【正文】 第1章 設計背景 南排河漁港碼頭工程設計梁板式高樁碼頭結(jié)構(gòu)第1章 設計背景 工程概述XX市南排河漁港位于河北省東部，渤海灣西岸，XX市以東30km處，北距天津100km，南臨山東40km，西靠滄州70km。地理坐標為東經(jīng)117度39分，北緯38度30分。XX市南排河鎮(zhèn)是滄州海域海上漁業(yè)集中地，每年從這里上岸的海產(chǎn)品多達三四十種，總量高達七八萬噸?，F(xiàn)在的南排河中心漁港碼頭上僅可同時容納200至300只漁船停泊，已不能滿足漁業(yè)生產(chǎn)的需要。南排河中心漁港項目，包括長約500米的漁港碼頭，港池和航道清淤90萬立方米，港區(qū)道路5512平方米，防波堤350米，擋土墻58米，深水井一眼，配套水電設施，通訊導航設備以及房屋等陸域配套設施等。預計總工期1年。中心漁港建成竣工后，碼頭上可同時容納約700只漁船，周邊的養(yǎng)殖業(yè)、服務業(yè)也將借勢得到發(fā)展。建設碼頭450米，港區(qū)道路5512平方米，防波堤350米，擋土墻58米，，深水井一眼，配套水電設施，通訊導航設備等。 設計原則（一） 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(guān)工程建設法規(guī)、政策和規(guī)定。（二） 結(jié)合國情，采用成熟的技術(shù)、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。（三） 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。 設計依據(jù)設計任務書，《漁港工程》，《漁港總體設計規(guī)范實施指南》 設計任務本例擬對南排河中心漁港的卸漁碼頭進行設計計算。第2章 設計資料 第2章 設計資料 地形條件南排河鎮(zhèn)位于河北省XX市東部，由原歧口鎮(zhèn)、南排河鎮(zhèn)、趙家堡鄉(xiāng)三個漁業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)合而為一。轄21個漁業(yè)村1個居委會，總?cè)丝?萬人。鎮(zhèn)域南北狹長。海岸線長50公里，是河北省著名漁區(qū)。南排河鎮(zhèn)位于環(huán)渤海經(jīng)濟圈的中心位置，東臨渤海，北依京津，南接XX大港，海防公路貫穿全境，海陸交通發(fā)達，是環(huán)渤海區(qū)域的海洋資源大鎮(zhèn)。獨具魅力的淤泥質(zhì)海灘孕育了三疣梭子蟹、中國對蝦等美味海珍品。自古以“魚鹽之利雄天下”著稱的南排河，憑借獨特的區(qū)位，豐富的海洋資源，發(fā)展起海洋捕撈、海水養(yǎng)殖、鹽業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)，海洋運輸、漁家風情游、貂狐養(yǎng)殖、海洋工業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)。南排河漁港目前是河北省群眾漁業(yè)的國家一級漁港。漁港附近建有冷藏量5000噸，速凍300噸，日治冰200噸，日加工漁貨300噸的國營冷庫5座，60噸水塔2座，對岸有油庫2座，容量為1700噸，并建上油碼頭1座，港池后方已建成學校`醫(yī)院、郵電、旅館、飯店、影劇院一系列生活公共等公有設施。漁汛旺季，各地漁商蜂擁而至，特別是京、津等地的車輛和人員更是絡繹不絕，高峰期日達萬人以上，參加水產(chǎn)品交易的客戶近600多個單位。近年來，每年通過南排河漁港碼頭交易疏散出去的水產(chǎn)品達8萬多噸，成交額達7億元；每年出口經(jīng)濟魚，蝦4000余噸，創(chuàng)匯1700萬美元，為發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)造了條件。目前，南排河原有碼頭已不適應漁業(yè)發(fā)展的要求。由于地理優(yōu)勢，吸引了山東，遼寧，天津及本省唐山等地船只150300艘來此售貨、補給，每逢生產(chǎn)汛期，日前港船只達860艘，御港量也于2005年突破10萬噸大關(guān)，泊位緊張，船只擁擠，相互碰撞，卸漁補給的漁船需排隊等待幾個小時才能靠上碼頭。南排河漁港碼頭的建設迫在眉急。隨著濱海新區(qū)的成立、渤海新區(qū)的批準和XX大港的建成運營，南排河已成為世人矚目的創(chuàng)業(yè)熱土。發(fā)展潮生催人急。得天時之機、地利之先得南排河鎮(zhèn)正以強烈得發(fā)展意識，“以工業(yè)立鎮(zhèn)，以海強鎮(zhèn)”，加快建設沿海特色經(jīng)濟長廊，環(huán)渤海經(jīng)濟強鎮(zhèn)。 氣象條件本港采用XX市李家堡氣象站資料。，最高平均氣溫為25至26攝氏度。（1981年6月7號）。（1983年12月30日）。,%，年最多降水日66天，年最多降水日49天。(1981年7月4日)。港區(qū)常風向為SSW,%，%，強風向ENE,最大風速31m\s,其次ESE向，最大風向26m\ 5月份最大。年平均霧日13天，最多20天（），最少為8天（1981年）。霧日多發(fā)生在秋冬兩季，尤以一月份最多。最多達七天（1982年3月）。冰期主要發(fā)生在12月上旬至翌年三月中旬，冰期為三個月。1和 2月份為盛冰期。港池內(nèi)一般年份冰厚7cm左右。多年平均相對濕度64%。7月份相對濕度大，月平均相對濕度達76%，5月份干燥，相對濕度50%。 水文條件本港屬規(guī)則半日期。據(jù)岐口驗潮站1960年實測資料（距本港15km）特征潮位（國家黃海85基準）最高潮位； 最大潮差 最低潮位； 最小潮差 平均潮差； 設計水位 設計高水位 設計低水位 乘潮情況是每24小時內(nèi)各有2個高潮，每個潮位漲潮前，潮落后保證4小時、3個小時，每個潮位情況下的乘潮水位見表21。表21 乘潮水位乘潮時間（小時）保證率（%）乘潮水位（m）49090390注：上表中選取每潮4小時的乘潮水位。根據(jù)波浪折射、繞射計算結(jié)果，可得碼頭前沿不同重現(xiàn)期設計波浪要素，見表22表22 南排河中心漁港不同重現(xiàn)期設計波浪要素波向重現(xiàn)期H1/10(M)H1% (M)H5% (M)H13% (M)H (M)T (S)L (M)E50年25年47．3410年5年2年ENE50年25年10年42．465年2年NE50年25年47．3410年5年2年 地質(zhì)條件擬建場地位于冀中平原東部，為濱海平原，該場地地層均以海相沉積為主。依據(jù)勘探揭示、室內(nèi)鑒定和工程地質(zhì)特性以及埋藏分布規(guī)律，將該場地勘探深度內(nèi)地層共劃分為六層，地層層序自上而下為；（1）層粉質(zhì)粘土；（2）層粉土；（3）層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；（4）層粉土；（5）層粉質(zhì)粘土；（6）層粉土。（1）層粉土灰褐色，稍密—中密，濕，含貝殼碎片，腐值質(zhì)，局部沙質(zhì)較高，具有薄理層?！?。（2）層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土灰褐色，可塑—軟塑，含腐殖質(zhì)，和上層為漸變關(guān)系，局部可見貝殼碎片薄層。—。（3）層粉上粘土—灰褐色，稍密，很濕，含腐殖質(zhì)，云母碎片。在標高 ?！?。（5）層粉質(zhì)粘土淺灰色—灰黃色，可塑，含腐殖質(zhì)。局部粘粒含量高，可謂粘土，棕褐色，含氧化鐵，可見姜石。—。（6）層粉上—黃褐色，和上層為漸變關(guān)系，濕，中密—密室，含大氧化鐵，云母碎片。指標的統(tǒng)計與評價根據(jù)前述所劃分的工程地質(zhì)層作為統(tǒng)計單元，對地基上物理力學性質(zhì)指標進行統(tǒng)計。統(tǒng)計前首先對全部指標逐一檢查，剔除個別明顯不合理的指標后輸入計算機進行統(tǒng)計，然后，由計算機采用Grubbs準則對指標進一步取舍。常規(guī)指標；提供去掉10%后最小值、最大值、平均值、變異系數(shù)、樣本數(shù)以及標準差。常規(guī)抗剪強度指標；按各級垂直荷載下抗剪強度T值的算數(shù)平均值求得C、φ指標，該值標為峰值。三軸剪切指標；刪除個別偏值后，提供算術(shù)平均值、最小值、最大值及樣本數(shù)。巖土指標標準值及抗剪強度計算建議值按有關(guān)規(guī)范要求，巖土指標標準值應按指標變異系數(shù)、統(tǒng)計樣本數(shù)進行修正巖土指標標準值及抗剪強度計算建議值如下表23；表23 抗剪強度計算建議值層號 場地地基土抗剪強度（固結(jié)快剪）按工程地質(zhì)手冊修正本次建議按工程地質(zhì)手冊修正本次建議C（kPa）φ(度)C（kPa）φ(度)121616323234561616根據(jù)各工程地質(zhì)層的物理力學性質(zhì)指標以及埋藏分布條件等，按照《港口工程技術(shù)規(guī)范，并結(jié)合地區(qū)性經(jīng)驗，提出地基土容許承載力，以及水下鉆孔灌注樁的極限側(cè)摩阻力建議值?？辈旖Y(jié)果表明，第一層物理力學性質(zhì)較差；第二層埋深較深，并有較厚的軟弱下臥層；第三層承載力低，壓縮性高。以上三層均不宜作為樁基端持力層。第四、五層物理力學性質(zhì)較好，壓縮性低，可作為端持力層。但建議樁端進入持力層。但建議樁端進入持力層一定深度，一般不小于4D。擬建場地各層上的地基承載力標準值及壓縮模型量標準值可取值如下，表24表24 地基承載力標準及壓縮模量標準值地層代號（1）（2）（3）（4）（5）（6）承載力（kPa）8012065125120170壓縮模量（MPa）表25 方樁樁基設計參數(shù)地層代號(1)(2)(3)(4)(5)(6)樁的極限側(cè)摩阻力標準值（kPa）203519486460樁的極限端阻力標準值(kPa)6005501800 地震條件該場地位于地震烈度六區(qū)，不考慮砂土液化。 漁港卸漁量與漁船發(fā)展水平本港現(xiàn)有漁船總數(shù)1300條，其中80HP以下的木質(zhì)船230條；80150HP的木質(zhì)船450條；200HP的鋼質(zhì)船200條。本港現(xiàn)有漁政船總數(shù)3條；其中鋼條2條，木質(zhì)1條。下面是漁船的統(tǒng)計及發(fā)展水平測試表26。船型馬力船體材料型長（m）型寬（m）干舷高（m）船艉吃水（m）數(shù)量（艘）目前預測80馬力以下木質(zhì)230200817150木質(zhì)275．3450450HC876220鋼制420440HC821275鋼制200200SCT801300鋼制3415VHY8759350鋼制15總數(shù)13021300鑒于國家實行“雙控”捕撈政策，鼓勵發(fā)展中、深及遠洋漁業(yè)，預測表中以發(fā)展200300HP以上漁船為主。到2010年預測總船數(shù)接近1300條左右。根據(jù)漁業(yè)資源的有限性和漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然性，今后在人們越來越注重漁業(yè)資源的有效保護和合理利用的情況下，擬建中心根據(jù)2005年的卸港量水平，計算出2010年卸港量為12萬噸。漁港規(guī)劃設計中，設計代表船型一般選取來港尺度較大的船型，同時又兼顧漁船船型今后的發(fā)展趨勢。作為中等規(guī)模的一級漁港本港選用275HP漁船。設計船型見表27。表27設計船型船型馬力船長（m）船寬（m）艉吃水（m）干舷高度（m）HC821275HP漁政船300HP第3章 設計成果 第3章 設計成果 總體設計成果南排河漁港卸漁碼頭長212m，由于作用在碼頭面的荷載較小，且根據(jù)卸漁碼頭的實際情況，不設后方樁臺，而是在后方設置水產(chǎn)平交易市場、冷藏區(qū)、魚貨加工區(qū)等。 結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭設計為高樁碼頭結(jié)構(gòu)形式，橫向排架間距7m，分為3跨，兩邊懸臂各2m。 施工圖設計成果設計圖紙包括橫向排架斷面圖，碼頭立面圖，總平面布置圖，樁位圖，面板配筋圖，橫梁配筋圖，樁配筋圖。 設計成果評價本次畢業(yè)設計從最初搜集設計資料，到畢業(yè)答辯整整一個學期，整個設計過程既漫長又枯燥，由于初次獨立完成設計，從設計之初到最后定稿反反復復算了好幾回，盡管如此，也有很多地方不盡如人意。在最初設計確定前方樁臺構(gòu)造尺寸時，沒有實際經(jīng)驗，只能根據(jù)課本及規(guī)范中的要求預先進行確定，因此設計的縱橫梁尺寸難免會偏大，造成浪費。 這次的畢業(yè)設計我是這樣做的：首先根據(jù)漁港相關(guān)規(guī)范計算碼頭泊位數(shù)，碼頭長度，碼頭面高程，碼頭前沿水深，碼頭前水域?qū)挾鹊龋敬_定碼頭平面布置。然后根據(jù)設計資料，結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)、水文及工程情況選擇碼頭結(jié)構(gòu)形式進行設計。初步確定碼頭分段，橫向排架間距，樁基布置，裝卸工藝等。接下來具體確定面板、縱梁、橫梁、樁、樁帽的結(jié)構(gòu)尺寸。然后進行船舶荷載計算，包括作用在船舶上的風荷載，水流對船舶的作用，船舶系纜力，船舶撞擊力等，根據(jù)船舶撞擊力產(chǎn)生的撞擊能選擇橡膠護舷型號。接著進行內(nèi)力計算。首先計算面板，本例中只計算了與縱橫梁四邊相連的面板，按雙向板計算，應對施工期和使用期荷載分別計算，進行作用效應組合，按最大彎矩進行配筋計算，并畫出面板配筋圖。對于縱梁，由于時間有限，我只計算了施工期荷載，本例中縱梁搭在樁帽上，使用期應按五跨彈性連續(xù)梁計算。重點計算了橫向排架部分，分別用五彎矩方程計算了施工期和使用期的每種荷載作用下的支座、跨中彎矩，支座反力等，按承載能力極限狀況進行了作用效應組合，根據(jù)最大彎矩進行配筋計算，畫出配筋圖。然后計算樁的極限承載力，吊運內(nèi)力等，由于本例中荷載，彎矩較小，根據(jù)《海港工程設計手冊》中冊選用樁的配筋，畫出配筋圖。整個計算過程基本手算，為盡量避免出現(xiàn)大的錯誤，很多地方不只算了一次，但由于人工計算導致所有計算結(jié)果不見得百分百正確，望指正。第4章 平面設計第4章 平面設計漁港應根據(jù)級別、自然條件、城鎮(zhèn)規(guī)劃、市場因素、工藝流程及未來發(fā)展等進行平面布置，按照統(tǒng)籌安排，合理布局，遠近結(jié)合，分期建設的原則，做好規(guī)劃和相應的平面布局。漁港作業(yè)包括水上航行，裝卸，錨泊，又包括陸域生產(chǎn)，加工，運輸?shù)?，因此水域和陸域各項設施的規(guī)劃和平面布置應統(tǒng)一