【正文】 北侖港多用途碼頭工程施工設計第一章 前言本設計是按照大連海洋大學土木工程學院2013年畢業(yè)設計要求編寫的畢業(yè)設計。題目為“北侖港多用途碼頭工程”。內(nèi)容包括：碼頭平面布置及碼頭結構設計、根據(jù)資料初步設計碼頭結構斷面尺度、結構計算、設計說明書、計算書，施工圖、配筋圖等圖紙的繪制。計算書中多運用規(guī)范規(guī)定的兩種極限狀態(tài)、三種設計狀況和相應的作用組合，計算內(nèi)容比完整的工程設計計算書有所節(jié)略，設計內(nèi)容主要包括水文資料分析、總平面設計、碼頭斷面設計、碼頭結構計算、各構件的配筋及整體的穩(wěn)定性驗算。根據(jù)所給資料，計算設計水位，確定碼頭前沿高程，繪制碼頭斷面圖。根距所給船舶資料進行船舶荷載的計算，確定護舷類型。面板的設計包括面板的單雙向確定，施工期和使用期分別按簡支板、連續(xù)板計算，板的吊運計算?？v梁按五跨連續(xù)梁計算，主要荷載來自門機，利用影響線的方法，將門機荷載的作用情況組合在一起，確定最不利的情況，進行配筋及驗算。橫梁的計算是設計的重點及難點，利用五彎矩方程對不同工況下的荷載作用情況做計算，用最不利情況下的荷載值進行配筋計算。樁的計算主要包括預應力配筋及驗算。整體穩(wěn)定性的驗算，最終計算各項都符合結構的安全性要求。此次設計是在老師悉心指導下完成的，在此向您表示衷心的感謝！結構設計的計算工作量很大，在計算過程中以手算為主，輔以一些計算軟件的校正，鑒于學生水平有限，計算書中還存在不少缺點甚至錯誤，敬請老師批評和指正。118第二章 設計背景 工程名稱：北侖港多用途碼頭工程 工程地址：本工程位于浙江寧波北侖港 工程規(guī)模：擬建一個5000噸級多用途雜貨泊位。預計年吞吐量為礦建材料80萬噸，泊位利用率60%。 總體設計符合國家、地方經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國家和行業(yè)有關工程建設法規(guī)、政策和規(guī)定。 結合國情，采用成熟的技術、設備和材料，使工程設計安全可靠、使用方便、工程量少、總造價低、施工進度快，獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。 注重工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護，不占用土地，方便管理，節(jié)省投資。 設計任務書、相關規(guī)范標準、現(xiàn)有港區(qū)形勢圖、《港口與航道工程規(guī)范匯編》、《港口規(guī)劃與平面布置》、《港工建筑物》、《港口工程鋼筋混凝土結構設計》等。 主要計算平面布置的基本尺寸、結構的基本尺寸和主要構件的內(nèi)力計算。1） 碼頭平面布置及碼頭結構設計；2） 根據(jù)資料初步設計碼頭結構斷面尺度；3） 結構計算；4） 完成設計說明書，計算書；5）完成施工圖6) 完成配筋圖等圖紙的繪制。料 第三章 設計資料 碼頭機構安全等級為Ⅱ級。 北侖區(qū)位處浙江省陸地最東端，地理坐標介于北緯29176。44′至30176。00′，東經(jīng)121176。38′45″至121176。10′23″之間。區(qū)廓呈長方形，由西北向東南傾斜，東西長52公里（兩端最長處），南北寬29公里（兩端最寬處），（含大榭島環(huán)島海岸線21公里）。設計水位表21 設計水位設計高水位（m）設計低水位（m）極端高水位（m）極端低水位（m）波浪要素表22 碼頭前沿（五十年一遇）波浪要素表設計水位（m）波 要 素（m）（m）（s）極端高水位設計高水位設計低水位極端低水位潮流條件設計流速，流向與碼頭岸線平行（即=0176。）,落潮時流向主要集中出現(xiàn)在120176?！?30176。左右，漲潮時流向主要集中出現(xiàn)在300176?！?10176。左右。表33 氣溫年平均氣溫（℃）極端最高氣溫（℃）極端最低氣溫（℃） ；；；多年平均大于等于10mm的降雨日數(shù) 。 每年冬春季節(jié)早晨多發(fā)霧，一般上午10點前消散。，年最少霧日20天，年最多霧日49天。查《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ21598)。表34 各向風速（平均風速、最大風速）及各向風頻率統(tǒng)計列表風向NNNENEENEEESESESSEC最大風速 （m/s)2415191420201613平均風速 （m/s)頻率（％）84536796風向SSSWSWWSWWWNWNWNNW最大風速（m/s）12109919192219平均風速（m/s）8頻率（％）974136874根據(jù) （21）式中，表示港口附近的空曠平坦地面，離地10m高，30年一遇的10min平均最大風速。為基本風壓，查表得，m/s。根據(jù)鉆孔揭露地基土層的成因時代、巖性特征、物理力學性質(zhì)及埋藏深度等，將勘探深度內(nèi)的巖土體劃分為8個工程地質(zhì)層組，13個工程地質(zhì)層。①2層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（mQ43）褐灰、灰色，流塑，厚層狀構造，土質(zhì)不均一，頂部土質(zhì)稀軟，干強度中等，韌性中等，切面稍有光澤，無搖震反應。本層物理力學性質(zhì)差，具高壓縮性，場地內(nèi)均有分布，~，~。②層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（mQ42）灰色，流塑，薄層狀或鱗片狀，土質(zhì)不均一，在10號孔局部粉粒含量較高，相變?yōu)檎迟|(zhì)粉土，干強度中等，韌性中等，切面稍有光澤，無搖震反應。本層物理力學性質(zhì)差，具高壓縮性，場地內(nèi)均有分布，~，~。③1層：粉質(zhì)粘土（mQ41）灰色，軟塑，局部流塑，鱗片狀，土質(zhì)較均一，干強度中等，韌性中等，切面稍有光澤，無搖振反應。本層物理力學性質(zhì)差，具高壓縮性，分布較廣，但厚度變化大，~，~。③2層：粘土（mQ41）灰色，軟塑，局部流塑，鱗片狀，土質(zhì)較均一，干強度高，韌性高，切面稍有光澤，無搖振反應，該層局部為粉質(zhì)粘土。本層物理力學性質(zhì)差，具高壓縮性，場地內(nèi)大部有分布，~，~。④1層：粉質(zhì)粘土（allQ32）黃綠色，可塑，厚層狀，土質(zhì)不均一，含少量礫砂，干強度中等，韌性中等，切面有光澤，無搖振反應。本層物理力學性質(zhì)較好，具中等壓縮性，場地中部10號孔有分布，~，~。④2層：粉質(zhì)粘土（mQ32）灰色，軟塑，薄層狀，沿層面含少量粉砂薄層，土質(zhì)較均一，干強度中等，韌性中等，切面有光澤，無搖振反應。本層物理力學性質(zhì)較差，具中等偏高壓縮性，場地內(nèi)均有分布，~，~。⑤層：含粘性土礫砂、中砂（alQ32）褐灰、黃褐色，中密，飽和，厚層狀，土質(zhì)不均一，分選性差，礫石多呈次棱角狀，~2cm，礫含量約15~30%，另含少量碎石，粘性土含量10~15%，1號孔為含性粘土碎石。本層物理力學性質(zhì)好，具中等偏低壓縮性，該層主要分布在場地東部，西部基本上缺失，~，~。⑥1a層：含粘性土礫砂（allQ31）褐灰色、中密，飽和，厚層狀，分選性差，礫石呈次棱角狀，~2cm，含量約25%，另含少量碎石，粘性土含量10~15%。本層物理力學性質(zhì)好，具中等偏低壓縮性，呈透鏡體狀零星分布，~，~。⑥1層：粉質(zhì)粘土（allQ31）灰綠色，灰蘭色，可塑，局部硬塑，厚層狀構造，土質(zhì)不均一，韌性中等，干強度中等，無搖振反應。本層物理力學性質(zhì)較好，具中等壓縮性，場地內(nèi)廣泛分布，僅中部9號孔基巖隆起區(qū)缺失，~，~。⑥2層：含粘性土中砂（alQ31）褐灰色，灰綠色，可塑，中密，厚層狀，土質(zhì)不均一，含較多礫砂，該層7號孔為含碎石粉質(zhì)粘土，碎石風化呈砂狀。本層物理力學性質(zhì)較好，具中壓縮性，場地內(nèi)僅中部7號孔有分布，~ ，厚度大于4m以上。⑦層：含粘性土碎石（dlplQ22）灰綠色，飽和，中密，厚層狀，分選性差，碎石呈次棱角狀，~4cm，大者達10cm以上，含量約45~80%，余為粘性土，另含少量砂、礫。本層物理力學性質(zhì)較好，具中等偏低壓縮性，場地內(nèi)僅9號孔有分布，~，~。⑧1層：強風化熔結凝灰?guī)r（J3）灰綠色，巖性主要為熔結凝灰?guī)r，巖石風化強烈，原巖結構大部被破壞，巖芯呈碎塊、碎石狀，局部呈砂狀。節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖體基本質(zhì)量等級屬IV級。本層物理力學性質(zhì)好，場地內(nèi)僅8號孔有揭露。⑧2層：中風化熔結凝灰?guī)r（J3）灰紫、灰綠色，巖性主要為熔結凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)結構，塊狀構造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂面見鐵錳質(zhì)渲染，巖石致密堅硬，屬硬質(zhì)巖類，力學性質(zhì)好，巖體基本質(zhì)量等級屬III級。 本工程采用高樁碼頭設計。 深水貼岸、港域受控于落潮流且掩護條件好、近岸水體含沙量高。 根據(jù)我國《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001）及浙江省地震分布圖的說明，劃定本地區(qū)地震烈度為6度，按“水運工程抗震設計規(guī)范”（JTJ22598）的規(guī)定，對于小于等于6度的建筑物可不進行抗震設計。（1）碼頭面均布荷載 碼頭前沿均布荷載標準值為20kPa，前方堆場均布荷載標準值為40kPa。（2）門機荷載 軌距／基距：／ ；每腿輪數(shù)：6個/腿；輪距：；最大輪壓：250KN。垂直、平行于軌道的水平力按輪壓的10%考慮。（3）碼頭流動機械荷載(a) 120KN牽引100KN平板車，重載行駛。 本工程現(xiàn)場水域開闊，后方沿岸的公路暢通，水陸交通條件較好，本工程施工所需各種材料、構件、機具等可由水陸結合運至現(xiàn)場。所在地區(qū)目前已建有十分完善的水工混凝土構件預制基地、海上施工供應基地等設施，可以為本工程施工提供必要的服務。 本地區(qū)駐有大批的專業(yè)化海上工程施工隊伍，具有豐富的施工經(jīng)驗和較完善的施工設備，對本工程的施工環(huán)境、條件等比較熟悉，為工程的施工提供了可靠的保證。大連海洋大學本科畢業(yè)設計 第四章 設計成果第四章 設計成果 該工程為北侖港多用途件雜貨碼頭設計5000DWT散雜貨船。 簡要說明自己所設計的港口碼頭的結構方案（結構型式、結構構造及尺度）、結構安全度、主要作用（荷載）等。 介紹主要構件的計算圖式、主要技術參數(shù)（強度、剛度等）、內(nèi)力計算方法、計算成果（穩(wěn)定性、強度驗算、抗裂驗算）、施工圖。 在工程的施工順序、施工計劃安排及重要工序的施工方法、技術要求和質(zhì)量控制等都需要參照有關施工規(guī)范進行施工。一些細部結構如變形縫和縱、橫梁接縫處的施工一定要嚴格按照規(guī)范要求施工，在沉樁時要嚴格控制樁的豎向偏差，要符合設計要求（不大于1%）。 總平面設計主要包括，工程規(guī)模的確定，主要水工建筑物的總體尺度，生產(chǎn)作業(yè)工藝設計，平面布置方案。 不同的工程其具體的設計內(nèi)容也不同。港口工程：水域布置及尺度（港外水域，如進港航道、港外錨地；港內(nèi)水域，如港內(nèi)航道、船舶轉頭水域、港內(nèi)錨地、船舶制動水域、船舶回旋水域、港池、碼頭前水域；導航助航標志；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、集疏運、生產(chǎn)生活輔助設施等），裝卸作業(yè)工藝設計（選擇裝卸作業(yè)機械化系統(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施）。 1）平面布置應以港口發(fā)展規(guī)劃為基礎，合理利用自然條件、遠近結合和合理分區(qū)，并應留有綜合開發(fā)的余地。各類碼頭的布置既應避免相互于擾，也應相對集中，以便于綜合利用港口設施和集疏運系統(tǒng)。 2）新建港區(qū)的布置應與原有港區(qū)相協(xié)調(diào)，并有利于原有港區(qū)的攻造，同時應減少建設過程中對原有港區(qū)生產(chǎn)的于擾。 3）港口平面布置，應力求各組成部分之間的協(xié)調(diào)配合，有利于安全生產(chǎn)和方便船舶及物流運轉。 4）平面設計應考慮方便施工，并根據(jù)建設條件，注意施工場地的安排。 5）港口建設應考慮港口水域交通管理的必要設施，并應留有口岸檢查和檢驗設施布置的適當位置?！　≡O計船型為5000噸級件雜貨船?！　〈L：L=112m；型寬：B=17m；型深：H=；滿載吃水：T=。 一般5000噸級海港碼頭要求：允許波高h%4≤（順浪），h%4≤（橫浪）允許風力≤6級，平均≥。 按上述作業(yè)標準，扣除重疊因素，確定碼頭作業(yè)天數(shù)為289天，堆場作業(yè)天數(shù)365天，作業(yè)班制為三班制。1） 裝卸工藝方案除應滿足物料吞吐量的要求外，還要考慮到裝卸工藝的先進性，合理性及環(huán)保要求；2） 裝卸設備選型以國內(nèi)技術性能先進，設備省，通用性強，操作安全可靠及維修方便的機型，同時要考慮發(fā)展需要，統(tǒng)籌兼顧。3） 裝卸工藝流程應流暢實用，減少操作環(huán)節(jié)及勞動強度保障裝卸作業(yè)安全，先進，合理，行之有效。操作環(huán)節(jié)盡量減少的工藝流程； 裝卸設備的選型主要是依據(jù)年吞吐量，裝卸貨種及設計船型等因數(shù)進行，本項目建一個5000噸級多用途雜貨泊位，碼頭設計年吞吐量為礦建材料80萬噸。 泊位前沿裝備倆臺門座起重機進行件雜貨的裝卸作業(yè)，最大幅度25m，最大起重量10t，自重145t，門座起重機的起升高度，滿足最大到港最大散貨船舶空載設計水位和滿載設計低水位時全部散貨的裝卸作業(yè)，并且都能滿足其他各方面的設計最低要求。 件雜貨水平作業(yè)流動機械采用牽引車、平板車，堆場庫場采用叉車輪式起重機等起重機械進行作業(yè)。件雜貨：船←→門式起重機←→（臨時堆場←→輪胎起重機或叉車）←→牽引平板車←→輪 胎吊或叉車←→堆場 堆場←→輪胎吊（叉車）←→汽車←→貨主 1件雜貨泊位： 式中 T 年日歷天數(shù)，取365。 G 一一設計船型的實際載貨量( t) 。取。 一一裝卸一艘設計船型所需的時間(h) 。取。