港口水工建筑物綜合講義

港口水工建筑物陳達河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院HOHAIUNIVERSITYCollegeofHabor,costalandOffshoreEngineering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緒論碼頭概論重力式碼頭板樁碼頭高樁碼頭河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院3參考書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1.港工建筑物（邱駒主編）2.港口水工建筑物（陳萬佳主編）3.港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計算例（一航院主編）4.港口工程砼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊（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)港口海岸與近海工程學(xué)院4碼頭是船舶?？?、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、護岸、船臺、船塢及滑道等水工建筑物。

港口水域供船舶航行、回轉(zhuǎn)、錨泊和水上過駁作業(yè)等，要求具備適當?shù)拿娣e和水面平穩(wěn)、水流平緩。水域包括進港航道、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。包括庫場、鐵路、道路、裝卸和運輸機械以及生產(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)計建筑物穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)強度計算結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造作用及其效應(yīng)組合的確定結(jié)構(gòu)選型港口水工建筑物港口簡史

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，有天然掩護的海灣、水灣、河口等場所供船舶停泊。隨著商業(yè)和航運業(yè)的發(fā)展，天然港口已不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要，須興建具有碼頭、防波堤和裝卸機具設(shè)備的人工港口，這是港口工程建設(shè)的開端。19世紀初出現(xiàn)了以蒸汽機為動力的船舶，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港航道需要采用挖泥機具以后，現(xiàn)代港口工程建設(shè)才發(fā)展起來。陸上交通尤其是鐵路運輸將大量貨物運抵和運離港口，大大促進了港口建設(shè)的發(fā)展。港口水工建筑物中國港口發(fā)展

河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院7古代港口新石器時代，先人已在天然河流上廣泛使用獨木舟和排筏。（浙江河姆渡/木槳/2000多年前）春秋戰(zhàn)國時期，水上運輸已十分頻繁，港口應(yīng)運而生。（渤海沿岸的碣石港，今秦皇島港）漢代，廣州、徐聞、合浦港，與國外有頻繁的海上通商活動。唐朝，長江沿岸的揚州港，相當發(fā)達的國際貿(mào)易港。宋代，廣州、泉州、杭州、明州（今寧波）四大海港。鴉片戰(zhàn)爭后，沿海海關(guān)和港口完全被外國人所控制，內(nèi)河航行權(quán)喪失殆盡。新中國成立前，中國港口幾乎處于癱瘓狀態(tài)。

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河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院81950-70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“三年改變我國港口面貌”號召開始了第一次建港高潮。1973－1982，建成深水泊位51個，新增吞吐能力1.2億噸。首次自行設(shè)計建設(shè)了大連5萬/10萬噸級原油出口專用碼頭。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，新增吞吐能力1.5億噸80年代末-90年代第三次建港高潮，開始注重泊位深水化、專業(yè)化建設(shè)?；拘纬梢源筮B、秦皇島、天津、青島、上海、深圳等二十個主樞紐港為骨干，以地區(qū)性重要港口為補充，中小港適當發(fā)展的分層次布局框架。同時，與港航相配套的各種設(shè)施、集疏運系統(tǒng)、修造船工業(yè)、航務(wù)工程、通信導(dǎo)航、船舶檢驗、救助打撈系統(tǒng)基本齊備，初步形成了一個比較完整的水運營運、管理、建設(shè)和科研體系。1990年代末-21世紀初第四次建港高潮，各大港口積極開展港口發(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，其中萬噸級以上泊位約748個，綜合通過能力16.7億噸。

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目前,我國自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交通建設(shè)項目的建設(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（項目建議書階段）主要任務(wù)是在踏勘、調(diào)研基礎(chǔ)上，論證建設(shè)項目的必要性、可行性，在此基礎(chǔ)上向國家提出項目立項的建議，即項目建議書。

工程可行性研究在預(yù)可和必要的測量、勘探的基礎(chǔ)上對建設(shè)方案提出技術(shù)、經(jīng)濟的綜合論證（二個方案以上）。設(shè)計工作階段（一般為二階段設(shè)計）

（1）初步設(shè)計擬定方案，比較方案，推薦方案，編制初步設(shè)計說明書（為下一步設(shè)計提供一個提綱性的文件）（2）施工圖設(shè)計結(jié)構(gòu)計算、繪圖、編制施工圖預(yù)算及施工組織設(shè)計（3）擴大初步設(shè)計（三階段設(shè)計）主要針對特殊工程，復(fù)雜的無經(jīng)驗的工程，局部的技術(shù)難關(guān)等建設(shè)準備階段包括征地拆遷，場地準備（三通一平），物資準備，招投標及報批開工日期等。建設(shè)實施階段概括為按合同條款、開工日期、設(shè)計要求、各項技術(shù)標準、規(guī)范、施工組織設(shè)計及控制目標要求等，使工程達到竣工標準?？⒐を炇针A段由業(yè)主、承包商、監(jiān)理、質(zhì)檢、設(shè)計、施工等各方驗收各分部的工程質(zhì)量及項目的實際生產(chǎn)能力和效益。港口水工建筑物設(shè)計前的資資料收集工工作河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院11自然條件資資料包括地形、、地貌資料料、地質(zhì)資資料、水文文氣象資料料及河床演演變資料等等。（碼頭頭型式選擇擇，碼頭選選址及平面面布置）技術(shù)、經(jīng)濟濟資料貨種、貨物物規(guī)格及包包裝形式，，年不均衡衡系數(shù)，入入庫場系數(shù)數(shù)、設(shè)計船船型尺寸、、空載滿載載吃水、排排水量等。。（碼頭總總平面布置置、裝卸工工藝、庫場場面積等））使用條件和施工條件件正確選擇結(jié)結(jié)構(gòu)上的作作用（載荷荷），結(jié)構(gòu)構(gòu)型式，使使用的構(gòu)造造要求,滿足業(yè)主的的使用要求求。施工單位的的設(shè)備，能能力和施工工水平。港口水工建建筑物港口分類河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院12海岸港和河河口港統(tǒng)稱稱為海港內(nèi)河港位于開敞海海濱或有掩掩護海灣內(nèi)內(nèi)的港口，，為海上運運輸服務(wù)。。如我國秦秦皇島港、、湛江港，，日本神戶戶港、橫濱濱港等。海岸港位于河流與與運河沿岸岸的港口，，簡稱河港港。為內(nèi)河河船舶及客客貨運輸服服務(wù)。如漢漢口港、徐徐州港等。。河口港位于河口的的港口，既既為海運服服務(wù)，又為為河運服務(wù)務(wù)，是海河河聯(lián)運的樞樞紐港。如如上海港、、鹿特丹港港、倫敦港港等。按地理理位位置置劃分分港口水工建建筑物港口分類河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院13商港大型廠礦企企業(yè)專用碼碼頭，必須須與廠礦企企業(yè)靠近，，我國稱為為業(yè)主碼頭頭。如上海海寶鋼碼頭頭。工業(yè)港為客、貨運運服務(wù)，也也稱貿(mào)易港港，對水深深和港內(nèi)泊泊穩(wěn)條件要要求較高。。世界大港港如鹿特丹丹、紐約等等。軍港供艦艇駐泊泊、訓(xùn)練、、作戰(zhàn)的專專用港口。。有天然防防浪屏障或或人工防浪浪設(shè)施，有有建造和修修理艦艇及及海上部隊隊全面補給給的各種設(shè)設(shè)施。如美美國珍珠港港、我國旅旅順港等。。按主要要用用途途劃分分漁港供漁船停泊泊、漁獲物物卸船、冷冷藏、加工工、轉(zhuǎn)運以以及漁船獲獲得生產(chǎn)、、生活資料料補給的基基地。如英英國赫爾漁漁港、我國國大連漁港港等。避風港供船舶航行行途中或海海上作業(yè)過過程中躲避避風暴并取取得少量補補給的港口口。港口水工建建筑物港口分類河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院14按等級級劃劃分分特別重要港港口對國家有重重要作用的的港口。重要港口對促進國際際貿(mào)易有重重要作用的的港口。地方港口上述兩種以以外的港口口。港口水工建建筑物港口水工建建筑物的特特點河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院15特點點作用荷載復(fù)復(fù)雜施工條件差差包括各種自自然荷載、、使用荷載載和施工荷荷載。投資大建設(shè)周期長長港口水工建建筑物水上作業(yè)，，考慮風、、浪、流和和水位變化化的影響。。碼頭的分類類河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院16按平面布置置分類順岸式定義：前沿線與岸岸線大體平平行特點：占用岸線長長，船舶靠靠離方便適用：河口港、河河港類型：滿堂式和引引橋式定義：前沿線與岸岸線大體垂垂直特點：占用河道寬寬度多，自自然岸線短短時優(yōu)先使使用適用：海港類型：窄突堤碼頭頭和寬突堤堤碼頭適用：碼頭面上沒沒有移動裝裝卸機械和和車輛行駛駛的情況突堤式墩式港口水工建建筑物碼頭的分類類—順岸式河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院17按平面布置置分類滿堂式:碼頭與岸上上場地沿碼碼頭全長連連成一片，，其前沿與與后方的聯(lián)聯(lián)系方便，，裝卸能力力較大。引橋式:碼頭用引橋橋?qū)⑼缚盏牡捻槹洞a頭頭與岸連接接起來。港口水工建建筑物碼頭的分類類—突堤式河海大學(xué)港港口海海岸與近海海工程學(xué)院院18按平面布置置分類窄突堤碼頭頭：沿寬度方向向是一個整整體結(jié)構(gòu)寬突堤碼頭頭：沿寬度方向兩兩側(cè)為碼頭結(jié)結(jié)構(gòu)，中間通通過填筑構(gòu)成成碼頭地面港口水工建筑筑物碼頭的分類—墩式碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院19墩式碼頭由靠靠船墩、系船船墩、工作平平臺墩、引橋橋、人行橋組組成。墩臺與岸用引引橋連接，墩墩臺之間用人人行橋連接，，船舶的系靠靠由系船墩和和靠船墩承擔擔，裝卸作業(yè)業(yè)在工作平臺臺墩上進行。。港口水工建筑筑物按平面布置分分類碼頭的分類—墩式碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院20港口水工建筑筑物碼頭的分類—墩式碼頭河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院21青島港前灣港港區(qū)20萬噸礦石專用用碼頭港口水工建筑筑物碼頭的分類河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院22按斷面形式分分類直立式碼頭：：適用于水位變變化不大的港港口，如海岸岸港和河口港港；對于水位位差較小的河河港及運河港港也很適用。。斜坡式碼頭：：適用于水位變變化大的上、、中游河港或或水庫港。半直立式碼頭頭：用于高水位時時間較長，而而低水位時間間較短的水庫庫港等。半斜坡式碼頭頭：用于枯水期較較長而洪水期期較短的山區(qū)區(qū)河流。多級式直立碼碼頭：在水位差大且且洪水期不長長的上游河港港。上級碼頭頭供洪水期使使用；下級碼碼頭供枯水期期或一般水位位時使用，而而在洪水期被被淹沒。港口水工建筑筑物碼頭的分類河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院23按結(jié)構(gòu)型式分分類特點：靠自重抵抗建建筑物滑動和和傾覆，是對對超載和工藝藝變化適應(yīng)能能力最好的一一種耐久性結(jié)結(jié)構(gòu)。適用：較好地基。特點：靠打入地基中中的板樁墻擋擋土，受有較較大的土壓力力，鋼筋混凝凝土板樁適用用于萬噸級以以下的碼頭。。鋼板樁則可可用于大型碼碼頭。適用：所有板樁可沉沉入的地基。。特點：主要由上部結(jié)結(jié)構(gòu)和樁基組組成，通過上上部結(jié)構(gòu)將作作用在碼頭上上的荷載經(jīng)樁樁基傳給地基基，其耐久性性、對超載以以及工藝變化化的適應(yīng)能力力較差。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筑物碼頭的分類河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院24港口水工建筑筑物混合式碼頭碼頭的組成河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院25上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)礎(chǔ)碼頭設(shè)備①將下部結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)件連成成整體；②直接承受荷荷載，并傳給給下部結(jié)構(gòu)；；③③作作為設(shè)置各種種設(shè)施的基礎(chǔ)礎(chǔ)。①支承上部結(jié)結(jié)構(gòu)，形成直直立岸壁；②將作用在上上部結(jié)構(gòu)和本本身上的荷載載傳給地基。。用于船舶系靠靠和裝卸作業(yè)業(yè)。港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院26港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院27港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院28港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院29港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院30港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院31港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院32港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院33港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院34港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院35港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院36港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院37港口水工建筑筑物碼頭圖片河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院38港口水工建筑筑物河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院39上海洋山港上海洋山港河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院40河海大學(xué)港港口海岸與與近海工程學(xué)學(xué)院41上海洋山港洋山深水港區(qū)區(qū)北港區(qū)總體體上由5個部分組成，，即小洋山港港區(qū)、小洋山山中港區(qū)、小小洋山東港區(qū)區(qū)、小洋山西西港區(qū)及小洋洋山北側(cè)綜合合開發(fā)地塊。。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)小洋山北側(cè)綜合開發(fā)地塊上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)規(guī)劃其中小洋山港港區(qū)：即洋山深水港港區(qū)一、二期期工程，一期期工程岸線長長度1600m，建設(shè)有5個7～10萬噸級集裝箱箱泊位，年設(shè)設(shè)計吞吐量為為220萬TEU；二期工程岸岸線長度1400m，共建設(shè)4個7～10萬噸級集裝箱箱泊位，年設(shè)設(shè)計吞吐量為為210萬TEU。洋山一期工工程于2002年開工建設(shè)，，2005年12月建成投產(chǎn)；；二期工程于于2005年開工建設(shè)，，2006年底建成投產(chǎn)產(chǎn)。小洋山港區(qū)上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)規(guī)劃小洋山中港區(qū)區(qū)：即洋山深水港港區(qū)三期工程程，三期工程程是整個洋山山深水港區(qū)天天然水深條件件最好，陸域域縱深最大的的港區(qū)。三期期工程岸線長長度2600m，建設(shè)有7個7～15萬噸級集裝箱箱泊位，年設(shè)設(shè)計吞吐量為為500萬TEU。洋山三期工工程于2006年開工建設(shè)，，2007年12月和2008年12月分期建成投投產(chǎn)。洋山一一～三期工程程是洋山深水水港區(qū)北港區(qū)區(qū)的主體港區(qū)區(qū)。小洋山港區(qū)小洋山中港區(qū)區(qū)上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)規(guī)劃其中小洋山西西港區(qū)：即洋山深水港港區(qū)四期工程程，目前正處處于前期準備備過程中