【正文】 第1章 設(shè)計(jì)背景 南排河漁港碼頭工程設(shè)計(jì)梁板式高樁碼頭結(jié)構(gòu)第1章 設(shè)計(jì)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(biāo)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(dá)三四十種，總量高達(dá)七八萬(wàn)噸。現(xiàn)在的南排河中心漁港碼頭上僅可同時(shí)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(xiàng)目，包括長(zhǎng)約500米的漁港碼頭，港池和航道清淤90萬(wàn)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(shè)施，通訊導(dǎo)航設(shè)備以及房屋等陸域配套設(shè)施等。預(yù)計(jì)總工期1年。中心漁港建成竣工后，碼頭上可同時(shí)容納約700只漁船，周邊的養(yǎng)殖業(yè)、服務(wù)業(yè)也將借勢(shì)得到發(fā)展。建設(shè)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(shè)施，通訊導(dǎo)航設(shè)備等。 設(shè)計(jì)原則（一） 總體設(shè)計(jì)符合國(guó)家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國(guó)家和行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)法規(guī)、政策和規(guī)定。（二） 結(jié)合國(guó)情，采用成熟的技術(shù)、設(shè)備和材料，使工程設(shè)計(jì)安全可靠、使用方便、工程量少、總造價(jià)低、施工進(jìn)度快，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（三） 注重工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，不占用土地，方便管理，節(jié)省投資。 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，《漁港工程》，《漁港總體設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施指南》 設(shè)計(jì)任務(wù)本例擬對(duì)南排河中心漁港的卸漁碼頭進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。第2章 設(shè)計(jì)資料 第2章 設(shè)計(jì)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(gè)漁業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)合而為一。轄21個(gè)漁業(yè)村1個(gè)居委會(huì)，總?cè)丝?萬(wàn)人。鎮(zhèn)域南北狹長(zhǎng)。海岸線長(zhǎng)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(jì)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(dá)，是環(huán)渤海區(qū)域的海洋資源大鎮(zhèn)。獨(dú)具魅力的淤泥質(zhì)海灘孕育了三疣梭子蟹、中國(guó)對(duì)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(dú)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(yùn)輸、漁家風(fēng)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(guó)家一級(jí)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(guó)營(yíng)冷庫(kù)5座，60噸水塔2座，對(duì)岸有油庫(kù)2座，容量為1700噸，并建上油碼頭1座，港池后方已建成學(xué)校`醫(yī)院、郵電、旅館、飯店、影劇院一系列生活公共等公有設(shè)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(luò)繹不絕，高峰期日達(dá)萬(wàn)人以上，參加水產(chǎn)品交易的客戶近600多個(gè)單位。近年來(lái)，每年通過(guò)南排河漁港碼頭交易疏散出去的水產(chǎn)品達(dá)8萬(wàn)多噸，成交額達(dá)7億元；每年出口經(jīng)濟(jì)魚，蝦4000余噸，創(chuàng)匯1700萬(wàn)美元，為發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了條件。目前，南排河原有碼頭已不適應(yīng)漁業(yè)發(fā)展的要求。由于地理優(yōu)勢(shì)，吸引了山東，遼寧，天津及本省唐山等地船只150300艘來(lái)此售貨、補(bǔ)給，每逢生產(chǎn)汛期，日前港船只達(dá)860艘，御港量也于2005年突破10萬(wàn)噸大關(guān)，泊位緊張，船只擁擠，相互碰撞，卸漁補(bǔ)給的漁船需排隊(duì)等待幾個(gè)小時(shí)才能靠上碼頭。南排河漁港碼頭的建設(shè)迫在眉急。隨著濱海新區(qū)的成立、渤海新區(qū)的批準(zhǔn)和XX大港的建成運(yùn)營(yíng)，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(shí)之機(jī)、地利之先得南排河鎮(zhèn)正以強(qiáng)烈得發(fā)展意識(shí)，“以工業(yè)立鎮(zhèn)，以海強(qiáng)鎮(zhèn)”，加快建設(shè)沿海特色經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)廊，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)強(qiáng)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(hào)）。（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(fēng)向?yàn)镾SW,%，%，強(qiáng)風(fēng)向ENE,最大風(fēng)速31m\s,其次ESE向，最大風(fēng)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(dá)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(gè)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(duì)濕度64%。7月份相對(duì)濕度大，月平均相對(duì)濕度達(dá)76%，5月份干燥，相對(duì)濕度50%。 水文條件本港屬規(guī)則半日期。據(jù)岐口驗(yàn)潮站1960年實(shí)測(cè)資料（距本港15km）特征潮位（國(guó)家黃海85基準(zhǔn)）最高潮位； 最大潮差 最低潮位； 最小潮差 平均潮差； 設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)高水位 設(shè)計(jì)低水位 乘潮情況是每24小時(shí)內(nèi)各有2個(gè)高潮，每個(gè)潮位漲潮前，潮落后保證4小時(shí)、3個(gè)小時(shí)，每個(gè)潮位情況下的乘潮水位見表21。表21 乘潮水位乘潮時(shí)間（小時(shí)）保證率（%）乘潮水位（m）49090390注：上表中選取每潮4小時(shí)的乘潮水位。根據(jù)波浪折射、繞射計(jì)算結(jié)果，可得碼頭前沿不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)波浪要素，見表22表22 南排河中心漁港不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)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(chǎng)地位于冀中平原東部，為濱海平原，該場(chǎng)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(chǎng)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?！＃?）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(biāo)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(biāo)的統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)根據(jù)前述所劃分的工程地質(zhì)層作為統(tǒng)計(jì)單元，對(duì)地基上物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)前首先對(duì)全部指標(biāo)逐一檢查，剔除個(gè)別明顯不合理的指標(biāo)后輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后，由計(jì)算機(jī)采用Grubbs準(zhǔn)則對(duì)指標(biāo)進(jìn)一步取舍。常規(guī)指標(biāo)；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(biāo)準(zhǔn)差。常規(guī)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；按各級(jí)垂直荷載下抗剪強(qiáng)度T值的算數(shù)平均值求得C、φ指標(biāo)，該值標(biāo)為峰值。三軸剪切指標(biāo)；刪除個(gè)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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值及抗剪強(qiáng)度計(jì)算建議值按有關(guān)規(guī)范要求，巖土指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按指標(biāo)變異系數(shù)、統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)進(jìn)行修正巖土指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值及抗剪強(qiáng)度計(jì)算建議值如下表23；表23 抗剪強(qiáng)度計(jì)算建議值層號(hào) 場(chǎng)地地基土抗剪強(qiáng)度（固結(jié)快剪）按工程地質(zhì)手冊(cè)修正本次建議按工程地質(zhì)手冊(cè)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(xué)性質(zhì)指標(biāo)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(yàn)，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。勘察結(jié)果表明，第一層物理力學(xué)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(xué)性質(zhì)較好，壓縮性低，可作為端持力層。但建議樁端進(jìn)入持力層。但建議樁端進(jìn)入持力層一定深度，一般不小于4D。擬建場(chǎng)地各層上的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值及壓縮模型量標(biāo)準(zhǔn)值可取值如下，表24表24 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)及壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)值地層代號(hào)（1）（2）（3）（4）（5）（6）承載力（kPa）8012065125120170壓縮模量（MPa）表25 方樁樁基設(shè)計(jì)參數(shù)地層代號(hào)(1)(2)(3)(4)(5)(6)樁的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）203519486460樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)6005501800 地震條件該場(chǎng)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(jì)及發(fā)展水平測(cè)試表26。船型馬力船體材料型長(zhǎng)（m）型寬（m）干舷高（m）船艉吃水（m）數(shù)量（艘）目前預(yù)測(cè)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(guó)家實(shí)行“雙控”捕撈政策，鼓勵(lì)發(fā)展中、深及遠(yuǎn)洋漁業(yè)，預(yù)測(cè)表中以發(fā)展200300HP以上漁船為主。到2010年預(yù)測(cè)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?cè)絹?lái)越注重漁業(yè)資源的有效保護(hù)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(jì)算出2010年卸港量為12萬(wàn)噸。漁港規(guī)劃設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)代表船型一般選取來(lái)港尺度較大的船型，同時(shí)又兼顧漁船船型今后的發(fā)展趨勢(shì)。作為中等規(guī)模的一級(jí)漁港本港選用275HP漁船。設(shè)計(jì)船型見表27。表27設(shè)計(jì)船型船型馬力船長(zhǎng)（m）船寬（m）艉吃水（m）干舷高度（m）HC821275HP漁政船300HP第3章 設(shè)計(jì)成果 第3章 設(shè)計(jì)成果 總體設(shè)計(jì)成果南排河漁港卸漁碼頭長(zhǎng)212m，由于作用在碼頭面的荷載較小，且根據(jù)卸漁碼頭的實(shí)際情況，不設(shè)后方樁臺(tái)，而是在后方設(shè)置水產(chǎn)平交易市場(chǎng)、冷藏區(qū)、魚貨加工區(qū)等。 結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從最初搜集設(shè)計(jì)資料，到畢業(yè)答辯整整一個(gè)學(xué)期，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程既漫長(zhǎng)又枯燥，由于初次獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)之初到最后定稿反反復(fù)復(fù)算了好幾回，盡管如此，也有很多地方不盡如人意。在最初設(shè)計(jì)確定前方樁臺(tái)構(gòu)造尺寸時(shí)，沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，只能根據(jù)課本及規(guī)范中的要求預(yù)先進(jìn)行確定，因此設(shè)計(jì)的縱橫梁尺寸難免會(huì)偏大，造成浪費(fèi)。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我是這樣做的：首先根據(jù)漁港相關(guān)規(guī)范計(jì)算碼頭泊位數(shù)，碼頭長(zhǎng)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(shè)計(jì)資料，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文及工程情況選擇碼頭結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(lái)具體確定面板、縱梁、橫梁、樁、樁帽的結(jié)構(gòu)尺寸。然后進(jìn)行船舶荷載計(jì)算，包括作用在船舶上的風(fēng)荷載，水流對(duì)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(hù)舷型號(hào)。接著進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。首先計(jì)算面板，本例中只計(jì)算了與縱橫梁四邊相連的面板，按雙向板計(jì)算，應(yīng)對(duì)施工期和使用期荷載分別計(jì)算，進(jìn)行作用效應(yīng)組合，按最大彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算，并畫出面板配筋圖。對(duì)于縱梁，由于時(shí)間有限，我只計(jì)算了施工期荷載，本例中縱梁搭在樁帽上，使用期應(yīng)按五跨彈性連續(xù)梁計(jì)算。重點(diǎn)計(jì)算了橫向排架部分，分別用五彎矩方程計(jì)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(jìn)行了作用效應(yīng)組合，根據(jù)最大彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算，畫出配筋圖。然后計(jì)算樁的極限承載力，吊運(yùn)內(nèi)力等，由于本例中荷載，彎矩較小，根據(jù)《海港工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中冊(cè)選用樁的配筋，畫出配筋圖。整個(gè)計(jì)算過(guò)程基本手算，為盡量避免出現(xiàn)大的錯(cuò)誤，很多地方不只算了一次，但由于人工計(jì)算導(dǎo)致所有計(jì)算結(jié)果不見得百分百正確，望指正。第4章 平面設(shè)計(jì)第4章 平面設(shè)計(jì)漁港應(yīng)根據(jù)級(jí)別、自然條件、城鎮(zhèn)規(guī)劃、市場(chǎng)因素、工藝流程及未來(lái)發(fā)展等進(jìn)行平面布置，按照統(tǒng)籌安排，合理布局，遠(yuǎn)近結(jié)合，分期建設(shè)的原則，做好規(guī)劃和相應(yīng)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(yùn)輸?shù)?，因此水域和陸域各?xiàng)設(shè)施的規(guī)劃和平面布置應(yīng)統(tǒng)一