；橋吊裝卸橋臺時效率（25teu/小時）；集裝箱標(biāo)準(zhǔn)箱折算系數(shù)，=1.4裝卸船設(shè)備同時作業(yè)率（%），=0.95則：一個泊位通過能力：需要的泊位數(shù)： ，取n2個所以，建設(shè)2個泊位即可滿足碼頭年吞吐量20萬teu的要求。兩個泊位的年通過能力為：12.2220.4萬(teu)2.3.2堆場容量及面積計算（1）集裝箱碼頭地面箱位數(shù)計算: 式中：集裝箱堆場容量；ns集裝箱碼頭堆場所需地面箱位數(shù)； q集裝箱碼頭年運量（teu），qh=20萬teu/年； 到港集裝箱平均堆存期（天），取8天 k堆場集裝箱不平衡系數(shù)，k =1.20； t堆場年營運天數(shù)，t=350天； n堆場設(shè)備堆箱層數(shù)，重箱、空箱均取=5層； 堆場容量利用率（%），取=65%。計算如下:庫場計算：地面箱位數(shù)：取ns=1692 所需地面面積：16926.0582.438=24990m2（2）拆裝箱所需的容量：qh=20萬teu/年，kc=30,qt=8t/teu,kbw=1.2,tyk=350d,帶入公式得：ew=7062.88t883teu所需面積：a=8832.4386.058=13041 m2依據(jù)陸域條件，在總平面布置中各貨種實際布置堆場面積如下：集裝箱堆場24990m2（地面箱位數(shù)1692個），拆裝箱場、拆裝箱庫：13041m2。 2.3.3集裝箱碼頭大門所需車道數(shù)式中：水運、鐵路中轉(zhuǎn)及港內(nèi)拆裝箱之和占碼頭年貨運量的百分比（%）， 取30%進行計算；集裝箱車輛到港不均衡系數(shù)，取為3.0； 年營運天數(shù)，取為350d;大門日工作時間，取16h；單車道小時通過的車輛數(shù)（輛/h），取為25輛/h；車輛平均載重量（teu/輛），取為1.5teu/輛。計算： 所以集裝箱大門所需的車道數(shù)為4車道2.4 碼頭總平面布置2.4.1總平面布置原則碼頭應(yīng)充分利用現(xiàn)有地形、地質(zhì)、水文等自然條件，結(jié)合工藝使用要求，合理確定陸域高程；充分研究碼頭區(qū)水文、地質(zhì)條件，工藝使用要求，采用合理的碼頭結(jié)構(gòu)型式，盡可能減小對水利及航道的影響；碼頭水工結(jié)構(gòu)在安全可靠的前提下，力求經(jīng)濟合理，節(jié)省投資；合理使用岸線，充分考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要，注意遠(yuǎn)近結(jié)合。平面布置在滿足功能的前提下，減小對河勢的影響；遵守國家有關(guān)環(huán)境保護的規(guī)范、規(guī)定和要求，盡可能減少對周圍環(huán)境的影響與污染；滿足年吞吐量為20萬teu的要求； 根據(jù)裝卸工藝的要求，合理布置生產(chǎn)區(qū)及生產(chǎn)輔助區(qū)，方便生產(chǎn)作業(yè)。2.4.2設(shè)計代表船型 見第一章設(shè)計資料2.4.3作業(yè)條件及作業(yè)天數(shù)本港區(qū)作業(yè)天數(shù)為330天，具體確定原則見第一章有關(guān)資料。2.4.4高程設(shè)計（1） 設(shè)計水位（黃海高程基面） 設(shè)計高水位 174.70m 設(shè)計低水位 138.70m 施工水位 140.00m（2）碼頭前沿設(shè)計水深碼頭前沿設(shè)計水深，應(yīng)保證營運期內(nèi)設(shè)計船型在滿載吃水情況下安全?？亢脱b卸作業(yè)，其值可按下式計算：（根據(jù)河規(guī)4.4.4）=t+z+z 式中：dm碼頭前沿設(shè)計水深（m）； t設(shè)計代表船型滿載吃水（m）,取為3.2m；z龍骨下最小富裕深度（m）,取0.5m；z其它富裕深度（m），取0.3m. 3.2+0.5+0.34.0m（3）碼頭前沿設(shè)計河底高程 碼頭前沿設(shè)計河底高程=設(shè)計低水位-碼頭前沿設(shè)計水深 =138.70-4=134.70m（4）碼頭設(shè)計前沿高程根據(jù)河港工程設(shè)計規(guī)范，碼頭面設(shè)計高程基本標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計高水位加超高。綜合考慮港區(qū)陸域地形、裝卸機械設(shè)備起升作業(yè)能力等因素，并結(jié)合碼頭布置及結(jié)構(gòu)型式、與進港公路的銜接以及工程投資等條件，將本工程設(shè)計碼頭面高程定為： 174.70+0.5175.20m.（5）陸域高程 考慮港區(qū)陸域地形、碼頭布置與結(jié)構(gòu)型式、與疏港公路的銜接、工程投資以及方便使用的要求，后方堆場到前沿線取0.5的坡度，即后方堆場的高程為174.50m.2.4.5總平面布置（1）水域布置 碼頭前沿線布置碼頭前沿線確定考慮設(shè)計水深、水流方向、河底沖淤變化及裝卸工藝等因素。等高線附近，與等高線和水流方向平順，港池清理工作量較小，碼頭前沿線均與陸域前沿線平行。具體布置見平面圖。 泊位長度和碼頭長度的擬定： 根據(jù)前面所計算得到的泊位數(shù)為兩個，設(shè)計船型尺度：89.9m14.6m4.8m；滿載吃水：3.2m；泊位長度不考慮移駁，按河港工程設(shè)計規(guī)范(gb5019293)4.3.4條，直立式碼頭的泊位長度計算：dl2dl1d單個泊位長度（端部）： ；碼頭長度： ； 設(shè)計船型的型長，本工程取89.9m 富裕長度;取d12m；計算： 泊位長度： 碼頭長度 ： 碼頭前沿停泊水域及回旋水域碼頭前沿停泊水域?qū)挾劝春痈酃こ淘O(shè)計規(guī)范，取為2倍設(shè)計船寬；則所需停泊水域?qū)挾葹? 2b=214.6=29.2m其中，設(shè)計船型寬。根據(jù)據(jù)規(guī)范，回旋水域沿水流方向的長度不小于設(shè)計代表船長的2.5倍，沿垂直水流方向的寬度不小于設(shè)計代表船長的1.5倍，即：沿水流方向長度： 2.589.9225m垂直水流方向?qū)挾龋?1.589.9135m（2）陸域布置集裝箱泊位第一方案工藝采用架空直立式高樁碼頭；集裝箱泊位第二方案工藝采用斜坡纜車方式作業(yè)，斜坡道坡度為1：4.93。碼頭前沿采用70m躉船作業(yè)。根據(jù)工藝要求，在坡道頂部設(shè)置有卷揚機房。碼頭前方為集裝箱堆場，后方為主要建筑物，因為進港道是從碼頭的后方繞進來的，所以拆裝箱庫設(shè)置在后方。第3章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及工程概算對重慶港涪陵港區(qū)黃旗集裝箱碼頭工程，提出兩種結(jié)構(gòu)方案，下面分別對這兩種結(jié)構(gòu)方案作簡要介紹，并作必要的論證（通過工程概算）。3.1.方案設(shè)計方案一：引橋式全直樁框架碼頭（靠船構(gòu)件下設(shè)置樁基）該方案碼頭平臺采用樁基梁板結(jié)構(gòu)。碼頭面頂高程為175.20m。碼頭平臺長216m，寬36m，平臺排架間距為8米，共27跨，28榀排架。碼頭排架前排樁基采用1600鋼筋砼嵌巖鉆孔灌注樁，碼頭排架后四排樁基采用1600的鋼筋砼嵌巖灌注樁，每榀排架設(shè)5根樁，前4根樁間距為8m，后兩根樁間距為6m，這樣就可使得上部結(jié)構(gòu)的兩個軌道梁都恰好放在兩根樁上，這對整個碼頭結(jié)構(gòu)的受力性能大大提高了。在這個結(jié)構(gòu)中還有一種構(gòu)件大大提高了整個碼頭結(jié)構(gòu)的受力性能，那就是靠船樁。因為在碼頭營運過程中，船舶撞擊力非常大，如果靠船構(gòu)件下面不設(shè)置裝基，那么前排立柱和前排樁基就會很容易因偏心受壓而破壞。樁基底部置于中風(fēng)化巖層。樁基和橫梁連接采用1400鋼筋砼立柱，平臺立柱相隔一定高度設(shè)縱橫撐連接。上部結(jié)構(gòu)由橫梁、靠船構(gòu)件、前邊梁、軌道梁、聯(lián)系梁、面板組成，靠船構(gòu)件與立柱間設(shè)置前撐。碼頭前方平臺設(shè)有系船柱；碼頭排架前沿豎向布置超拱型sad（低反力型）（變形為55%）型橡膠護弦，每跨前邊梁和系靠船梁前沿橫向設(shè)置一個超拱型sad（低反力型）（變形為55%）型防撞橡膠護弦。為方便船舶在不同水位靠泊，碼頭前沿豎向設(shè)多層系靠船平臺，各層系靠船平臺設(shè)鋼爬梯上下。該方案引橋共三座，引橋長均為145.0米，寬16米，設(shè)喇叭口與岸和平臺連接。引橋為排架式樁基梁板結(jié)構(gòu)，排架間距6m,排架樁基采用1600鋼筋砼嵌巖挖孔灌注樁，每榀排架設(shè)6根樁，樁基和橫梁連接采用1400鋼筋砼立柱。引橋立柱均為直柱，立柱相隔一定高度設(shè)聯(lián)系撐聯(lián)接。引橋上部結(jié)構(gòu)由現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁，現(xiàn)澆鋼筋砼t型梁組成。該方案護岸結(jié)構(gòu)采用直立式擋土墻結(jié)構(gòu)，護岸總長216m，護岸結(jié)構(gòu)采用衡重式漿砌條石擋土墻，墻高約10m，墻后碾壓回填塊石，墻前設(shè)塊石壓腳，墻基礎(chǔ)為中風(fēng)化基巖。方案二：斜坡排架式結(jié)構(gòu)碼頭 斜坡道水平投影長186.2m，架空斜坡道寬25m,斜坡道坡度比為1：4.93，共設(shè)兩條作業(yè)線。斜坡道基礎(chǔ)為1600鉆孔或挖孔嵌巖灌注樁。排架水平間距為17m,共11跨，11個排架，靠近碼頭面一跨上部結(jié)構(gòu)直接擱置在擋墻上。每個排架設(shè)3根1600直樁、三根1600立柱。上部結(jié)構(gòu)由現(xiàn)澆鋼筋砼地梁、現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁（地梁和橫梁的截面型式為矩形）、預(yù)制鋼筋砼后張法t型軌道梁和踏步梁組成。軌道梁之間每隔4米設(shè)置橫隔板。上游斜坡道采用拋石棱體護樁。人行道與躉船采用人行跳板連接。坡頂設(shè)砼擋土墻，擋墻后回填形成碼頭陸域。3.2工程概算3.2.1主要編制依據(jù)交通部，交基發(fā)1998112號，內(nèi)河航運建設(shè)工程概預(yù)算編制規(guī)定；交通部，交基發(fā)1998112號，內(nèi)河航運水工建筑工程定額；國家計委價格【2002】1980號文國家計委關(guān)于印發(fā)招標(biāo)代理服務(wù)收費管理暫行辦法的通知。國家計委價格【1999】1283號文國家計委關(guān)于印發(fā)建設(shè)項目前期工作咨詢收費暫行規(guī)定的通知。其它有關(guān)文件及規(guī)定。近期市場咨詢的主要設(shè)備價格。3.2.2編制范圍總圖工程；裝卸工藝設(shè)備購置及安裝工程；供電照明工程；通信工程；給排水及消防工程；環(huán)境保護工程；臨時工程；其他費用、預(yù)留費用。3.2.3總圖及水工結(jié)構(gòu)工程概算單價 人工工資單價：建筑工人工資：45元/工日；船員工資50元/工日；司機50元/工日。 主要材料單價：水泥：32.5# 340元/噸；42.5# 380元/噸；52.5# 440元/噸；鋼材：螺紋鋼筋：5400元/噸；圓鋼：5000元/噸；型鋼：5850元/噸；砂： 50元/m3 ；碎石：60元/m3 ；板材：1500元/m3 ；圓木：1250元/m3 。3.2.4投資概算具體的單位工程概算表見3-13-223 單 位 工 程 概 算 表工程名稱：重慶港黃旗集裝箱碼頭一期工程(方案一) 表 3-1序號定額編號分部分項工程名稱單位工程數(shù)量基價（元）市場價（元）單價合計單價合計14001現(xiàn)澆砼橫梁，c25方3240363.211176800797.48258383524009陸上現(xiàn)澆鋼筋砼軌道梁，c30方429369.27158416860.9436934334009現(xiàn)澆砼縱梁，c25方782369.27288769797.4862362944009現(xiàn)澆砼邊梁，c25方168369.2762037797.4813397754001現(xiàn)澆砼聯(lián)系梁，c25方6984416.492908766797.48557211564007現(xiàn)澆砼t形梁，c25方1800417.29751122797.48143546473109靠船樁，c25方1260543.77685150946.25119227583273水上安裝靠船構(gòu)件，板重10t/塊內(nèi)，水上運距21km件351289.52451331532.425365394017陸上現(xiàn)澆鋼筋砼面板，c25方5519422.892333929721.883984056104021陸上現(xiàn)澆鋼筋砼立柱，c25方6647556.553699388985.756552280112480陸上灌注樁成孔，工作平臺平米75618.231378228.5621592122478陸上灌注樁成孔，人工挖孔，土方方563239.8122385263.61358252132478陸上灌注樁成孔，人工挖孔，強風(fēng)化泥巖方271646.4812620076.32207258142478陸上灌注樁成孔，人工挖孔， 中風(fēng)化巖方784249.4938810179.88626419152479陸上灌注樁成孔，砼護壁，c25方2265243.53551594387.05877688162534樁頭處理，陸上根8445.38381270.755943176099欄桿制作安裝，鋼管式噸54861.66243086640.6932303518l陸上灌注樁成孔，工作平臺（參011）平米210081.74171654143.4730128719l回旋鉆機水上鉆孔，樁徑 160cm內(nèi)，土米267235.5962903371.179910220l回旋鉆機水上鉆巖，樁徑 160cm內(nèi)，強風(fēng)化泥巖米3851416.065451832432.1293636620l回旋鉆機水上鉆巖，樁徑 160cm內(nèi)，中風(fēng)化泥巖米2452049.775021943599.5488188722l水上灌注樁砼，水下c25（參086）方7085182.331291808344.65244184523l水上鋼護筒埋設(shè) （參013）噸561702.503941031205.22676128244001現(xiàn)澆地梁，c25方3341363.211213485797.48266438125l鋼筋噸214241008782200540011566800基價直接費合計26404689市場價合計52294785施工取費合計：26404689（1+11.2）（1+6.8）（1+7）26404689 7179046單位工程費用合計：（52294785+7179046）（1+3.41） 61501888概擴大5% 64576983工程名稱：重慶港黃旗集裝箱碼頭一期工程(方案二) 表3-2序號定額編號分部分項工程名稱單位工程量基價市場價單價合計單價合計16003軌道梁上鋼軌安裝，硫磺砂漿錨固(70型扣板式)p50延米3040177.60539904369.811124222.423071預(yù)制t型軌道10327312210208943642119093450漿砌條石踏步（nh3119）182202.0336769.46160.5529220.164001陸上現(xiàn)澆砼橫梁（有底模）方3619745.632698434.97972.143518174.66710水上灌注樁工作平臺（水深5米內(nèi)）平米144.00118.6117079.84139.4620082.24865回旋機鉆水上鉆孔灌注樁（160cm內(nèi)，孔深40米內(nèi)）米1640404.46663314.4413.03677369.2912水上灌注樁護筒埋設(shè)（水深5米內(nèi)）噸2204906.9510795296957.121530566.41075水上灌注樁砼方1640351.72576820.8376.706177881176水上灌注樁樁頭處理根24133.893213.36145.733497.52122494陸上灌注樁（人工挖孔）土方方925465.96610393.8465.96610393.84132495陸上灌注樁（人工挖孔），砼護壁，c30,粒徑20mm.方534455.57243274.38464.23247898.82142588陸上灌注樁砼（人工挖孔）方9880297.822942461.6327.923239849.6152592陸上灌注樁頭處理根10860.776563.1666.997234.92164002陸上現(xiàn)澆砼，地梁（無底模）方1848553.051022036.4734.251356894174001陸上現(xiàn)澆砼，橫隔板方855745.63637513.65972.14831178.7184041陸上現(xiàn)澆砼，立柱（圓形）方1986862.171712269.621198.472379566.62194047陸上現(xiàn)澆砼擋土墻方10278299.753080830.5326.343354122.52201147陸域土方開挖方4017165.7523098676.152470553.4211363陸域場地回填方69179322.7715752126.6123.0515945828.65基價直接費合計35783900市場價合計40010651施工取費合計：35783900（1+11.2）（1+6.8）（1+7）35783900 9606674單位工程費用合計：（40010651+9606674）（1+3.41） 51309275概算擴大系數(shù)：1.05 513092751.05 538747392008屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）第4章 推薦方案4.1.碼頭結(jié)構(gòu)案特點，如表4-1所示。結(jié)構(gòu)方案特點表4-1 方 案優(yōu) 點缺 點方案一 1.縱梁間距合理，截面簡單，施工方便； 2碼頭受力性能好；碼頭結(jié)構(gòu)中縱梁以及前排樁基工程量大方案二1 斜坡道采用排架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)成熟可靠，整體性好。2 對天然岸坡地形變動少，對河道泄洪及水流狀態(tài)影響小。3 造價較低。裝卸效率較低，集裝箱年通過能力受限制。不能適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展4.2方案推薦從以上的計算來看，方案二較方案一造價低，但當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展迅速，貨運量增長較快，為了提高集裝箱的吞吐量，適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，宜考慮采用方案一。第5章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 為解決全直樁框架碼頭結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算問題，本設(shè)計軌道梁采用手工計算，橫向排架采用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件sap2000對可能的荷載工況進行有限元計算。5.1 岸吊軌道梁計算 岸吊兩軌道梁受力情況不相同，在此僅計算陸側(cè)最不利岸吊軌道梁。岸吊軌道梁采用鋼筋混凝土迭合梁，為裝配整體式結(jié)構(gòu)。見圖5-1： 圖5-15.1.1 施工時期：裝配整體式縱梁，由恒載（面板和梁自重）及施工荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力按簡支梁計算。a. 計算跨度：（按高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范jtj-29198，4.2.1.1）為了與橫梁連成整體，起重機梁的下部分宜伸入現(xiàn)場灌筑的上橫梁，伸入長度一般取0.015m，梁的擱置長度e=0.3+0.015=0.315m。彎距計算： 但不大于，取剪力計算：b. 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力：岸吊軌道梁的斷面尺寸，見圖5-2：圖5-2計算混凝土墊層及重量時，其計算寬度取裝卸橋軌道梁與內(nèi)外邊梁或縱梁中距的一半即：混凝土墊層包括磨耗層重量：假定鋪設(shè)混凝土墊層時，起重機梁頂部現(xiàn)場澆筑混凝土尚未達(dá)到設(shè)計強度，因此墊層重量產(chǎn)生的內(nèi)力按簡支梁計算。面板重量： 預(yù)制梁重： 施工荷載： 迭加： （1）跨中彎距： （2）剪力： （3）支座反力： 施工時期承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值： 施工時期正常使用極限狀態(tài)設(shè)計值： 5.1.2 使用時期：規(guī)范規(guī)定支承于橫梁上的連續(xù)縱梁，具有彈性支承的性質(zhì)，為簡化計算，一般可以假定為剛性支承連續(xù)梁計算，計算簡圖見圖5-3： 圖5-35.1.2.1計算跨度：（按高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范jtj-29198，4.2.1.2） 彎矩計算： 當(dāng)縱梁支座b=1.2m取剪力計算： 5.1.2.2內(nèi)力計算：岸吊軌道梁在五跨以上時，按五跨計算，其內(nèi)力系數(shù)查五跨剛性支承連續(xù)梁影響線。a. 永久作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)：面板（包括墊層）荷載： 簡化為