【正文】 、SZYKYKYZYZYZYZHK2～HKHKHKHKHK17HKZK10等孔處），而場區(qū)西南區(qū)域（莆田羅嶼25萬噸級散貨碼頭區(qū)域）僅在6ZK6ZK3孔有揭示，其它區(qū)域基本缺失。該層頂板標高一般為＋～－，～，局部（YZZK20等鉆孔處）較厚，～。標準貫入一般擊數(shù)為7～24擊。Ⅱ13 灰色淤泥質(zhì)土飽和，流塑～軟塑。以淤泥質(zhì)粘土為主，切面光滑，土質(zhì)均勻，含少量有機質(zhì)及腐殖質(zhì)，略具臭味。局部土質(zhì)不均，含較多中粗砂，為淤泥質(zhì)土混砂。搖震無反應(yīng)，干強度高，韌性高。該土層分布零散，在YZ6ZK7ZK7ZKZK1ZK13中有揭露。該層頂板標高起伏較大，一般為＋～－，～。實測標準貫入擊數(shù)一般為1～3擊。Ⅱ2 灰白～灰黃色中粗砂飽和，稍密～中密（局部為松散狀）。砂質(zhì)較純，顆粒較勻，成分以石英砂為主，含少量腐殖物及云母碎片，局部混少量卵、礫石及粉細砂，局部混少量粘性土。該層零散分布在場區(qū)散雜貨泊位、集裝箱泊位、羅嶼25萬噸級散貨碼頭等區(qū)域。該層頂板標高一般為－～＋，～，局部（YK11孔）較厚。標準貫入擊數(shù)一般為11～26擊，局部（SZZKZK29D等孔）較松散，標準貫入擊數(shù)為8～10擊。Ⅲ 灰白～灰黃色殘積砂質(zhì)粘性土飽和，硬塑（局部為可塑偏硬）。主要成分為由長石風化的粘土礦物、石英及云母，～～15%左右，原巖為花崗巖，浸水易軟化、崩解，以粘性土為主，少量為礫質(zhì)粘性土，局部（HKHK8孔）含砂量較多。局部混少量礫砂，～，～。該土層在場區(qū)內(nèi)分布較廣泛，頂板標高一般為＋～－，～，局部（7ZKSZYZZK1ZK23孔）較厚，～，標準貫入擊數(shù)一般為11～29擊。Ⅳ 全風化花崗巖以灰黃、灰白色為主，飽和，較硬～硬。主要由風化的長石，石英及云母組成，呈硬土或砂礫狀，手捏易碎，局部見氧化鐵斑跡，原巖為花崗巖，現(xiàn)已呈砂質(zhì)粘土或砂質(zhì)粉質(zhì)粘土狀，浸水易軟化，崩解，局部風化程度弱，近強風化層。該層雖然分布較為廣泛，但分布不穩(wěn)定，局部缺失。該土層頂板標高一般為－～－， m～ m，局部（YKYKSZSZYZ6ZK4孔等處）厚度較大，～。標準貫入擊數(shù)為30～49擊。Ⅴ 強風化花崗巖以灰黃、灰白色為主，濕，硬～堅硬。主要成分為長石和石英，呈堅硬土或砂礫狀，手捏易散，為散體狀結(jié)構(gòu)，巖芯極破碎，遇水易軟化、崩解。該土層在擬建場區(qū)分布較廣，且分布較穩(wěn)定，在擬建場區(qū)局部地段（HK2～HK7HKHKHK1YK3～YKYKLC0SKZK3 ZK35孔等處）缺失，其余區(qū)域基本均有分布，但厚度絕大部分未揭穿。該層頂板標高變化也較大，為－ m～－，～，～，局部（、）厚度較大。標準貫入擊數(shù)一般都大于50擊。 地震設(shè)計烈度根據(jù)國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011－2001)（2008年版）和福建省閩建設(shè)『2002』37號文件以及《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》福建省區(qū)劃一覽表，擬建場地屬抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，設(shè)計地震分組為第二組。場地土類型為軟弱土，場地類別大部分區(qū)域為II類，局部區(qū)域為III類。碼頭結(jié)構(gòu)型式主要根據(jù)港區(qū)地質(zhì)條件和水文條件合理選型，同時考慮當?shù)厥┕l件和周邊預制場條件。根據(jù)本工程地質(zhì)報告，碼頭區(qū)土層自上而下依次為：吹填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉細砂夾粘性土、粉細砂等組成。其覆蓋層較厚，持力層埋深較大，因此，本工程水工建筑物采用高樁墩式結(jié)構(gòu)或高樁梁板結(jié)構(gòu)。. 2 樁基型式的選擇本工程碼頭裝卸平臺樁基可供選用的主要樁型有預應(yīng)力混凝土方樁、高強預應(yīng)力管樁、鋼管樁或鉆孔灌注樁等。從地質(zhì)情況分析，本工程碼頭區(qū)覆蓋層中夾有一層較厚的護岸拋石層，粉細砂層厚度較大；從施工情況看，施工作業(yè)均為水上作業(yè)。而打入樁具有施工方便、施工工藝簡單等優(yōu)越性，所以本工程選擇打入樁作為平臺樁基礎(chǔ)。固然鋼管樁的費用大大高于其他樁型，且其后期使用過程中的防腐等維護費較大，但由于抗彎能力強、沉樁穿透拋石層相對容易，而PHC管樁雖然也具備一定的抗彎和承受水平荷載的能力，但其強度無法與鋼管樁相比，且很難穿透較厚的拋石層。故本次設(shè)計將鋼管樁作為推薦方案。一方案采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，二方案采用高樁墩式結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)均選用φ800mm鋼管樁。水工建筑物主要裝卸平臺、系纜墩、接岸引橋等組成。 1 第一方案該方案為高樁梁板結(jié)構(gòu)，水工建筑物主要由靠船裝卸平臺、系纜墩及接岸引橋組成?？看b卸平臺平面尺度為22819m。樁基采用φ800mm鋼管樁，每榀排架設(shè) 4根斜樁和2根直樁；平臺上部結(jié)構(gòu)由橫梁、縱向梁系、迭合面板和靠船構(gòu)件組成。為便于船舶在低水位時的系泊，碼頭前沿設(shè)有二層系纜平臺。裝卸平臺上、下游側(cè)各設(shè)一個系纜墩，平面尺度均為99m。樁基采用φ800mm鋼管樁，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋砼墩臺。系纜墩與靠船裝卸平臺之間設(shè)置鋼聯(lián)橋相連。碼頭面間隔布置750kN快速脫纜鉤（共用段布置 1000kN快速脫纜鉤）和350kN系船柱；前沿設(shè) SA800H橡膠護舷和 SA400H橡膠護舷。二層系纜平臺設(shè)置350kN系船柱。裝卸平臺設(shè)接岸引橋 1座，寬度為 11m，長度為 85m?；A(chǔ)采用φ800mm鋼管樁及φ800mm鉆孔灌注樁，排架間距為分別為 。引橋上部結(jié)構(gòu)由鋼筋砼橫梁、預應(yīng)力砼空心板及面層組成。. 2 第二方案該方案為高樁墩式結(jié)構(gòu)，水工建筑物主要由靠船裝卸平臺、系纜墩及接岸引橋組成?？看b卸平臺平面尺度為21819m，由 9個平面尺寸為 2023m的墩臺組成，墩臺之間凈跨7m，由預制縱梁及疊合板連接；樁基采用φ800mm鋼管樁，每個墩臺設(shè)置約21根斜樁，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋砼墩臺。為便于船舶在低水位時的系泊，碼頭前沿設(shè)有二層系纜平臺。裝卸平臺上、下游側(cè)各設(shè)一個系纜墩，平面尺度均為99m。樁基采用φ800mm鋼管樁，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋砼墩臺。系纜墩與靠船裝卸平臺之間設(shè)置鋼聯(lián)橋相連。碼頭面間隔布置快速脫纜鉤和系船柱；前沿設(shè)SA800H橡膠護舷和 SA400H橡膠護舷。二層系纜平臺設(shè)置350kN系船柱。接岸引橋同一方案。 主要外力計算⑴船舶荷載①舶系纜力按50000t的石油化工船在風荷載和水流力共同作用下計算。取最大設(shè)計風速為V＝（當風速大于 ，船舶離開碼頭）和水流流速V=?！?船舶風荷載按下列公式計算式中：Fxw、Fyw——分別為作用在船舶上的計算風壓力的橫向和縱向分力（kN）AXW、AYw——分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積（m2）Vx、Vy ——設(shè)計風速的橫向和縱向分量，22m/sξx、ξy——風壓不均勻系數(shù)● 船舶水流力按下列公式計算Fxsc、Fxmc——水流對船首橫向分力和船尾橫向分力Fyc——水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力（kN）Cxsc、Cxmc——水流力船首橫向分力系數(shù)和船尾橫向分力系數(shù)ρ——水的密度（t/m3），V ——水流流速，根據(jù)實測資料，B′——船舶吃水線以下的橫向投影響面積（m2）Cyc——水流力縱向力分力系數(shù)● 船舶系纜力按下列公式計算式中：∑Fx、∑Fy——風和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和及縱向分力總和K——系船柱分布不均系數(shù)n——受力的系船柱數(shù)目α——系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成夾角β——系船纜與水平面之間的夾角經(jīng)計算，50000t石油化工船選用 1000kN的快速脫纜鉤。②擠靠力船舶擠靠力根據(jù)風和水流對計算船舶產(chǎn)生的橫向分力總和∑Fx按照下式計算：式中：Fj橡膠護舷簡短布置時，作用于一組或一個橡膠護舷上的擠靠力標準值（kN）∑Fx風和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和Kj擠靠力不均系數(shù)。③撞擊力船舶靠岸時有效撞擊能量按下列公式計算：E0——船舶靠岸時的有效撞擊能量（kJ）ρ——有效動能系數(shù)，M ——船舶質(zhì)量（t）Vn——船舶靠岸法向速度（m/s）按50000t石化船的滿載排水量及靠船法向速度Vn＝。選用2個 SA800H，L=1500mm的低反力型橡膠護舷，護舷有效吸能量為2238=476kJ，其反力按實際接觸長度計算。 作用與作用效應(yīng)組合 碼頭平臺荷載作用效應(yīng)組合碼頭平臺的作用荷載：結(jié)構(gòu)自重、船舶系纜力、船舶撞擊力、管架荷載、水流力等。⑴持久狀況下承載能力極限狀態(tài)的持久組合①永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+主導可變作用（管架荷載）+非主導可變作用（水流力以及船舶系纜力或船舶撞擊力）；②永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+主導可變作用（船舶系纜力）+非主導可變作用（管架荷載、水流力）；③永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+主導可變作用（船舶撞擊力）+非主導可變作用（管架荷載、水流力）；④永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+主導可變作用（水流力和波浪力）+非主導可變作用（管架荷載、船舶系纜力或船舶撞擊力）。⑤永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+主導可變作用（水流力）+非主導可變作用（管架荷載）。承載能力極限狀態(tài)應(yīng)符合如下設(shè)計表達式：Sd ≤Rd式中：Sd—作用效應(yīng)設(shè)計值，如法向應(yīng)力、剪力和彎矩等的設(shè)計值；Rd—結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計值，如抗壓、抗拉、抗剪和抗彎強度等的設(shè)計值。結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)按如下設(shè)計表達式計算：式中：γ0—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，一般港口的主要建筑物采用二級（結(jié)構(gòu)安全等級），γ0=；GK—永久作用標準值；CG—永久作用效應(yīng)系數(shù)，CGGK為永久作用效應(yīng)，當有多個永久作用時，應(yīng)對其作用效應(yīng)進行疊加；γG—永久作用分項系數(shù)， γG=，當永久荷載產(chǎn)生的作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，取γG=，對以永久作用為主的構(gòu)件，其分項系數(shù)宜適當提高；Qik—主導可變作用標準值；CQi—主導可變作用效應(yīng)系數(shù)，CQiQik為主導可變作用效應(yīng)，取值應(yīng)大于其他可變作用效應(yīng)；γQi—主導可變作用分項系數(shù)；Ψ—組合系數(shù)，可取 ；Qik—第i個非主導可變作用標準值；CQi—第 i個非主導可變作用效應(yīng)系數(shù)，CQiQik為第 i個非主導可變作用效應(yīng)，應(yīng)小于主導可變作用效應(yīng)；γQi—第i個非主導可變作用分項系數(shù)。⑵持久狀況承載力極限狀態(tài)偶然組合按Ⅵ度地震進行設(shè)防。⑶持久狀況下正常使用極限狀態(tài)的效應(yīng)組合永久作用（結(jié)構(gòu)自重）+可變作用（管架荷載、水流力、波浪力以及船舶系纜力或船舶撞擊力）。結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)應(yīng)符合如下設(shè)計表達式：S≤ R式中：S—作用效應(yīng)設(shè)計值，如變形、裂縫寬度和沉降量等的設(shè)計值；R—限值，如規(guī)定的最大變形、裂縫寬度和沉降量等的設(shè)計值。對正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)分別考慮以下可能的作用效應(yīng)組合：● 持久狀況的短期效應(yīng)（頻遇）組合Ss= SGK+Ψ1ΣSQik● 持久狀況的長期效應(yīng)（準永久）組合S1= SGK+Ψ2ΣSQik 引橋排架的計算荷載作用效應(yīng)組合引橋排架的作用荷載：結(jié)構(gòu)自重、管架荷載、水流力以及波浪力等。引橋荷載的作用效應(yīng)組合形式同碼頭平臺。 結(jié)構(gòu)計算碼頭平臺排架和引橋排架采用PMPJ程序進行計算，碼頭系靠船墩采用KJDT程序進行計算。計算結(jié)果如表 71所示。表71 主要結(jié)果計算表方 案部位計 算 項 目計 算 結(jié) 果備 注第 一 方 案排 架最大樁力設(shè)計值相應(yīng)樁身彎矩設(shè)計值2563kN最大樁身彎矩設(shè)計值相應(yīng)樁力設(shè)計值671kN橫梁最大彎矩M+=M=最大水平位移系 纜 墩最大樁力設(shè)計值3193kN相應(yīng)樁身彎矩設(shè)計值最大樁身彎矩設(shè)計值相應(yīng)樁力設(shè)計值1391kN最大水平位移25mm第 二 方 案系 靠船 墩最大樁力設(shè)計值3402kN相應(yīng)樁身彎矩設(shè)計值最大樁身彎矩設(shè)計值相應(yīng)樁力設(shè)計值2287kN最大水平位移26mm系 纜 墩最大樁力設(shè)計值3193kN相應(yīng)樁身彎矩設(shè)計值最大樁身彎矩設(shè)計值相應(yīng)樁力設(shè)計值1391kN最大水平位移25mm 地基處理本節(jié)無內(nèi)容。 結(jié)構(gòu)方案比較表 水工結(jié)構(gòu)方案比較表 優(yōu)缺點 方案優(yōu) 點缺 點第一方案1．碼頭結(jié)構(gòu)安全可靠；2．施工工期稍短；3．投資較省。1．剛度較敦式結(jié)構(gòu)小，防撞性能稍差。第二方案1．碼頭結(jié)構(gòu)安全可靠；2．墩式結(jié)構(gòu)剛度較大，防撞性能稍好。1．投資較大；2．墩式結(jié)構(gòu)樁基施工工期稍長。經(jīng)綜合比較，水工結(jié)構(gòu)推薦第一方案。 耐久性設(shè)計為了確保結(jié)構(gòu)的使用年限，根據(jù)規(guī)范有關(guān)要求，對本工程主要構(gòu)件材料提出如下防腐措施和要求：⑴ 鋼結(jié)構(gòu)防腐：鋼材表面先經(jīng)過噴砂除銹，防腐結(jié)構(gòu)采用二底二面，底漆采用環(huán)氧富鋅防腐底漆，面漆采用環(huán)氧重防蝕涂料，漆膜總厚度不小于150μm。⑵ 混凝土強度等級：現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)不低于C25，預制鋼筋砼結(jié)構(gòu)不低于C30，預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)不低于C40。⑶ 混凝土保護層厚度：鋼筋砼結(jié)構(gòu)不小于40mm，預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)不小于60mm。 試驗結(jié)論本節(jié)無內(nèi)容。 主要工程量~。 水工建筑物工程量表（第一方案）部分編號單項名稱規(guī)格單位數(shù)量備注工 作 平 臺（高 樁 梁 板式）1現(xiàn)澆鋼筋砼面層C30m3561含磨耗層和護輪坎2預制鋼筋砼面板C30m3/塊936/1923預制鋼筋砼前邊梁C30m3/根100/154預制鋼筋砼中間縱梁C30m3/根600/755現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁C30m3/榀1405/186預制鋼筋砼靠船梁C30m3/個40/67預制鋼筋砼系船梁C30m3/個74/98預制鋼筋砼后邊梁C30m3/個118/159φ800，δ16 鋼管樁Q235t/根1635/