【導讀】第1章設計資料···················································································3

　　

【正文】 按照規(guī)范及實際經(jīng)驗，需要拆、裝的集裝箱按重箱的 30%考慮；并且，拆、裝箱分為在庫中和在露天中兩種情況，考慮到河港的實際情況，取拆、裝箱的 30%在庫中楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭工程 —— 3000 噸級架空直立式碼頭 結構 設計 14 進行， 70%在場中進行，由此，可以確定修建的庫和場的面積。 拆、裝箱場的面積計算： 3697? 30%? 70%=776TEU 776? ? =11461m2 拆、裝箱庫的面積計算： 369730％ 30%=333TEU 333? ? =4918m2 依據(jù)陸域條件，在總平面布置中各貨種實際布置堆場面積如下： 集裝箱 重箱 堆 場 20588m2（地面箱位數(shù) 1394 個），集裝箱 空箱 堆場 7030m2（地面箱位數(shù) 476 個）拆裝箱場 9174m2，拆裝箱庫堆場 3932m2。 集裝箱碼頭大門所需車道數(shù) cddYKkcBVbh qpTT KKKQN ... ).1.( ?? 式（ ） 式中： bK ——水運、鐵路中轉及港內拆裝箱之和占碼頭年貨運量的百分比（ %）， 取 bK =0 進行計算； BVK ——集裝箱車輛到港不均衡系數(shù)，取為 2； KCK ——集裝箱車輛到港不均衡系數(shù)，取為 ； yKY ——年營運天數(shù)，取為 355d； dT ——大門日工作時間，取 12h； dp ——單車道小時通過的車輛數(shù)（輛 /h），取為 30 輛 /h； cq ——車輛平均載重量（ TEU/輛），取為 。 由上可 得出： )01(25000)1( ???? ???????? ????cddyKBVbh qPTT KKQN 因此， 集裝箱大門所需的車道數(shù)為 4 車道 。 碼頭總平面布置 總平面布置原則 、地質、水文等自然條件，結合工藝使用要求，合理確定陸域高程； 、地質條件，工藝使用要求，采用合理的碼頭結構型式，盡2020 屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 15 可能減小對水利及航道的影響；碼頭水工結構在安全可靠的前提下，力求經(jīng)濟合理，節(jié)省投資； ，充分考慮遠景發(fā)展的需要，注意遠近結合。平面布置在滿足功能的前提下，減小對河勢的影響； 環(huán)境保護的規(guī)范、規(guī)定和要求，盡可能減少對周圍環(huán)境的影響與污染； 25 萬 TEU 的要求； ，合理布置生產(chǎn)區(qū)及生產(chǎn)輔助區(qū)，方便生產(chǎn)作業(yè)。 設計代表船型 詳 見第 1 章設計資料 。 作業(yè)條件及作業(yè)天數(shù) 本港區(qū)作業(yè)天數(shù)為 330 天，具體確定原則見第一章有關資料。 高程設計 （黃海高程基面） 設計高水位 設計低水位 施工水位 碼頭前沿設計水深，應保證營運期內設計船型在滿載吃水情況下安全停靠和裝卸作業(yè)，其值可按下式計算（根據(jù)《河規(guī)》 ）： mD =T+Z+Δ Z 式（ ） 式中： Dm——碼頭前沿設計水深（ m）； T——設計代表船型滿載吃水（ m） ， 取為 4m； Z——龍骨下最小富裕深度（ m） ， 取 ； Δ Z——其它富裕深度（ m），取 。 mD ＝ 4++＝ 碼頭前沿設計河底高程 =設計低水位 碼頭前沿設計水深 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭工程 —— 3000 噸級架空直立式碼頭 結構 設計 16 == 根據(jù)《 河港總體設計規(guī)范 》，碼頭面設計高程基本標準為設計高水位加超高。綜合考慮港區(qū)陸域地形、裝卸機械設備起升作業(yè)能力等因素，并結合碼頭布置及結構型式、與進港公路的銜接以及工程投資等條件，將本工程設計碼頭面高程定為： +＝ . 總平面布置 ① 碼頭 前沿線布置 碼頭前沿線確定考慮設計水深、水流方向、河底沖淤變化及裝卸工藝等因素。等高線附近，與等高線和水流方向平順，港池清理工作量較小，碼頭前沿線均與陸域前沿線平行。具體布置見平面圖。 ② 泊位長度和碼頭長度的擬定： 根據(jù)前面所計算得到的泊位數(shù)為兩個，設計船型尺度： 112m? ? 4m；滿載吃水： 4m； 泊位長度不考慮移駁，按 《河港工程總體設計規(guī)范》（ JTJ2122020） 條，直立式碼頭的泊位長度計算： 單個泊位長度（端部）： dLLb ?? 式（ ） 碼頭長度 ： dLLc ??2 式（ ） 式中： L ——設計船型的型長，本工程取 112m d ——富裕長度 ； 取 d＝ 13m； 計算： 泊位長度： mL b 3 1 2 ???? 碼頭長度 ： mL c 2 6 31331 1 22 ????? ， 取 cL =270m ③ 碼頭前沿停泊水域及回旋水域 碼頭前沿停泊水域寬度按《 河港總體設計規(guī)范 》，取為 2 倍設計船寬；則所需停泊水域寬度為 ： d L2 d L1 d 2020 屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 17 2B=2= 其中， B 設計船型寬。 根據(jù)據(jù)規(guī)范，回旋水域沿水流方向的長度不小于設計代表船長的 倍，沿垂直水流方向 的寬度不小于設計代表船長的 倍，即： 沿水流方向長度： 112＝ 280m 垂直水流方向寬度： 112＝ 168m 集裝箱泊位第一方案工藝采用架空直立式高樁碼頭；集裝箱泊位第二方案工藝采用橋吊。碼頭前方為集裝箱堆場，后方為主要建筑物，因為進港道是從碼頭的后方繞進來的，所以拆裝箱庫設置在后方 。楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭工程 —— 3000 噸級架空直立式碼頭 結構 設計 18 第 3 章 結構方案設計及工程概算 對重慶涪陵港北拱多用途碼頭工程，提出兩種結構方案，下面分別對這兩種結構方案作簡要介紹，并作必要的論證（通過工程概算）。 方案一：架空直立式碼頭 該方案碼頭平臺采用 引橋式全直樁框架碼頭 結構。碼頭面頂高程為 。碼頭平臺長 270m，寬 30m，平臺排架間距為 9 米，共 30 跨 。碼頭排架樁基采用 248。1800 鋼筋砼嵌巖鉆孔灌注樁，每榀排架設 4 根樁，樁間距為 。樁基底部置于中風化巖層。樁基和橫梁連接采用 248。1500 鋼筋砼立柱，平臺立柱相隔一定高度設縱橫撐連接。上部結構由橫梁、靠船構件、前邊梁、軌道梁、面板組成，靠船構件與立柱間設置前撐。碼頭前方平臺設有 450kN 系船柱；碼頭排架前沿豎向布置超拱型 SAD（低反力型）（變形為 55%）型 橡膠護弦，每跨前邊梁和系靠船梁前沿橫向設置一個超拱型 SAD（低反力型）（變形為 55%）型防撞橡膠護弦。為方便船舶在不同水位靠泊，碼頭前沿豎向設7 層系靠船平臺，各層系靠船平臺設鋼爬梯上下。 該方案引橋共三座，引橋長均為 42 米，寬 16 米，設喇叭口與岸和平臺連接。引橋為排架式樁基梁板結構，排架樁基采用 248。1600 鋼筋砼嵌巖挖孔灌注樁，每榀排架設 4根樁，樁基和橫梁連接采用 248。1500 鋼筋砼立柱。引橋立柱均為直柱，立柱相隔一定高度設聯(lián)系撐聯(lián)接。引橋上部結構由現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁，現(xiàn)澆疊合板組成。 該方案護岸結構采用直立式擋土墻 結構，護岸總長 270m，護岸結構采用 C25 混凝土擋土墻， 擋墻高約 27m，墻后碾壓回填塊石，墻前設塊石壓腳，墻基礎為中風化基巖。 方案二：橋吊直立式碼頭 本方案碼頭水工建筑物 采用雙線橋吊結構型式，結構高度約 50m，橋吊排架間距30m。前后方樁基采用 4φ 2020 C30 鋼筋砼嵌巖鉆孔樁，前樁基承臺上采用 C30 鋼筋砼空心箱型墩，后樁基承臺上采用 C30 鋼筋砼墩，墩截面尺寸 φ 3000 mm。橋吊軌道梁采用 混凝土 預應力 梁，梁跨度為 42m，前懸臂長 23m，后懸臂長 11m。橋吊后方陸域臺階采用直立式擋土墻，墻基礎為中風化基 巖。 2020 屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 19 工程概算 主要編制依據(jù) ，交基發(fā) [1998]112 號，《內河航運建設工程概預算編制規(guī)定》； ，交基發(fā) [1998]112 號，《內河航運水工建筑工程定額》； [2020]1980 號文《國家計委關于印發(fā)〈招標代理服務收費管理暫行辦法〉的通知》 ； [1999]1283 號文《國家計委關于印發(fā)建設項目前期工作咨詢收費暫行規(guī)定的通知》 ； ； 。 編制范圍 本次碼頭設計的編制范圍是水工結構 部分。 總圖及水工結構工程概算單價 建筑工人工資： 元 /工日； 船員工資 元 /工日； 司機 元 /工日。 ： 水泥： 360 元 /噸； 400 元 /噸； 440 元 /噸； 鋼材： 4500 元 /噸； 砂： 50 元 /m3 ； 碎石： 60 元 /m3； 板材： 1300 元 /m3 。 投資概算 具體的單位工程概算見附表 、表 。 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 20 表 重慶涪陵港北拱多用途碼頭 單位 工程 概算表 (方案一 ) 序號 定額 編號 分部分項工程名稱 單位 工程數(shù)量 基價（元） 市場價 單價 合計 單價 合計 水工建筑工程 （一） 碼頭平臺 φ 1800 和 φ 1200 樁基工程 1 2579* 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅱ 類土 φ 1800 m 2 2582* 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅵ 類土 φ 1800 m 3 2559 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅱ 類土 φ 1200 m 4 2562 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅵ 類土 φ 1200 m 5 2496 陸上灌注樁工作平臺 m2 6 2589* 陸上灌注樁砼 (回旋鉆機成孔 ) m3 8 4041* 陸上灌注柱 m3 9 2591 陸上灌注樁柱砼 ， 鋼筋加工 t （二） 引橋 φ 1600 樁基工程 1 2582* 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅵ 類土 m 2 2579* 陸上灌注樁 (回旋鉆機成孔 )， 孔深 20m 內 ， Ⅱ 類土 m 3 2496 陸上灌注樁工作平臺 m2 4 2589* 陸上灌注 樁砼 (回旋鉆機成孔 ) m3 2020屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 21 6 4041* 陸上灌注柱 m3 7 2591 陸上灌注樁砼 ， 鋼筋加工 t （三） 碼頭平臺及引橋 1 4004* 現(xiàn)澆橫梁混凝土 (⊥ 型梁 )， C30 m3 2 4190 橫梁鋼筋制安 t 3 4007* 現(xiàn)澆碼頭軌道梁混凝土 (T 型梁 )， C30 m3 4 4190 軌道梁鋼筋制安 t 5 4007* 現(xiàn)澆碼頭邊梁、縱梁混凝土 (T 型梁 )， C30 m3 6 4190 縱梁鋼筋制安 t 7 4001* 現(xiàn)澆系靠船梁， C30 m3 8 4001* 現(xiàn)澆靠船構件及前撐， C30 m3 9 4190 系靠船梁、靠船構件鋼筋制安 t 10 4062* 陸上現(xiàn)澆砼 ， 碼頭面層 (疊合板 )、磨耗層， C30 m3 11 4190 面板鋼筋制安 t 12 6010 軌道梁上鋼軌安裝 ， U型螺栓固定 (一般壓板式 )QU100 延米 13 6054 陸上安裝橡膠護舷 ， D 型 H=500mm， L=1500mm 套 14 補材 ** 橡膠護舷 DA500H 型 ， H500mm， L500mm(本體 ) 套 15 4001* 縱撐現(xiàn)澆砼 m3 16 4001* 橫撐現(xiàn)澆砼 m3 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 22 17 4190 縱，橫撐鋼筋制安 t 17 6034 陸上安裝系船柱 (系船柱能力 450kN) 個 18 6099 欄桿制作安裝 (鋼管式 ) m 19 6097 扶 梯制作安裝 (爬梯 ， 型鋼式 ) m 22 4018* 陸上現(xiàn)澆砼 ， 承臺， C30 m3 23 4190 引橋承臺現(xiàn)澆砼鋼筋加工 (陸運安裝 ) t 24 4017* 陸上現(xiàn)澆砼 ， 面板， C30 m3 25 4190 引橋面板現(xiàn)澆砼鋼筋加工 (陸運安裝 ) t 26 4007* 陸上現(xiàn)澆砼 ， T 型梁 ， (有底模 ) m3 27 4190 引橋 T 梁現(xiàn)澆砼鋼筋加工 (陸運安裝 ) t 28 6099 欄桿制作安裝 m 基價直接費合計 施工取費合計：基價合計 （ 1+%） （ 1+%） （ 1+7%） 基價合計 單位工程費用合計：（市場價合計 +施工取費合計） （ 1+%） 概算擴大 10% 2020屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 23 表 重慶涪陵港北拱多用途碼頭 單位 工程 概算表 (方案 二 ) 序號 定額 編號 分部分項工程名稱 單位 工程數(shù)量 基價（元） 市場價 (元） 單價 合計 單價 合計 1 2 2496 陸上灌注樁工作平臺 m2 3 2497 陸上灌注樁 ， 護筒制作埋設、拆除 t 4 2581 回旋鉆機鉆 孔，樁徑 150cm，巖 m 5 2555 回旋鉆機鉆孔，樁徑 100cm，巖 m 6 2592 水上灌注砼樁，樁頭處理 根 7 2591 水上灌注砼樁，鋼筋加工 t 8 4079 陸上 (泵送 )現(xiàn)澆砼 ， 橋墩 (臺 )身 (樁基式 ) m3 9 3535 承臺鋼筋制安 t 10 4018 現(xiàn)澆砼承臺， C30 m3 11 3535 墩鋼筋制安 t 12 4179 水下砼 ， C25 m3 13 4190 水上現(xiàn)澆鋼筋砼預應力梁，鋼筋加工 t 14 4090 水上現(xiàn)澆鋼筋砼預應力梁， C50 m3 15 1289 水下 2 方抓斗挖泥船挖泥 ， 土類 ： Ⅲ m3 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 24 16 6097 扶梯制作安裝 (爬梯 ， 型鋼式 ) t 17 6003 鋼軌安裝， P50 延米 18 6053 陸上安裝橡膠護舷 ， D 型 H=500mm，L=1497mm 套 19 6098 型鋼式踏步梯 t 20 6098 欄桿制作 t 21 6099 躉船制安 t 24 6034 陸上安裝系船柱 (系船柱能力 451kN) 個 基價直接費合計 施工取費合計： （ 1+%） （ 1+%） （ 1+7%） 基價合計 單位工程費用合計：（ 7194127+1258096） （ 1+%） 概算擴大 10％ 2020屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 25 第 4 章 推薦方案 碼頭結構案特點 如表 所示。 表 結構方案特點 方 案 優(yōu) 點 缺 點 方案一 結構先進， 使用方便 ， 碼頭受力性能好 碼頭結構中縱梁以及前排樁基工程量大 方案二 作業(yè)線裝卸效率高； 造價較低，結構新穎 使用不方便 ，通過能力不如架空直立式碼頭 方案推薦 從第 3 章概算表中可以看出，方案一從結構特點上可以看出，結構受力性能好。綜合比較，考慮總平面布置、工藝方案及經(jīng)濟方面，碼頭結構方案推薦方案一。 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 26 第 5 章 結構內力計算 ① 面板計算 前后邊板為單向板，現(xiàn)計算四邊與縱橫梁相連的雙向板。如下圖 和圖 。 圖 橫斷面圖 圖 縱斷面圖 計算原則 ：預制面板安裝在橫梁上，按簡支板計算。 ：面板與縱 .橫梁整體連接，為連續(xù)板。板的內力計算，首先按四邊簡支板計算出兩個方向的跨中彎矩 Mx和 My，連續(xù)板的跨中彎矩取 0 .525 My；支座彎矩取 My。 計算跨度 排架間距 9m，板的擱置長度 。 彎矩計算： mell mhll nn ????? ????? 式（ ） 取 ml ? 。 備注： ① 本設計任務 對面板、縱梁、橫向排架進行內力 計算。 2020屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 27 短邊方向： mll mlmB n ??? ??? 長邊方向： mll mlmB n ???? ??? 作用 結構自重：現(xiàn)澆面層： mhmkN ,/24 3 ??? 現(xiàn)澆面板： mhmkN ,/24 3 ??? 預制面板： mhmkN ,/25 3 ??? 1)短暫狀況可變作用： ① 施工荷載： 3 2/mkN ② 預制面板吊運： 預制面板尺寸 ： mlml yx , ?? 預制面板為四點吊 ， 吊點位置見圖 圖 （單位： mm） 預制面板吊運時取動力系數(shù)： ?? 2)持久狀況可變作用： ① 均布荷載： 2/30 mkNq ? ； ② 集裝箱箱角荷載； ③ 集裝箱拖掛車荷載； 楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 28 ④ 集裝箱正面吊荷載。 荷載標準值作用下的內力計算： 1）短暫狀況 (施工期 )： 按簡支板計算： ① 永久作用（板自重）： 21 / mkNq ??? mmkNlqM / 22020 ?????? ② 可變作用 施工荷載 22 /3 mkNq ? ， 彎矩計算： mmkNlqM /8181 22022 ?????? 預制面板吊運內力 (由于 ??yxLL) ， 當61?? 時 ， mmkNMmmkNMmmkNMmmkNMyxyx////20202m a x2m a x?????????????????????????????????? 2）持久狀況（使用期按四邊簡支計算） ① 永久作用 板自重（同短暫狀況） mmkNM / ?? 面層荷載 2/ mkNq ??? 圖 單位： mm 由 ??yxLL得 xL = ， yL = 經(jīng)查表 (高樁碼頭設計與施工規(guī)范附錄二 )，得 , ?? ?? 2020屆港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計 29 mkNqlMmkNqlMyYxx ?????? ?????? 22 22?? mkNM mkNM yx ???? ???? mkNM mkNM yx ?????? ?????? ② 可變作用： 由于集裝箱箱角荷載，均布荷載，正面吊荷載和集裝箱拖掛車荷載只能有一種荷載作用在同一塊面板上，不會出現(xiàn)兩種或兩種以上荷載同時作用于同一塊面板上的情 況。經(jīng)分析比較，正面吊荷載起控制作用。 正面吊荷載經(jīng)面層擴散后的傳遞寬度： mhbb mhasa s s 01 ?????? ???????? 式（ ） 正面吊前輪輪壓： 2/ 8 56 4 28 8 0 mkNq ??? 圖 （ 單位： mm） 計算結果：經(jīng)查表（高樁碼頭設計與 施工 規(guī)范），可知 , 00 ?? ?? mkNqbapMmkNqbapMyx ??????????? ????????????? 8 4 5 8 4 1100m a x1100m a x ?? ??楊小玲：涪陵港北拱多用途碼頭結構工程 —— 3000 噸級架空直力式碼頭結構設計 30 1139。2139。139。1101139。2139。139。