2700 港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),雜貨,港區(qū),平面布置,碼頭,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2000DWT)目錄1 總論 .........................................................................................................................................11.1 概述 ...............................................................................................................................11.2 主要設(shè)計(jì)結(jié)論 ...............................................................................................................21.2.1 自然條件、營運(yùn)資料 .........................................................................................21.2.2 總平面布置 .........................................................................................................21.2.3 裝卸工藝設(shè)計(jì) .....................................................................................................21.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) .....................................................................................................31.2.5 結(jié)構(gòu)計(jì)算 .............................................................................................................31.2.6 配筋計(jì)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(jì)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(yùn)量及船型 .........................................................................................................93.1 港口現(xiàn)狀 .......................................................................................................................93.2 運(yùn)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(jì)(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(jì)水位及水位差 ...........................................................................................114.2.2 碼頭前沿設(shè)計(jì)高程 ...........................................................................................124.2.3 碼頭前沿設(shè)計(jì)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(jì) ...............................................................................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(chǎng)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(jì) .......................................................................................................................305.1 設(shè)計(jì)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(tái)時(shí)效率 ...........................................................................................................305.2.4 泊位年?duì)I運(yùn)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(jī)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(jì)(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(jī)械臺(tái)時(shí)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(jī)械設(shè)備臺(tái)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(jī)械司機(jī)人數(shù) .....................................................................................405.8.1 裝卸工人數(shù) .......................................................................................................405.8.2 機(jī)械司機(jī)人數(shù) ...................................................................................................415.9 裝卸工人和機(jī)械司機(jī)的勞動(dòng)生產(chǎn)率 .........................................................................435.10 裝卸一艘設(shè)計(jì)船型時(shí)間 ...........................................................................................435.11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jì) .......................................................................................................................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(jì)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(jì)(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(jì)算 ...........................................................................................................526.2.2 板梁式高樁碼頭的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì) ...................................................................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(jì)算 ...............................................................................................1006.3.1 計(jì)算項(xiàng)目 .........................................................................................................1006.3.2 計(jì)算方法 .........................................................................................................1006.3.3 計(jì)算圖式 .........................................................................................................1006.3.4 計(jì)算目標(biāo) .........................................................................................................1006.3.5 坡面信息 .........................................................................................................1006.3.6 土層信息 .........................................................................................................1006.3.7 計(jì)算結(jié)果輸出 .................................................................................................1017 結(jié)構(gòu)計(jì)算 .............................................................................................................................1027.1 面板計(jì)算 ...................................................................................................................1027.1.1 計(jì)算原則 .........................................................................................................1037.1.2 計(jì)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(jì)算 .........................................................................................................1167.2 縱梁計(jì)算 ...................................................................................................................1187.2.1 計(jì)算原則 .........................................................................................................1207.2.2 計(jì)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(jì)算 ...........................................................................................................1337.3.1 計(jì)算原則 .........................................................................................................1337.3.2 計(jì)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(jì)(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(jì)算 .................................................................................................1428 配筋計(jì)算 .............................................................................................................................1528.1 面板配筋計(jì)算 ...........................................................................................................1528.1.1 材料 .................................................................................................................1528.1.2 配筋計(jì)算 .........................................................................................................1528.2 門機(jī)軌道梁配筋計(jì)算 ...............................................................................................1548.2.1 材料 .................................................................................................................1548.2.2 截面尺寸驗(yàn)算 .................................................................................................1558.2.3 正截面受彎承載力下的縱向配筋計(jì)算 .........................................................1568.2.4 斜截面受剪承載力下的抗剪配筋計(jì)算 .........................................................1588.3 門機(jī)軌道梁正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 .......................................................................1608.3.1 抗裂驗(yàn)算 .........................................................................................................1608.3.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算 .....................................................................162參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................164致謝 .........................................................................................................................................165附件附件 1 開題報(bào)告（文獻(xiàn)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(jì)(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(yùn)輸歷來是星子對(duì)外物資交流的重要渠道。星子港目前只有 1 個(gè) 500t 級(jí)碼頭泊位，建設(shè)噸位和標(biāo)準(zhǔn)都較低，且年年洪水堆場(chǎng)被淹，影響作業(yè)；設(shè)備簡陋，裝卸效率低，經(jīng)濟(jì)效益差，船舶滯港時(shí)間長；現(xiàn)有倉庫不能進(jìn)行貨物中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)。港口喪失了對(duì)物流的吸引力，嚴(yán)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(jìn)出港區(qū)的物資運(yùn)輸均要通過城市主要干道，對(duì)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(yùn)碼頭，因此建設(shè)新港區(qū)滿足貨物的裝卸運(yùn)輸要求是非常必要的。自 2000 年以來，星子縣經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康地向前發(fā)展，2000～2005 年年均 GDP 增長率達(dá)到 21.63%。2004 年星子縣財(cái)政收入達(dá)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(yùn)碼頭以滿足經(jīng)濟(jì)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(jí)逐年提高，通航條件得到了不斷改善，運(yùn)輸船舶噸位呈大型化的趨勢(shì)，船舶的大型化將大大降低運(yùn)輸成本，進(jìn)而大大增強(qiáng)星子港的港口競(jìng)爭(zhēng)能力，為星子的水運(yùn)事業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。因此，配合航道條件的改善，建設(shè)與航道等級(jí)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(gè)補(bǔ)充，有利于最大限度地發(fā)揮港口推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的作用。根據(jù)《江西省航運(yùn)發(fā)展規(guī)劃》 ，擬建項(xiàng)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(jì)(2000DWT)第 2 頁 共 165 頁頭的建設(shè)對(duì)于星子港增強(qiáng)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(gè)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(jìn)港道路、庫場(chǎng)、加油站等設(shè)施。1.2 主要設(shè)計(jì)結(jié)論1.2.1 自然條件、營運(yùn)資料星子港擬建新港區(qū)的自然條件及營運(yùn)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(yùn)資料，對(duì)該港區(qū)進(jìn)行總平面布置。本設(shè)計(jì)中擬新建三個(gè)碼頭泊位：2000DWT 的件雜貨、鋼鐵、集裝箱專用泊位各 1個(gè)，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(tái)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(jì)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(jì)根據(jù)碼頭年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運(yùn)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(jì)方案，進(jìn)而配備相應(yīng)的裝卸運(yùn)輸機(jī)械，確定裝卸工人數(shù)和司機(jī)人數(shù)。件雜貨碼頭配備起重量為 5t 的門機(jī) 1 臺(tái)，用于裝卸船作業(yè)；內(nèi)燃叉車 6 臺(tái)，用于堆場(chǎng)和車輛裝卸作業(yè)；電動(dòng)叉車 3 臺(tái)，用于倉庫內(nèi)作業(yè)；牽引車 2 臺(tái)和平板車 6 臺(tái)，用于水平運(yùn)輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 94 人，機(jī)械司機(jī)人數(shù)為 50 人。鋼鐵碼頭配備起重量為 5t 的門機(jī) 1 臺(tái)，用于裝卸船作業(yè)；軌道式龍門起重機(jī) 2 臺(tái)，用于堆場(chǎng)和車輛裝卸作業(yè)；牽引車 2 臺(tái)和平板車 6 臺(tái)，用于水平運(yùn)輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 48 人，機(jī)械司機(jī)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(tái)，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(jì)(2000DWT)第 3 頁 共 165 頁道式龍門起重機(jī) 3 臺(tái)，用于堆場(chǎng)和車輛裝卸作業(yè)；電動(dòng)叉車 2 臺(tái)，用于拆裝箱庫內(nèi)作業(yè)；集裝箱牽引車 3 臺(tái)，半掛車 9 臺(tái)，用于水平運(yùn)輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 25 人，機(jī)械司機(jī)人數(shù)為 51 人。裝卸工藝設(shè)計(jì)詳見第 5 章。1.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)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(jì)初步擬定碼頭的結(jié)構(gòu)型式為高樁板梁式結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗徊钸_(dá) 15.76m，所以碼頭前沿單獨(dú)設(shè)置浮式系靠船設(shè)施。碼頭平臺(tái)總寬度為 25m，其中前樁臺(tái)寬為 14.5m，后樁臺(tái)寬為 10.5m。前樁臺(tái)橫向排架間距取 6m，樁距取 5.25m；后樁臺(tái)橫向排架間距取 4m，樁距取 4.25m。前樁臺(tái)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(tái)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(duì)尺寸進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)對(duì)碼頭邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)詳見第 6 章。1.2.5 結(jié)構(gòu)計(jì)算對(duì)高樁板梁式碼頭前樁臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，分別計(jì)算面板、縱梁和橫向排架。結(jié)構(gòu)計(jì)算詳見第 7 章。1.2.6 配筋計(jì)算對(duì)高樁板梁式碼頭前樁臺(tái)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋計(jì)算，分別計(jì)算面板和軌道梁。配筋計(jì)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(jì)(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(chǎng)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(duì)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(jì)(2000DWT)第 5 頁 共 165 頁為水田及岸地耕作區(qū)，勘測(cè)時(shí)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(gè)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(shì)自西北向東南傾斜，最高點(diǎn)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(jì)末，受加星冬運(yùn)動(dòng)影響，地殼上升，巖漿侵入雙橋山群，分布西東牯山，中細(xì)粒云母花崗巖。廬山山南漢陽峰，透迤西至廬山垅，北至海會(huì)，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?zhǔn)面）洪水頻率 1% 2% 5% 10%水位（m） 21.17 20.68 19.96 19.332.3.1.2 枯水歷時(shí)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(shí)保證率水位（黃海基準(zhǔn)面）歷時(shí)保證率 80% 90% 95% 98%枯水位（m） 5.61 5.35 5.15 4.922.3.2 設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)高水位取港址處 2%的洪水頻率水位，為 20.68m；設(shè)計(jì)低水位取港址處歷時(shí)保證率 98%的水位為 4.92m。校核高、低水位同設(shè)計(jì)高、低水位。2.4 氣象星子縣位