2700 港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計,雜貨,港區(qū),平面布置,碼頭,結(jié)構(gòu)設(shè)計 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)目錄1 總論 .........................................................................................................................................11.1 概述 ...............................................................................................................................11.2 主要設(shè)計結(jié)論 ...............................................................................................................21.2.1 自然條件、營運資料 .........................................................................................21.2.2 總平面布置 .........................................................................................................21.2.3 裝卸工藝設(shè)計 .....................................................................................................21.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 .....................................................................................................31.2.5 結(jié)構(gòu)計算 .............................................................................................................31.2.6 配筋計算 .............................................................................................................32 自然條件 .................................................................................................................................42.1 港口地理位置 ...............................................................................................................42.2 地形地貌 .......................................................................................................................42.3 水文 ...............................................................................................................................52.3.1 特征水位 .............................................................................................................52.3.2 設(shè)計水位 .............................................................................................................52.4 氣象 ...............................................................................................................................52.4.1 氣溫 .....................................................................................................................62.4.2 降水 .....................................................................................................................62.4.3 風(fēng)況 .....................................................................................................................62.4.4 雪、霧 .................................................................................................................62.5 工程地質(zhì) .......................................................................................................................62.6 地震烈度 .......................................................................................................................83 港口現(xiàn)狀、運量及船型 .........................................................................................................93.1 港口現(xiàn)狀 .......................................................................................................................93.2 運量 .............................................................................................................................103.3 船型 .............................................................................................................................10 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)4 總平面布置 ...........................................................................................................................114.1 港區(qū)布置原則 .............................................................................................................114.2 高程及水深的確定 .....................................................................................................114.2.1 設(shè)計水位及水位差 ...........................................................................................114.2.2 碼頭前沿設(shè)計高程 ...........................................................................................124.2.3 碼頭前沿設(shè)計水深 ...........................................................................................124.2.4 碼頭前沿水底高程 ...........................................................................................134.2.5 碼頭面縱橫排水坡度設(shè)計 ...............................................................................144.3 泊位數(shù)及泊位利用率 .................................................................................................144.3.1 泊位數(shù) ...............................................................................................................144.3.2 泊位利用率 .......................................................................................................184.4 庫場面積 .....................................................................................................................194.4.1 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭 ...................................................................................194.4.2 集裝箱碼頭 .......................................................................................................204.5 總平面布置 .................................................................................................................234.5.1 水域布置 ...........................................................................................................234.5.2 陸域布置 ...........................................................................................................265 裝卸工藝設(shè)計 .......................................................................................................................305.1 設(shè)計原則 .....................................................................................................................305.2 主要技術(shù)參數(shù) .............................................................................................................305.2.1 吞吐量 ...............................................................................................................305.2.2 船型 ...................................................................................................................305.2.3 臺時效率 ...........................................................................................................305.2.4 泊位年營運天數(shù) ...............................................................................................305.2.5 作業(yè)班次 ...........................................................................................................315.2.6 其他技術(shù)參數(shù) ...................................................................................................315.3 裝卸機械選型 .............................................................................................................315.3.1 件雜貨碼頭 .......................................................................................................315.3.2 鋼鐵碼頭 ...........................................................................................................325.3.3 集裝箱碼頭 .......................................................................................................32 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)5.4 裝卸工藝流程 .............................................................................................................335.4.1 件雜貨碼頭 .......................................................................................................335.4.2 鋼鐵碼頭 ...........................................................................................................335.4.3 集裝箱碼頭 .......................................................................................................345.5 裝卸機械臺時效率 .....................................................................................................345.5.1 件雜貨碼頭 .......................................................................................................345.5.2 鋼鐵碼頭 ...........................................................................................................355.5.3 集裝箱碼頭 .......................................................................................................365.6 裝卸機械設(shè)備臺套數(shù) .................................................................................................365.6.1 件雜貨碼頭 .......................................................................................................375.6.2 鋼鐵碼頭 ...........................................................................................................375.6.3 集裝箱碼頭 .......................................................................................................385.7 各操作環(huán)節(jié)的效率 .....................................................................................................395.7.1 件雜貨碼頭 .......................................................................................................395.7.2 鋼鐵碼頭 ...........................................................................................................395.7.3 集裝箱碼頭 .......................................................................................................395.8 裝卸工人數(shù)和機械司機人數(shù) .....................................................................................405.8.1 裝卸工人數(shù) .......................................................................................................405.8.2 機械司機人數(shù) ...................................................................................................415.9 裝卸工人和機械司機的勞動生產(chǎn)率 .........................................................................435.10 裝卸一艘設(shè)計船型時間 ...........................................................................................435.11 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表 ...............................................................................................445.12 工藝布置 ...................................................................................................................455.12.1 件雜貨碼頭 .....................................................................................................455.12.2 鋼鐵碼頭 .........................................................................................................455.12.3 集裝箱碼頭 .....................................................................................................466 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 .......................................................................................................................486.1 碼頭結(jié)構(gòu)選型論證 .....................................................................................................486.1.1 碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇原則 ...............................................................................486.1.2 設(shè)計條件 ...........................................................................................................50 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)6.1.3 碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇 .......................................................................................506.2 板梁式高樁碼頭結(jié)構(gòu)方案擬定 .................................................................................526.2.1 荷載計算 ...........................................................................................................526.2.2 板梁式高樁碼頭的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計 ...................................................................636.2.3 板梁式高樁碼頭的結(jié)構(gòu)尺寸估算 ...................................................................686.3 碼頭邊坡穩(wěn)定性計算 ...............................................................................................1006.3.1 計算項目 .........................................................................................................1006.3.2 計算方法 .........................................................................................................1006.3.3 計算圖式 .........................................................................................................1006.3.4 計算目標(biāo) .........................................................................................................1006.3.5 坡面信息 .........................................................................................................1006.3.6 土層信息 .........................................................................................................1006.3.7 計算結(jié)果輸出 .................................................................................................1017 結(jié)構(gòu)計算 .............................................................................................................................1027.1 面板計算 ...................................................................................................................1027.1.1 計算原則 .........................................................................................................1037.1.2 計算跨度 .........................................................................................................1037.1.3 作用 .................................................................................................................1047.1.4 作用效應(yīng)分析 .................................................................................................1057.1.5 作用效應(yīng)組合 .................................................................................................1157.1.6 剪力計算 .........................................................................................................1167.2 縱梁計算 ...................................................................................................................1187.2.1 計算原則 .........................................................................................................1207.2.2 計算跨度 .........................................................................................................1207.2.3 作用 .................................................................................................................1217.2.4 作用效應(yīng)分析 .................................................................................................1227.2.5 作用效應(yīng)組合 .................................................................................................1287.3 橫向排架計算 ...........................................................................................................1337.3.1 計算原則 .........................................................................................................1337.3.2 計算跨度 .........................................................................................................133 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)7.3.3 結(jié)構(gòu)斷面特性 .................................................................................................1347.3.4 樁的支承系數(shù) .................................................................................................1357.3.5 作用 .................................................................................................................1367.3.6 作用效應(yīng)分析 .................................................................................................1377.3.7 橫梁內(nèi)力計算 .................................................................................................1428 配筋計算 .............................................................................................................................1528.1 面板配筋計算 ...........................................................................................................1528.1.1 材料 .................................................................................................................1528.1.2 配筋計算 .........................................................................................................1528.2 門機軌道梁配筋計算 ...............................................................................................1548.2.1 材料 .................................................................................................................1548.2.2 截面尺寸驗算 .................................................................................................1558.2.3 正截面受彎承載力下的縱向配筋計算 .........................................................1568.2.4 斜截面受剪承載力下的抗剪配筋計算 .........................................................1588.3 門機軌道梁正常使用極限狀態(tài)驗算 .......................................................................1608.3.1 抗裂驗算 .........................................................................................................1608.3.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算 .....................................................................162參考文獻 .................................................................................................................................164致謝 .........................................................................................................................................165附件附件 1 開題報告（文獻綜述）附件 2 外文翻譯及原文影印件附圖附圖 1 星子港港區(qū)總平面布置圖附圖 2 裝卸工藝流程圖附圖 3 高樁碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖附圖 4 高樁碼頭平面立面圖附圖 5 高樁碼頭面板配筋圖附圖 6 高樁碼頭縱梁配筋圖附圖 7 手工圖 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)第 1 頁 共 165 頁1 總論1.1 概述星子縣地處贛北，背靠廬山，面向鄱陽湖，東與都昌縣隔湖相望，南連永修，西鄰九江縣、德安縣，北接廬山及廬山區(qū)，區(qū)域內(nèi)氣候宜人，四季分明，日光充足，優(yōu)越的自然條件和地理環(huán)境使得當(dāng)?shù)匚锂a(chǎn)豐富。水上運輸歷來是星子對外物資交流的重要渠道。星子港目前只有 1 個 500t 級碼頭泊位，建設(shè)噸位和標(biāo)準都較低，且年年洪水堆場被淹，影響作業(yè)；設(shè)備簡陋，裝卸效率低，經(jīng)濟效益差，船舶滯港時間長；現(xiàn)有倉庫不能進行貨物中轉(zhuǎn)存儲。港口喪失了對物流的吸引力，嚴重制約港口的發(fā)展。且現(xiàn)有碼頭位于城市中心區(qū)，基本上已無可供發(fā)展的港口岸線，且進出港區(qū)的物資運輸均要通過城市主要干道，對城市交通產(chǎn)生了干擾。不符合城市總體規(guī)劃的要求，按照城鎮(zhèn)建設(shè)總體規(guī)劃，原有紫陽門碼頭擬改造成客運碼頭，因此建設(shè)新港區(qū)滿足貨物的裝卸運輸要求是非常必要的。自 2000 年以來，星子縣經(jīng)濟持續(xù)健康地向前發(fā)展，2000～2005 年年均 GDP 增長率達到 21.63%。2004 年星子縣財政收入達到 9013 萬元，比 2003 年增長 32％。根據(jù)星子城鎮(zhèn)規(guī)劃，現(xiàn)有碼頭設(shè)施地處城中，必須建設(shè)新的貨運碼頭以滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。星子縣地處鄱陽湖下游，航道主要是鄱陽湖和贛江，區(qū)域內(nèi)航道網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)展延伸。近年來鄱陽湖區(qū)和贛江的航道等級逐年提高，通航條件得到了不斷改善，運輸船舶噸位呈大型化的趨勢，船舶的大型化將大大降低運輸成本，進而大大增強星子港的港口競爭能力，為星子的水運事業(yè)帶來新的發(fā)展契機。因此，配合航道條件的改善，建設(shè)與航道等級相適應(yīng)的泊位并配備齊全的港口設(shè)施是十分必要的。根據(jù)《九江城市總體規(guī)劃》和《九江市城鎮(zhèn)體系規(guī)劃》 ，星子將作為衛(wèi)星城納入九江市中心城都市區(qū)規(guī)劃范圍。九江是星子港的直接腹地，鑒于九江港可利用岸線有限，在功能定位上，將星子港作為九江港的一個補充，有利于最大限度地發(fā)揮港口推動區(qū)域經(jīng)濟的作用。根據(jù)《江西省航運發(fā)展規(guī)劃》 ，擬建項目所在區(qū)域符合規(guī)劃要求，該碼 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)第 2 頁 共 165 頁頭的建設(shè)對于星子港增強港口作業(yè)功能、完善碼頭結(jié)構(gòu)布局、提高港口通過能力是有利和必要的。綜上，星子港作為鄱陽湖地區(qū)的一個重要港口，為適應(yīng)不斷增加的吞吐量要求，擬建件雜貨專用泊位及與港口配套的進港道路、庫場、加油站等設(shè)施。1.2 主要設(shè)計結(jié)論1.2.1 自然條件、營運資料星子港擬建新港區(qū)的自然條件及營運資料詳見第 2 章和第 3 章。1.2.2 總平面布置根據(jù)星子港擬建新港區(qū)的自然條件及營運資料，對該港區(qū)進行總平面布置。本設(shè)計中擬新建三個碼頭泊位：2000DWT 的件雜貨、鋼鐵、集裝箱專用泊位各 1個，其年通過能力分別為 t、 t、 TEU。418.0?421.946.10?按照港區(qū)總體規(guī)劃的要求，碼頭平面布置形式采用引橋順岸式，從上游向下游依次順岸布置件雜貨泊位、鋼鐵泊位和集裝箱泊位。碼頭平臺岸線總長度為 297m,其中件雜貨碼頭岸線長度為 81m。碼頭前沿高程為 21.00m；設(shè)計水深為 3.20m；碼頭前停泊水域?qū)挾葹?40.5m；回旋水域沿水流方向的長度為 360m，沿垂直水流方向的寬度為 225m；錨地采用拋錨系泊，每錨位面積為 13122 。2m總平面布置詳見第 4 章。1.2.3 裝卸工藝設(shè)計根據(jù)碼頭年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運方式、裝卸要求和自然條件等因素綜合確定裝卸工藝設(shè)計方案，進而配備相應(yīng)的裝卸運輸機械，確定裝卸工人數(shù)和司機人數(shù)。件雜貨碼頭配備起重量為 5t 的門機 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；內(nèi)燃叉車 6 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；電動叉車 3 臺，用于倉庫內(nèi)作業(yè)；牽引車 2 臺和平板車 6 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 94 人，機械司機人數(shù)為 50 人。鋼鐵碼頭配備起重量為 5t 的門機 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；軌道式龍門起重機 2 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；牽引車 2 臺和平板車 6 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 48 人，機械司機人數(shù)為 31 人。集裝箱碼頭配備最大起重能力為 40t 的集裝箱裝卸橋 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；軌 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)第 3 頁 共 165 頁道式龍門起重機 3 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；電動叉車 2 臺，用于拆裝箱庫內(nèi)作業(yè)；集裝箱牽引車 3 臺，半掛車 9 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 25 人，機械司機人數(shù)為 51 人。裝卸工藝設(shè)計詳見第 5 章。1.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計根據(jù)星子港擬建新港區(qū)的自然條件、碼頭的使用要求和施工條件等因素，本設(shè)計初步擬定碼頭的結(jié)構(gòu)型式為高樁板梁式結(jié)構(gòu)。因為水位差達 15.76m，所以碼頭前沿單獨設(shè)置浮式系靠船設(shè)施。碼頭平臺總寬度為 25m，其中前樁臺寬為 14.5m，后樁臺寬為 10.5m。前樁臺橫向排架間距取 6m，樁距取 5.25m；后樁臺橫向排架間距取 4m，樁距取 4.25m。前樁臺下樁基采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁，外徑為 800mm，內(nèi)徑為600mm；后樁臺下樁基采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁，截面尺寸為 600×600mm，空心直徑為 350mm；引橋下樁基采用鉆孔灌注樁，直徑為 800mm。導(dǎo)向傳力樁采用鋼管樁，外徑為 1000mm，管壁厚 20mm。擬定好高樁板梁式碼頭結(jié)構(gòu)各部分的尺寸后，需對尺寸進行驗算，并應(yīng)對碼頭邊坡進行穩(wěn)定性驗算。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計詳見第 6 章。1.2.5 結(jié)構(gòu)計算對高樁板梁式碼頭前樁臺結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)計算，分別計算面板、縱梁和橫向排架。結(jié)構(gòu)計算詳見第 7 章。1.2.6 配筋計算對高樁板梁式碼頭前樁臺上部結(jié)構(gòu)進行配筋計算，分別計算面板和軌道梁。配筋計算詳見第 8 章。 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)第 4 頁 共 165 頁2 自然條件2.1 港口地理位置擬建港區(qū)位于江西省九江市星子縣東郊鄱陽湖岸。星子縣地處贛北，背靠廬山，面向鄱陽湖，素有“廬阜標(biāo)其秀，彭蠡擅其雄”之稱。東與都昌縣隔湖相望，南連永修，西鄰九江縣、德安縣，北接廬山及廬山區(qū)。介于東經(jīng) 115°48′至 116°10′，北緯 29°08′至 29°36′之間。全縣東西寬約 35 km，南北長約 52 km，總平面894 。擬建港區(qū)地理位置見圖 2.1：2km圖 2.1 擬建港區(qū)地理位置示意圖2.2 地形地貌擬建場地位于星子縣東郊鄱陽湖岸邊，距離星子縣城 1km，湖岸呈 NW-SE 走向，岸坡為土質(zhì)邊坡，坡角約 75~80o，相對高差 5~14m,相應(yīng)標(biāo)高 17~30.5m，見少量崩塌物堆積在坡腳。坡后為崗丘地形，崗丘與低谷相間發(fā)育，延伸長約 1km。標(biāo)高 20.00~30.00m 不等， 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)第 5 頁 共 165 頁為水田及岸地耕作區(qū)，勘測時鄱陽湖水位標(biāo)高在 10.00m 左右。星子縣位于廬山隆起與鄱陽湖下臨兩個地質(zhì)結(jié)構(gòu)過渡帶之間，西北高、東南低、東西狹、南北長，西北部是秀麗的廬山南麓，東南為平緩丘陵，間有平原。地勢自西北向東南傾斜，最高點為漢陽峰，海拔 1474m。除廬山山南外，還有東牯山、玉京山、黃龍山、華林山、了山，峰巒連綿起伏，地形分布大致是“四山四水一分田，半分旱地半莊園”。山下縣境內(nèi)，大部分為第四系陸相沉積，志留紀末，受加星冬運動影響，地殼上升，巖漿侵入雙橋山群，分布西東牯山，中細粒云母花崗巖。廬山山南漢陽峰，透迤西至廬山垅，北至海會，南至華林山，東至鄱陽湖畔，統(tǒng)稱混合花崗巖，占全縣總巖面的 60%以上，其中漢陽峰一帶，包括廬山垅，又稱廬山牛麻巖；以東牯山為中心，溫泉、白鹿鄉(xiāng)為偉晶花崗巖脈及石英巖脈，呈北東與北西走向。橫壙、華林、隘口鄉(xiāng)等地頁巖、千梅巖等沉積巖，廬山東南為五老峰古英砂巖。2.3 水文2.3.1 特征水位2.3.1.1 洪水位根據(jù)星子水文站資料，見表 2-1：表 2-1 洪水位（黃?；鶞拭妫┖樗l率 1% 2% 5% 10%水位（m） 21.17 20.68 19.96 19.332.3.1.2 枯水歷時保證率水位根據(jù)星子水文站資料，見表 2-2：表 2-2 枯水歷時保證率水位（黃?；鶞拭妫v時保證率 80% 90% 95% 98%枯水位（m） 5.61 5.35 5.15 4.922.3.2 設(shè)計水位設(shè)計高水位取港址處 2%的洪水頻率水位，為 20.68m；設(shè)計低水位取港址處歷時保證率 98%的水位為 4.92m。校核高、低水位同設(shè)計高、低水位。2.4 氣象星子縣位