【正文】 0天，正常年份海冰對港口營運(yùn)及船舶航行無影響。 泥沙條件天津港自建港以來，港口的泥沙回淤一直深受世人矚目。通過幾十年的研究和采取工程措施，取得了良好的減淤效果。天津港年挖泥量與年吞吐量的比值（方/吞吐噸）～。 　　最新的研究成果表明，天津港已屬輕淤港，泥沙回淤已經(jīng)不再是港口發(fā)展的制約因素，相反每年數(shù)百萬方的回淤土已成為港內(nèi)造陸的重要資源?？梢灶A(yù)料，今后隨著港口泥沙環(huán)境的進(jìn)一步改善與有效治理措施的實(shí)施，港口泥沙淤積情況將進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。 地質(zhì)條件表25 各土層地基容許承載力及樁基參數(shù) 土層編號(hào) 土層名稱 IL 標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N（擊） 土層厚度 土層深度 樁側(cè)極限摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值qf (kpa) ① 淤泥土 amp。gt。1 7 ②1 淤泥質(zhì)粘土 amp。lt。1 33 ②2 淤泥 amp。gt。1 amp。lt。1 14 ②3 淤泥質(zhì)粘土 44 ②4 粘性土混碎貝殼 37 ③1 粘土 6 47 ③2 粉質(zhì)粘土 72 ③3 粉質(zhì)粘土 95 ④ 粉細(xì)沙 密實(shí) 120 地震條件根據(jù)國家地震局、建設(shè)部頒發(fā)的《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990年）》和《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）使用規(guī)定》的文件精神[震發(fā)辦（1992）160號(hào)]，天津市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)（1992）建抗566號(hào)文件確定塘沽區(qū)的地震基本烈度為七度。 荷載條件針對工程使用要求，分析確定作用于水工建筑物上的主要荷載，并給出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。 施工條件（1） 施工條件：施工單位具備碼頭施工所需要的的各種機(jī)具和鋼筋混凝土構(gòu)件的預(yù)制廠，施工單位的技術(shù)力量雄厚，施工經(jīng)驗(yàn)豐富。工程施工現(xiàn)場的“三通一平”條件好，即供水供電有保障，道路暢通，施工場地平整，為工程施工帶來了方便。（2） 材料供應(yīng)：當(dāng)?shù)厥县S富，水泥，砂，鋼材和木材可由水路或鐵路運(yùn)入。第3章 設(shè)計(jì)成果 總體設(shè)計(jì)成果本工程為45000噸級(jí)的集裝箱碼頭，共有2個(gè)泊位。集裝箱泊位長度267米，碼頭總岸線長為660米。碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?0米，碼頭前沿回旋水域半徑為540米，設(shè)計(jì)航道為雙向航道，。集裝箱泊位的年通過能力為35萬TEU，需要堆場面積將近10萬。散貨泊位采用的是10t門機(jī)，為滿足吞吐量要求，配置了4臺(tái)門機(jī)。集裝箱泊位則配置3臺(tái)40t裝卸橋。 結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭的結(jié)構(gòu)形式為梁板式高樁碼頭，上部結(jié)構(gòu)主要由板、縱梁，橫梁、樁帽和靠船構(gòu)件組成，下部結(jié)構(gòu)主要有樁。板為預(yù)制鋼筋混凝土板，梁為疊合梁，樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土方樁。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。作用在水工建筑物上的主要荷載有堆貨荷載、裝卸橋荷載、正面吊、拖掛車以及船舶荷載。 施工圖設(shè)計(jì)成果施工期：板簡支板計(jì)算；梁的計(jì)算分兩種情況，一種按簡支梁計(jì)算，一種按連續(xù)梁計(jì)算。試用期：板按雙向連續(xù)板計(jì)算；梁按連續(xù)梁計(jì)算。主要技術(shù)參數(shù)有樁的軸向剛性系數(shù)、縱向剛性系數(shù)、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、鋼筋抗拉及抗壓強(qiáng)等。橫向排架計(jì)算方法時(shí)采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的力法得出五彎矩方程求解梁的內(nèi)力。經(jīng)計(jì)算和驗(yàn)算，碼頭的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗裂都滿足。主要施工圖有橫梁配筋圖、板的配筋圖、樁的配筋圖等。 關(guān)鍵性技術(shù)要求工程施工主要分為樁基施工和上部結(jié)構(gòu)施工。樁基施工主要工作有樁的預(yù)制和運(yùn)輸、設(shè)置打樁定位基線及測量平臺(tái)、定位沉樁、裝的臨時(shí)固定和處理。上部結(jié)構(gòu)施工的主要工作及順序是：現(xiàn)澆樁帽、安裝預(yù)制梁、安裝靠船構(gòu)件、板的安裝、現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆面層等。沉樁用的是錘擊法沉樁，沉樁時(shí)要考慮以下幾方面：要考慮到所有的樁位都能施打；考慮到水位、水深和風(fēng)、浪、流的影響；考慮到工程分段；考慮到土壤變形的影響；盡量減少沉樁對岸坡穩(wěn)定的影響；盡量減少打樁船的移架、改架、移錨的次數(shù)；要考慮水域錨纜的布置。樁打好后，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)承載力的要求，要控制沉樁樁尖標(biāo)高的同時(shí)，控制打樁的最后貫入度。基樁沉好后，樁頂高于或低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，需截樁或接樁。梁板的安裝要控制好安裝位置線，預(yù)留施工縫和變形縫。 設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，我都始終保持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)事求是和嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，并且不斷同知道老師一起發(fā)現(xiàn)問題，分析并解決問題，同時(shí)加深了對基礎(chǔ)理論的理解，擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉了自己的理論計(jì)算和設(shè)計(jì)繪圖等能力。設(shè)計(jì)成果包含正確的設(shè)計(jì)思想，演算過程嚴(yán)謹(jǐn)正確，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范。畢業(yè)設(shè)計(jì)工作安排井然有序，脈絡(luò)清晰，主次分明，重點(diǎn)突出，望指導(dǎo)老師能進(jìn)一步加強(qiáng)與學(xué)生的交流。第4章 總平面設(shè)計(jì)總平面設(shè)計(jì)主要包括工程規(guī)模確定、主要水工建筑物的總體尺度、生產(chǎn)作業(yè)工藝設(shè)計(jì)、平面布置方案比選。不同的工程其具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容也不同。港口工程：水域布置及尺度（港外水域，如進(jìn)港航道、港外錨地；港內(nèi)水域，如港內(nèi)航道、船舶轉(zhuǎn)頭水域、港內(nèi)錨地、船舶制動(dòng)水域、船舶回旋水域、港池、碼頭前水域；導(dǎo)航助航標(biāo)志；防波堤），碼頭布置及尺度（碼頭水工建筑物、前方作業(yè)地帶、倉庫、堆場和連接通道），陸域布置及尺度（倉儲(chǔ)、集疏運(yùn)、生產(chǎn)生活輔助設(shè)施等），裝卸作業(yè)工藝設(shè)計(jì)（選擇裝卸作業(yè)機(jī)械化系統(tǒng)→確定合理的工藝流程→配備裝卸作業(yè)系統(tǒng)基本要素，如操作人員、庫場以及各種附屬設(shè)施）等；航道整治工程：一般包括整治水位確定、整治線的布置、各種整治建筑物的尺度及其布置等；渠化工程：一般包括渠化梯級(jí)的確定、各種過船建筑物的主要尺度及其布置等；圍墾與海塘工程：一般包括圍墾方案的確定、圍墾后各部分的利用規(guī)劃以及平面布置等。 工程規(guī)模天津港東疆港區(qū)位于天津港東北部，北臨永定新河口，南臨天津港主航道，西臨規(guī)劃反“F”航道，東臨渤海灣海域，為淺海灘涂人工造陸形成的三面環(huán)海半島式港區(qū)。港區(qū)南北長約10公里，東西寬3公里，總面積約30平方公里。本工程為東疆港區(qū)集裝箱碼頭2號(hào)泊位。 布置原則（1） 總平面布置應(yīng)滿足本區(qū)域岸線規(guī)劃的要求，滿足港口整體發(fā)展的需要，充分與已建工程和將來預(yù)留發(fā)展工程相協(xié)調(diào)。（2） 總平面布置與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相適應(yīng)，結(jié)合岸線資源使用現(xiàn)狀，遠(yuǎn)近結(jié)合并留有發(fā)展余地。（3） 充分利用已有的設(shè)施和依托條件，盡量減少工程數(shù)量，節(jié)省建設(shè)投資。（4） 碼頭及航道布置合理，滿足碼頭、船舶安全作業(yè)要求。（5） 符合國家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定。 設(shè)計(jì)船型本設(shè)計(jì)的主要船型是第三代集裝箱船（45000噸）。尺寸：L=270，B=33，H=，T=。 作業(yè)條件波浪：。45000萬噸級(jí)碼頭要求：風(fēng)：≤6級(jí)；雨：降水強(qiáng)度≤中雨；霧：能見度≥l km；雷暴：無雷暴。港口年?duì)I運(yùn)天數(shù)：345天港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)：晝夜兩班作業(yè)純工作時(shí)間：18小時(shí)平均船時(shí)效率： 總體尺度該碼頭有2個(gè)泊位，碼頭岸線總長為660米。 碼頭泊位長度碼頭泊位長度，應(yīng)滿足船舶安全靠離作業(yè)和系纜的要求。對有掩護(hù)港口的碼頭，其單個(gè)泊位長度可按下式確定：式中 表41 富裕長度d L(m) amp。lt。40 41~85 86~150 151~200 201~230 amp。gt。230 d(m) 5 8~10 12~15 18~20 22~25 30擬建碼頭是多泊位連續(xù)布置中首先建設(shè)的碼頭，其長度按單泊位計(jì)算。富裕長度d根據(jù)船長L=270m，按規(guī)定取30m，所以泊位長度為330m。 碼頭前沿高程碼頭頂高程：本碼頭有防波堤防御，~，并且在極端高水位時(shí)碼頭不被淹沒。碼頭前沿水底高程：碼頭前沿設(shè)計(jì)水深D按下式確定：式中：。為龍骨下最小富裕深度,本碼頭為淤泥土地基，；為波浪富裕深度，=（K為系數(shù)，）；為船舶因配載不均勻而增加的尾吃水，雜貨船可不計(jì)；為港池備淤深度，考慮一年進(jìn)行一次維護(hù)挖泥。由以上各值求得。所以碼頭前沿水底高程=設(shè)計(jì)低水位D=。 碼頭前沿停泊水域尺度碼頭前沿停泊水域?qū)挾葢?yīng)不小于2倍的船寬，取70m。 碼頭前船舶回旋水域尺度本碼頭為有掩護(hù)碼頭，（L為船長）。集裝箱泊位的回旋半徑為?；匦虻乃钆c航道水深一致。 陸域設(shè)計(jì)高程本碼頭有防波堤掩護(hù)，按規(guī)范規(guī)定，~，并且在極端高水位時(shí)碼頭不被淹沒。 航道設(shè)計(jì)尺度航道設(shè)計(jì)寬度：航道取雙向航道：。其中，；r為風(fēng)流壓偏角為；b為船舶間富裕寬度，取設(shè)計(jì)船寬B=31m；C為船舶與航道底邊間的富裕寬度（航速為6kn），=m。即。則。航道設(shè)計(jì)水深：設(shè)計(jì)水深：。；為船舶航行時(shí)船體下沉值，；為航行時(shí)龍骨下最小富裕深度，；為波浪富裕深度，=；為船舶裝載縱傾富裕深度，；為備淤富裕深度。則m。 平面方案比選方案一：順岸式，碼頭前沿線大體上與自然岸線平行，優(yōu)點(diǎn)可利用原有水流形態(tài)，不占用河道寬度，但需占用較長自然岸線，布置沒有突堤式緊湊。方案二：突堤式，碼頭前沿線與自然岸線成較大角度布置，優(yōu)點(diǎn)占用自然岸線較少，布置緊湊，但其破壞了原有水流形態(tài)，易于引起沖淤，且過多占用河道寬度，影響通航。方案三：挖入式，碼頭、港池水域在向岸的陸地內(nèi)側(cè)開挖而成布置，優(yōu)點(diǎn)可充分利用當(dāng)?shù)氐募柽\(yùn)條件，因地制宜，施工方便。結(jié)合前述設(shè)計(jì)條件，經(jīng)比選采用方案一——挖入式最為合理。因?yàn)榭晒┰O(shè)計(jì)的自然岸線較短，碼頭地理位置處于回淤較嚴(yán)重，不適宜建成突堤式，故采用挖入式設(shè)計(jì)。 裝卸工藝設(shè)計(jì)集裝箱裝卸工藝：裝卸船采用集裝箱起重機(jī)，即裝卸橋，水平運(yùn)輸采用拖車，堆場作業(yè)采用龍門吊堆拆工藝。裝卸橋額定效率20，取t=18h，N=345d，每臺(tái)裝卸橋每年裝卸10萬TEU以上。設(shè)計(jì)吞吐能力為35萬TEU，應(yīng)配置3臺(tái)裝卸橋。第5章 結(jié)構(gòu)選型 結(jié)構(gòu)型式重力式、板樁式及高樁碼頭是碼頭結(jié)構(gòu)的主要形式。重力式一般適用于較好的地基；板樁式適用于所有板樁可沉入的地基，但板樁是薄壁結(jié)構(gòu)，抗彎能力有限，一般適用于萬噸級(jí)一下的碼頭；高樁式一般適用于軟土地基，對于表層由近代沉積土組成，硬土層位置較低的地基，目前高樁碼頭幾乎是唯一可行的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的特點(diǎn)，碼頭采用高樁式結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)的當(dāng)?shù)氐乃徊詈秃奢d條件碼頭上部采用梁板式結(jié)構(gòu)形式。因設(shè)計(jì)船型為450000噸級(jí)集裝箱船，系攬力標(biāo)準(zhǔn)值為620KN，撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值為825KN，碼頭受到的水平力大，碼頭樁基中至少需設(shè)置一對叉樁（若基樁采用鋼筋混凝土方樁）。 結(jié)構(gòu)布置碼頭的前方樁臺(tái)受荷載復(fù)雜且荷載較大，所以，樁基中布置兩對叉樁，它們分別位于24m裝卸橋軌道梁下面，每組排架 16根樁，排架間距7m；上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)的梁板結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)碼頭的整體性，縱、橫梁相連的雙向板。 構(gòu)造尺度結(jié)構(gòu)尺度結(jié)構(gòu)總尺度的確定。①結(jié)構(gòu)寬度：碼頭結(jié)構(gòu)總寬度主要取決于岸坡的穩(wěn)定性和擋土結(jié)構(gòu)位置。假定開挖岸坡坡度為1:4，擋土結(jié)構(gòu)采用重力式擋土墻，和碼頭面高程+，在地形的橫斷面圖中可確定碼頭結(jié)構(gòu)的總寬度為68。其中，前方樁臺(tái)寬30m，主要用于裝卸橋的布置；后方樁臺(tái)寬35m，主要起連接作用。②結(jié)構(gòu)沿碼頭長度方向的分段：為避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過大的濕度應(yīng)力和沉降應(yīng)力，沿碼頭長度方向隔一定距離應(yīng)設(shè)置變形縫。從地質(zhì)縱剖面圖可知，地基的土層分布較均勻，故結(jié)構(gòu)沿碼頭長度可分為10段，每段長63m，每個(gè)結(jié)構(gòu)段的兩端做成懸臂式上部結(jié)構(gòu)。③樁頂?shù)母叱蹋?。?1 前方樁臺(tái)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造 （單位：mm） 構(gòu)件名稱 材料 施工方法 斷面形式及尺寸 樁 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 預(yù)制 600600空心方樁空心直徑300 單樁樁帽 鋼筋混凝土 現(xiàn)澆 平面尺寸15001500高度800 叉樁樁帽 鋼筋混凝土 現(xiàn)澆 平面尺寸25001500高度800 橫梁 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 疊合梁 花籃形斷面。預(yù)制部分為T形斷面，頂寬1020，底寬600，高度1200；現(xiàn)澆部分為矩形斷面，寬度600，高度800 24m跨裝卸橋路側(cè)軌道梁 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 疊合梁 預(yù)制部分為矩形斷面，寬度800，高度1200；現(xiàn)澆部分也為矩形斷面，寬度740，高度500 連系梁 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 疊合梁 預(yù)制部分為矩形斷面，寬度600，高度1200；現(xiàn)澆部分也為矩形斷面，寬度540，高度500 面板 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 裝配式整體板 厚度500，在橫梁上擱置寬度為180，在縱梁上擱置寬度為30 面層 混凝土 現(xiàn)澆 厚度150 作用分析 永久作用碼頭結(jié)構(gòu)自重力計(jì)算時(shí)，鋼筋混凝土容重：，混凝土：。 可變作用包括堆貨、起重和運(yùn)輸機(jī)械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風(fēng)、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》，畢業(yè)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾項(xiàng)：（一）堆貨均布荷載前方承臺(tái)：30KPa后方承臺(tái)：60KPa（二）流動(dòng)機(jī)械荷集裝箱裝卸橋：兩機(jī)最小間距3m。40t裝卸橋：軌距：30m；每支腿8個(gè)輪子。外伸距：38m。輪壓：海側(cè)軌，路側(cè)軌。集裝箱正面吊：滿載時(shí)：前軸軸壓：880KN 后軸軸壓：180KN輪壓接地面積：單前輪（長寬） 單后輪（長寬）集裝箱拖掛車：滿載時(shí)荷載分配：拖頭：前軸40KN 后軸200KN 掛車320KN