【正文】 高樁碼頭工程總體設(shè)計(jì)實(shí)施畢業(yè)論文目 錄1. 緒論 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 工程概要 12. 自然條件 1 地形、地質(zhì)條件 1 水文條件 3 氣象條件 43. 營運(yùn)條件 4 貨運(yùn)資料 4 船型資料 4 碼頭機(jī)械 4 材料規(guī)格 5 施工條件 5 材料供應(yīng) 54. 水工建筑物 6 建筑物的種類和等級 6 建筑物的尺寸 6 裝卸工藝 7 碼頭結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 8 碼頭附屬設(shè)施 95. 港口水域 9 碼頭前停泊水域 9 回旋水域 10 錨地 10 航道 106. 軌道梁計(jì)算 12 斷面設(shè)計(jì) 12 計(jì)算跨度 12 計(jì)算荷載 13 內(nèi)力計(jì)算 14 軌道梁配筋計(jì)算 267. 普通縱梁 29 斷面設(shè)計(jì) 29 計(jì)算跨度 29 計(jì)算荷載 29 內(nèi)力計(jì)算 30 普通縱梁配筋 418. 橫向排架 43 斷面設(shè)計(jì) 43 計(jì)算跨度 43 計(jì)算荷載 44 單樁承載力計(jì)算 51 內(nèi)力計(jì)算 52 配筋計(jì)算 57 59 計(jì)算跨度 59 計(jì)算荷載 59 內(nèi)力計(jì)算 60 荷載組合 60 面板配筋計(jì)算 6110. 總結(jié) 63參考文獻(xiàn) 63上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1. 緒論 設(shè)計(jì)依據(jù)《港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》、《港口水工建筑物》、《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5019293）、《高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTJ29198）、《港口工程荷載規(guī)范》（JTJ21598）、《碼頭附屬設(shè)施技術(shù)規(guī)范》（JTJ2972001）、《港口工程樁基規(guī)范》（JTJ25498）、《港口工程地基規(guī)范》（JTJ25098）、《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL20397）。 設(shè)計(jì)內(nèi)容在教師的指導(dǎo)下完成一個碼頭工程的部分設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容包括：碼頭總平面布置設(shè)計(jì)、碼頭縱橫梁受力計(jì)算、縱橫梁配筋計(jì)算、碼頭斷面設(shè)計(jì)、部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工圖設(shè)計(jì)等。碼頭工程畢業(yè)設(shè)計(jì)一般應(yīng)該達(dá)到初步設(shè)計(jì)的要求。 工程概要根據(jù)儀征化纖公司“十五”及“十一五”的發(fā)展計(jì)劃，公司原煤用量及發(fā)展需求量的增加，需要對儀征化纖現(xiàn)有設(shè)計(jì)能力為120萬噸的長江港區(qū)碼頭卸煤泊位及輸煤廊道進(jìn)行擴(kuò)容改造，以滿足儀征化纖生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定運(yùn)行及發(fā)展的需要。儀征化纖長江港區(qū)碼頭位于江蘇省儀征境內(nèi)，長江儀征河段北岸。儀征化纖長江港區(qū)碼頭位于江蘇省儀征境內(nèi)，長江儀征河段北岸。根據(jù)計(jì)劃，本期碼頭改造方案為將現(xiàn)有碼頭的原1號皮帶機(jī)及廊道3跨加沉降縫約25米拆除，將原散貨碼頭向下游延長58米，以形成一個完整的卸煤泊位；新增一臺10噸卸煤機(jī)，安裝在新的卸煤泊位上；對輸煤廊道進(jìn)行擴(kuò)容改造。目前最大通過能力為120萬噸/年，一期改造后設(shè)計(jì)通過能力為160萬噸/年。2. 自然條件 地形、地質(zhì)條件交通部第三航務(wù)工程局設(shè)計(jì)院勘探隊(duì)1980年6月“江蘇石油化纖總廠碼頭技術(shù)設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)報(bào)告”對勘探區(qū)各層土工程地質(zhì)特點(diǎn)描述如下：1.(almQ4)灰色淤泥質(zhì)亞粘土及亞粘土飽和，軟塑～可塑，粉土含量較高，部分土的塑性指數(shù)Ip10。其頂部其底部含有粉土鏡體及夾層。2.Ⅱ2(almQ4)灰色亞砂土飽和，松散，夾有粉細(xì)砂夾層。含云母，螺殼及半碳化植物殘?bào)w。上述二層成為灰色軟土層，為長江河谷地區(qū)全新世堆積物，為一層灰色細(xì)顆粒軟土。以高壓縮性，穩(wěn)定性較差為其特點(diǎn)。在空間分布上，灰色軟土層多為組成上粗下細(xì)的二層結(jié)構(gòu)。上層（Ⅱ2）～，下層（Ⅱ1）～，亦有多層重復(fù)出現(xiàn)及水平相變，接觸帶附近多出現(xiàn)夾層或互層現(xiàn)象，碼頭部分以（Ⅱ1）土層為主。整個土層分部甚為穩(wěn)定，～。僅兩部個別鉆孔甚至缺失此層。3.Ⅲ2(alQ3)灰綠色亞粘土飽和濕，可塑～硬塑，含粉土及碳化植物殘?bào)w?！?，～。由于個別土樣的含水量（W%）偏大，壓縮系數(shù)（a12）故此土層強(qiáng)度指標(biāo)亦略偏差。分布趨勢大致為上游至下游，自北向南，土層厚度逐漸增厚，局部出現(xiàn)有缺失現(xiàn)象。4.Ⅲ3(alQ3)褐黃色亞粘土飽和，硬塑，含粉土，鐵錳質(zhì)氧化物及碳化植物殘?bào)w。不同程度地夾有灰白亞粘土，屬于高嶺土類。偶爾夾有下伏卵礫石蝕再堆積的硅質(zhì)卵礫石。土的物理力學(xué)性質(zhì)較好，為低壓縮性，低靈敏度土?！?～。此層分布較為穩(wěn)定。5.Ⅲ4(alQ)褐黃色砂土其以中粗砂，含礫砂為主，中密，有泥質(zhì)夾層。多為條帶狀或透鏡體狀分布于硬粘性土層，局部與下伏卵礫石層直接接觸?！?，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)（）=17～36擊。6.Ⅳ(alQ12)含泥卵礫石層黃色，亦見灰白色，藍(lán)灰色等雜色。其顏色取決于粘性土膠結(jié)物。其礫石含量約為50%，亂世略少于礫石含量。磨因度良好，球度不一，均為堅(jiān)硬硅質(zhì)巖，不存在軟弱巖成分。與粘性土和砂土混雜，為中密～密實(shí)的膠結(jié)含泥卵礫石層。泥質(zhì)含量不均勻，有程團(tuán)塊或夾層。其上游地區(qū)的含泥量略少于下游地區(qū)?！?～。本工程樁尖標(biāo)高坐落在該層。7.Ⅴ(elQ)殘積紅土層磚紅～淺紅色，亞粘土性，斷面較光滑，硬塑態(tài)，結(jié)構(gòu)較緊密。～，～。本層在樁尖持力層下。—粉砂巖（E4f）相當(dāng)于第三系阜寧群第四段，為磚紅，青灰色相雜的粉砂巖，厚層狀，其上部常有厚米余的半風(fēng)化帶，多半屬于強(qiáng)風(fēng)化，外形保持基巖原狀。但手?jǐn)Q成粉砂狀，泥質(zhì)含量高，為半堅(jiān)硬易半風(fēng)化巖石。地震基本烈度7度。： 地基土層分布層 數(shù)標(biāo)號土層名稱標(biāo) 高(m)厚 度(m)Ⅰ1灰色淤泥質(zhì)亞粘土及亞粘土0~ 2Ⅱ2灰色亞砂土～10Ⅲ3灰綠色亞粘土～84褐黃色亞粘土～75褐黃色砂土～Ⅳ6含泥卵礫石層～4Ⅴ7殘積紅土層～2Ⅵ8基巖—粉砂巖 水文條件 潮型儀征水道位于長江下游感潮河段，受中等潮汐影響，潮位呈非正規(guī)半日型，即為日兩漲兩落，漲潮歷時3小時多，落潮歷時9小時多；水平比降漲潮時小，落潮時大，枯水期尤為顯著。 潮位特征值參考南京及鎮(zhèn)江兩站長時段實(shí)測潮位特征，沙漫州潮位特征值（黃海零點(diǎn)，單位m）。 潮位特征表項(xiàng) 目特征值發(fā)生日期潮 位最 高最 低潮 差最 大插 補(bǔ)最 小0多年平均潮位插 補(bǔ) 設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)高水位 （黃海零點(diǎn)）設(shè)計(jì)低水位 （黃海零點(diǎn)）校核高水位 （黃海零點(diǎn)）校核低水位 （黃海零點(diǎn)） 河床演變碼頭項(xiàng)目位于儀征水道左岸，胥浦河口向上游至港監(jiān)碼頭。該河段深槽靠左岸，河床變化主要在深槽右側(cè)。15m線以上1985年以后基本穩(wěn)定。本河段15m線以上河床岸坡較陡，多在1：，為下游河床定的臨界值15～20m的邊坡比較緩，一般在1:～1:。本工程僅局部加樁及碼頭面鑿小孔，對河床穩(wěn)定性不起影響。目前，原碼頭段河床穩(wěn)定，能滿足改造后船舶的使用要求。工程地貌與泥沙港區(qū)位于長江下游沖積平原的河漫灘地上，地區(qū)性防洪大堤的外側(cè)。 氣象條件℃℃，最熱月(7月)℃，最冷月(1月)℃，℃。風(fēng)速統(tǒng)計(jì)，最大瞬時風(fēng)速可達(dá)40 m/s， m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)（SE）， m/s，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)（NE）?；撅L(fēng)壓值（離地面10米）高度在30米以下的建（構(gòu)），30米以上則為 降水統(tǒng)計(jì)本碼頭年平均降雨量1028ｍ，24小時最大降雨量 260mm，1小時最大降雨量70 mm，最大積雪深度 140 kPa。3. 營運(yùn)條件 貨運(yùn)資料2003年儀征化纖原煤采購量約為118萬噸。原煤主要來自于徐州礦務(wù)集團(tuán)、淮南礦業(yè)集團(tuán)、國投新集煤礦、安徽皖北煤礦和中國石化一級資源市場，通過1000～3000噸的煤駁船運(yùn)輸?shù)絻x征化纖長江港區(qū)碼頭。徐州礦物集團(tuán)原煤供應(yīng)量約為35萬噸，通常采用1500噸煤駁經(jīng)運(yùn)河運(yùn)輸。淮南礦業(yè)集團(tuán)原煤供應(yīng)量約為24萬噸，國投新集煤礦原煤供應(yīng)量約為15萬噸，安徽皖北煤礦原煤供應(yīng)量約為15萬噸，其余原煤由中國石化一級資源市場統(tǒng)一采購供應(yīng)，上述原煤通過鐵路就近送至南京、蕪湖等地的港口碼頭，然后裝卸倒駁至1000～3000噸的煤駁船，再運(yùn)輸至儀征化纖長江港區(qū)碼頭。 船型資料設(shè)計(jì)船型為3000噸的長江內(nèi)河煤炭駁船，船長L=90m，船寬B=14m，船深D=，滿載吃水T=。 碼頭機(jī)械10噸卸煤機(jī)采用抓斗門機(jī)。最大幅度30m，自重200噸。每根支腿4個輪子，輪壓250KN。 材料規(guī)格 混凝土鋼筋混凝土重度取為，混凝土重度取為。 性能指標(biāo)MPa強(qiáng)度等級設(shè)計(jì)值彈性模量預(yù)應(yīng)力芯棒C40預(yù)制迭合部分C30現(xiàn)澆梁頂部分C25。 性能指標(biāo)MPa鋼筋種類設(shè)計(jì)值彈性模量預(yù)應(yīng)力鋼筋500420非預(yù)應(yīng)力鋼筋310310構(gòu)造鋼筋235210 施工條件施工單位具備碼頭施工所需的各種機(jī)具和鋼筋混凝土構(gòu)建的預(yù)制廠，施工單位的技術(shù)力量雄厚，施工經(jīng)驗(yàn)豐富。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，為工程施工提供了方便。 材料供應(yīng)當(dāng)?shù)厥县S富，水泥、砂、鋼材和木材可以由水路或公路運(yùn)入。4. 水工建筑物 建筑物的種類和等級本港區(qū)主要的水工建筑物有碼頭和堆場。由于本港為河港，設(shè)計(jì)船型為3000噸的駁船，屬于小型碼頭。故取結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取為1。 建筑物的尺寸 碼頭岸線長度根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：直立式碼頭的泊位長度和碼頭長度，應(yīng)滿足船舶安全靠離、系纜和裝卸作業(yè)的要求，計(jì)算如下：─泊位長度─占用的碼頭長度─設(shè)計(jì)船型的型長─富裕長度，～，本碼頭取12m 碼頭的頂面標(biāo)高根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：碼頭前沿設(shè)計(jì)高程應(yīng)為碼頭設(shè)計(jì)高水位加超高：─碼頭前沿設(shè)計(jì)高程─碼頭設(shè)計(jì)高水位─超高， 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：碼頭前沿設(shè)計(jì)水深應(yīng)保證營運(yùn)期內(nèi)設(shè)計(jì)船型滿載吃水情況下安全?？亢脱b卸作業(yè)。─碼頭前沿設(shè)計(jì)水深─船舶的滿載吃水─龍骨下的最小富裕深度─其他富裕深度，需考慮波浪富裕深度，；船舶因積載不均勻而產(chǎn)生的尾吃水，；備淤深度。 碼頭底高程。 碼頭結(jié)構(gòu)寬度本碼頭結(jié)構(gòu)分為前樁臺和后樁臺。前樁臺主要布置10噸卸煤機(jī)和橡膠護(hù)舷、系船柱等碼頭附屬設(shè)施；后樁臺主要布置輸煤廊道和皮帶機(jī)。根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：碼頭上設(shè)軌道式起重機(jī)時，靠江側(cè)的軌道中心線至碼頭前沿線的距離不易小于2m。臨水側(cè)軌道梁之外的富裕寬度的選定主要考慮到船舶的靠岸和系纜的方便，以及洗艙水排水管，門機(jī)電纜等一些輔助作業(yè)設(shè)施的布置。陸側(cè)軌道梁外的富裕間距的選定主要考慮到作業(yè)的安全。所以碼頭前樁臺寬度：碼頭后樁臺寬度： 堆場面積的確定根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：─堆場容量（萬噸）─貨物年吞吐量，根據(jù)資料取160萬噸─倉庫，堆場的不平衡系數(shù)，─貨物最大入場百分比，取100%─倉庫，堆場的年?duì)I運(yùn)天數(shù)，取360天─貨物在倉庫，堆場的平均堆存期，取10天。取為11000萬平方米。─堆場面積─堆場容量─單位有效面積的貨物堆存量()，根據(jù)規(guī)范取為6─倉庫堆場總面積利用率， 裝卸工藝根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：裝卸工藝方案比選，應(yīng)著重對各方案的技術(shù)先進(jìn)性、裝卸質(zhì)量、作業(yè)安全措施、設(shè)備來源與可靠程度、維修難易、節(jié)約能源、環(huán)境影響等方面進(jìn)行分析比較，說明其優(yōu)缺點(diǎn)及存在問題。本碼頭為典型的進(jìn)口碼頭，貨物的進(jìn)口量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于貨物的出口量，故裝卸工藝采用如下形式：抓斗式門座起重機(jī)→皮帶運(yùn)輸機(jī)→堆場→斗輪堆取料機(jī)→裝車機(jī) 碼頭結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 方案選型重力式、板樁式及高樁式是碼頭結(jié)構(gòu)的主要型式。重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要決定于墻身結(jié)構(gòu)，一般適用于較好的地基；板樁碼頭主要靠板樁沉入地基來維持工作，但板樁是薄壁結(jié)構(gòu)，抗彎能力有限，一般使用于萬噸級以下的碼頭；高樁碼頭是應(yīng)用廣泛的主要碼頭結(jié)構(gòu)型式，適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基，對于表層由軟土組成，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)型式。本碼頭選址處土質(zhì)較差，且碼頭橫向尺寸較大，水陸坡岸坡度較緩，故應(yīng)采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)形式。 結(jié)構(gòu)方案擬定本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土高樁梁板式結(jié)構(gòu)，碼頭分為前方承臺、后方承臺，各部分連接處設(shè)置變形縫，縱梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)。碼頭縱向長83米，共計(jì)12榀，考慮到碼頭縱向比較短，故將碼頭沿順岸方向分為2段（兩段各6榀，兩邊懸臂1m，共長41m.），兩段之間設(shè)變形縫，變形縫寬度2cm，縫中填筑建筑泡沫材料。因設(shè)計(jì)船型為3000噸級駁船，噸位不大，對碼頭的水平作用力也不大，碼頭按二級建筑物設(shè)計(jì)，故考慮設(shè)置一對叉樁，一對雙直樁。雙直樁布置于海側(cè)軌道梁下，叉樁布置于海側(cè)普通縱梁之下。，叉樁斜度為3，與橫向排架平面分別成160176。與20176。本碼頭不設(shè)樁帽，縱梁直接擱置于橫梁之上。各構(gòu)件擱置長度均取為20cm。 構(gòu)件尺寸： 各構(gòu)件尺寸（單位：mm）構(gòu)件名稱材料施工方法斷面型式及尺寸樁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制500500實(shí)心方樁C50橫梁鋼筋混凝土預(yù)制倒T型，上橫梁尺寸4001200，下橫梁尺寸1000600軌道梁鋼筋混凝土預(yù)制矩形，尺寸5001200普通縱梁鋼筋混凝土預(yù)制矩形，尺寸5001200