江南公司广州生产基地2500吨级材料码头设计毕业论文.doc

港口航道与海岸工程专业毕业设计江南公司广州生产基地2500吨级材料码头设计毕业论文第1章 绪论1.1 概述1.1.1 设计依据 本毕业设计主要是依托我们实际工作中的工程进行。主要的设计依据如下：1) 业主江南公司提供的江南公司广州XX专用码头岩土工程勘察报告2）江南公司关于对建设项目可行性研究报告的董事会决议；3）政府有关部门的批复文件等。1.1.2 设计内容本工程为江南公司专用码头，主要工作内容为:1）根椐基地的生产需要，确定码头合理的装船、移船工艺。2）确定港池合理的深入长度和宽度。3）设计范围包括码头平面、码头结构及前沿港池、调头水域等。1.1.3 设计概要本工程拟建2个2,500DWT吨级件杂货船专用码头泊位，主要用于出运江南公司的大中型承压设备及重型石化设备等。本次设计码头总平面布置, 采用顺岸式平面布置方案。根据码头总平面布置方案，码头出运产品的特点及要求，以及地质、现地形条件等资料，在结构形式上选择高桩梁板结构。1.2 自然条件1.2.1 拟建码头的地理位置拟建码头位于广州市某镇，下游距虎门大桥约2km，是珠江三角洲经济区核心地带，在广州、深圳、珠海高速公路交汇点，毗邻港澳，水陆交通均很便利。1.2.2 气象据东莞市气象台19591997年的气象观测资料统计：1.2.2.1 气温多年平均气温：22.0C；极端最高气温：38.2C（1994年 7月2日)；极端最低气温：-0.5C；（1957年2月11日）历年平均35C的日数：4.9日。1.2.2.2 降水多年平均降水量：1774.1mm；历年最大降水量：2394.9mm；历年最小降水量：972.2mm；最长连续降水量：481.3mm；日最大降水量： 367.8mm；多年日降水10mm的天数：46.9天；多年日降水25mm的天数：21.0天；多年日降水50mm的天数：7.7天；多年日降水100mm的天数：1.4天；雨季月份： 49月；降雨日数占全年的百分比：40.8%。超过码头作业要求的天数为7.7天1.2.2.3 雾雾一般出现在冬、春季，秋季偶有出现，58月、11月一般无雾。多年平均雾日数（能见度1000米）：5.7日；最多年份日数：15日；年分布情况：14月多，68月少；日分布情况：早晨多，午间少；雾日占全年的百分比：1.56%。超过码头作业要求的天数为5.7天1.2.2.4 湿度多年平均相对湿度：79%；最高相对湿度：100%；湿度年分布情况：39月。1.2.2.5 日照历年平均日照时间：1932.1小时。1.2.2.6 风况本地区冬夏的风向季节变化比较明显，从春季到初秋一般盛行偏南风，秋季至冬末盛行偏北风或偏东风，34月份为冬夏风向转换期，9月份为夏冬风向转换期。东风为常风向，频率13%，其次为东北、东北东风向，频率9%。强风向以南、北风为主，频率8%；其次为东南、南东南风，频率为5%、4%。年平均风速为1.9m/s，实测最大风速为20.0m/s，对应风向为北、东北、东东北、东。风速大于10m/s的大风日数为1.5日；风速大于17m/s的大风日数为0.1日；年平均风速及风向玫瑰图见图1.2：图1.1 东莞气象站风玫瑰图1.2.2.7 台风台风对本区影响期为4月至次年1月。以79月为盛行期。平均年次数为2.6次。台风风向为东南东向，最大风速26m/s，瞬时风速为35m/s。冬季在冷空气的影响下，虽然风力较台风为小，但其持续时间较长，风力也比较稳定，规律性也较强。根椐赤湾气象站（11352E，2228N，海拔35.7m）19711975年的风资料统计，大于6级风的大风日数平均为42天，大于8级风的大风的日数为7.2天。超过码头作业要求的天数为42天。1.2.3 水文1.2.3.1 潮位1) 潮型珠江河口区域的潮性系数在0.941.77之间，属不正规半日混合潮型，即每日出现两次高潮和两次低潮，但有日不等现象。2) 基准面据潮位资料分析，利用本工程上游的坭洲头及下游的仙屋处的基面关系，按距离插值求得码头所在河段各基准面关系如图1.2所示：图1.2 基准面关系示意图3) 潮汐特征值水位特征值采用泗盛围站的19641978年数值，以下所有水位均以珠江基面起算。历年最高潮位：2.32m（1989年）；历年最低潮位：-2.03m（1968年）；平均海平面：-0.06m；平均高潮位：0.74m；平均低潮位：-0.87m；涨潮最大潮差：3.02m；落潮最大潮差：3.35m；平均潮位：1.64m；平均涨潮历时：5时45分；平均落潮历时：6时45分。4）设计水位设计水位采用泗盛围站的1974年完整一年的潮位推算，极端水位采用泗盛围站19641992年年极值水位求得。设计高水位（高潮10）：1.33m；设计低水位（低潮90）：-1.38m；极端高水位（50年一遇）：2.41m；极端低水位（50年一遇）：-2.09m。5）乘潮水位和施工水位乘潮水位和施工水位分别见表1.2、表1.2。表1.1 高潮乘潮水位（m）累积频率（）102030405060708090 高潮2小时1.050.880.740.620.510.400.290.180.04 高潮3小时0.920.750.620.510.400.300.200.08-0.05表1.2 低潮乘潮水位（m）累积频率（）102030405060708090高潮2小时-0.31-0.45-0.56-0.69-0.78-0.90-0.98-1.05-1.17高潮3小时-0.21-0.33-0.44-0.54-0.64-0.74-0.82-0.88-0.976）台风增水据19561980年统计，泗盛围站高潮时相对台风增水最大值为1.27m。1.2.3.2 潮流本地区潮流属不规则半日潮，潮流呈往复流性质，流向大致与岸线平行，一般落潮流大于潮流。大虎附近落潮最大流速1.44m/s，涨潮流速1.32m/s。干流河段涨潮最大流速1.0m/s左右，平均流速在0.5m/s左右，流向基本与河道走向一致。1.2.3.3 波浪虎门以内的河段，外海波浪对水工建筑物无显著影响。主要影响为小风区波浪和船行波，因风区较短，故波浪作用较小。虎门内河段50年一遇设计波要素H1%小于1.5m。1.2.4 地形、地貌及工程泥沙1.2.4.1地形地貌场地地貌属珠江三角洲冲积平原，河漫滩地貌，原为耕地和鱼塘，现已吹砂填平，地势较平坦开阔。1.2.4.2 河床演变从现有的资料比较，河床一直较为顺直，尚未发现大的冲淤演变。1.2.5 地质条件1.2.5.1 地质构造本场区大地构造上属华南褶皱系（一级构造单元）湘桂粤褶皱带（二级构造单元）粤中拗陷（三级构造单元）增城台山隆断束（四级构造单元）的东莞盆地（五级构造单元）西端。由上元古界震旦系变质和加里东期的花岗片麻岩组成，场地内基底岩性主要为花岗片麻岩。区域构造以北北东向广从断裂与北北西向狮子洋断裂为代表，其次有东西向的瘦狗岭断裂。场地周围以次级的北北西及北西西向断裂为主，本场区无断裂通过。1.2.5.2 地质岩土层的分布特征及其物理力学性质根据钻孔资料，经综合整理后，场地地层自上而下，由人工冲填土层（Qml）、第四系海陆交互相沉积层（Qmc）、风化残积土层（Qel）及加里东期花岗片麻岩（Pt），白垩系砂砾岩（K）组成，现分述如下：本地质勘察报告以广州城建高程系统，转化为珠江基面是其高程值减去5m。0架空，分布于CZK1及CZK10等10孔中，架空高度0.601.40m，平均0.89m。1人土填土（代号Qml，分层序号）1层冲填土：分布于CK21CK29号孔中，厚度1.804.80m，平均3.82m。呈灰色，湿，松散，由中细砂吹填而成，含少量泥质和砂砾，为新近填土。标贯击数为4击，不推荐承载力。2层素填土：分布于CK11CK20号孔中，厚度3.006.50m，平均5.04m。黄褐色，湿，主要由花岗片麻岩风化残积的砂质粘性土回填而成，结构松散，欠压实，含少量砂砾和碎石。标贯试验3次，击数为6.08.0击，校正击数5.67.5，平均6.6击，不推荐承载力。2（代号Qpr，分层序号）层耕土：呈灰褐色，湿，软可塑，为吹填或回填前的耕植土。仅局部有分布，厚度0.902.40m，平均1.65m。标贯试验3次，击数为2.04.0击，校正击数1.73.7，平均3.0击，含植物根茎，不推荐承载力。3第四系海陆交互相沉积层（Qmc，分层序号）1层淤泥分布广泛，发育较厚，厚度15.5023.90m，平均19.97m，呈灰黑色，饱和，流塑，局部混较多粉细砂或夹薄层淤泥质粉细砂，偶见贝壳。标贯试验189次，击数为1.06.0击，校正击数0.74.2，平均1.8击，结合现场原位测试和本地区工程地质经验，推荐容许承载力f=40kPa。4残积的砂质粘性土（Qel，分层序号）分布较广泛，按其塑性状态可分为可塑状和硬塑状。1层可塑状砂质粘性土：分布广泛，各孔均有揭露，厚度0.804.30m，平均1.65m，顶面埋深21.526.54m。呈灰青色，褐黄色，湿，可塑，由花岗片麻岩风化残积而成，含少量石英砂砾。标贯试验8次，击数为14.019.0击，校正击数9.813.3，平均12.3击。推荐容许承载力f=200kPa。2层硬塑状砂质粘性土：分布较广泛，除CZK06孔缺失外，其余各孔均有揭露，厚度1.006.90m，平均2.51m，顶面埋深23.0027.00m，平均25.17m。呈灰青色，褐黄色，湿，硬塑，含少量石英砂砾。标贯试验28次，击数为20.045.0击，校正击数14.031.5，平均19.6击。推荐容许承载力f=250kPa。5砂砾岩（K，分层序号）1层全风化砂砾岩：仅少数钻孔有揭露，厚度2.004.00m，平均2.88m，顶面埋深25.0026.00m。呈棕红色，坚硬土状，混杂少量半岩半土状强风化岩屑。标贯试验2次，击数为39.049.0击，校正击数27.334.3，平均30.8击。根据测试成果，结合本地区岩土工程经验，推荐容许承载力f=320kPa。2层强风化砂砾岩：仅少数钻孔有揭露，厚度1.5012.90m，平均6.82m，顶面埋深27.0030.00m。呈棕红色，岩石风化强烈，岩芯碎块状，少数短柱状，岩质软，裂隙发育。根据本地区岩土工程经验，推荐容许承载力f=500kPa。3层中风化砂砾岩：仅少数钻孔有揭露，厚度4.608.00m，平均6.30m，顶面埋深31.5041.40m。呈棕红色，岩芯呈短柱状，少量碎块状，岩质软坚硬。综合考虑，推荐其天然单轴抗压强度为frk=12Mpa。6花岗片麻岩（Pt，分层序号）1层全风化花岗片麻岩：大多数钻孔有揭露，厚度1.5010.60m，平均4.64m，顶面埋深25.8031.40m。呈黄褐色，岩芯坚硬土状，尚可辩出原岩结构。标贯试验29次，击数为32.049.0击，校正击数22.434.3，平均31.0击。根据测试成果，结合本地区岩土工程经验，推荐容许承载力f=350kPa。2层强风化花岗片麻岩：大多数钻孔有揭露，厚度1.5013.20m，平均4.26m，顶面埋深25.5038.40m。顶面在整个场地总体起伏不大，局部有波状起伏。呈黄褐色，片麻状构造，风化强烈，岩芯上部半岩半土状，下部碎块状，岩质软，裂隙发育。3层中风化花岗片麻岩：大多数钻孔有揭露，厚度4.408.50m，平均6.49m，顶面埋深31.0041.60m。呈黄褐色，片麻状构造，岩芯短柱状，岩质较坚硬，裂隙较发育。综合考虑，推荐其天然单轴抗压强度为frk=1520Mpa。1.2.5.3 不良地质现象与地基稳定性1场地中不良地质现象主要是分布厚度较大的海陆交互相沉积的淤泥层，具有含水量大，压缩性高，孔隙比大，力学强度低，灵敏度高不良工程性质特征，在自重应力及附加应力作用下产生较大的固结变形，对桩基产生负摩擦作用，对工程产生危害。2据区域地质资料及钻孔资料，场地中未发现土洞、溶洞或暗滨，勘探深度范围内未发现断裂及其他不良地质构造，场区基底稳定性较好，适宜建筑。3据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）的有关规定，结合场地地层、拟建建筑物特征及环境因素认为，工程重要性等级为一级，场地等级为复杂场地，地基为复杂地基，岩土工程勘察等级为甲级。4依2003年3月提交的广重重型机械生产制造基地岩土工程初步设计勘察报告中剪切波速及卓越周期测试报告，按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的有关规定，场地土的类型为软弱土，建筑场地类别为III类。1.2.5.4 地下水简述及其对砼腐蚀性评价据钻探表明，场区地下水主要赋存于冲填土、素填土和风化壳中，冲填土、素填土中为孔隙潜水，风化壳为强、中风化岩石的裂隙承压水，各含水层间有淤泥或粘性土相隔，无直接水力联系，风化壳透水性较差，主要接受地表水及大气降水及海浪、潮汐影响变化较大，勘察期间水位埋深在0.53.20m之间。依据前期勘察报告及据岩土工程勘察规范中地下水对混凝土结构的腐蚀性评价以及对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价的规定，场区内地下水对混凝土结构无腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀，对钢结构具中等腐蚀。1.2.5.5 岩土工程地质评价1场地地表或浅部，1层冲填土为新近冲填，状态松散，未固结；1层素填土结构松散，欠压实；层耕土分布局限，软可塑状，承载力低；1层淤泥分布广泛，厚度大，含水量高，孔隙比大，为低强度、高压缩性、中等灵敏度软土，示经处理，不能直接作为拟建物的基础持力层。2层残积砂质粘性土，分布广泛，其塑性随深度增大而逐渐增强，其中1层承载力相对较高，但压缩性较大；2层属中高中低压缩性土层，当上部荷载不大时可考虑利用下部的2硬塑状砂质粘性土层作为桩基持力层。3及层不同风化程度的砂砾岩、花岗片麻岩分布广泛，整个场地中顶面埋深变化不大，仅局部有波状起伏，顶面坡度较大。本层承载力较高，压缩性小，适宜作为拟建物的桩基持力层。4岸坡稳定性评价：上覆土层为素填土，土质均一，覆盖层下卧基岩面平缓，岸坡坡面冲刷轻微，岸坡稳定。施工中注意影响岸坡稳定的几项活动：（1）在坡脚挖淤泥，向坡顶冲填；（2）坡顶大量堆载（人工填土、建筑材料等）；（3）打桩；（4）挖方过深，边坡过陡；（5）基坑积水排除过快。1.2.5.6 结论及建议1. 场地除软弱地基外，无断裂等其他不良地质现象，场区基底稳定性较好，适宜建筑。2场地土类型为软弱（场地）土，场地类别为III类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，设计特征周期按0.45s采用。该场地上部发育深厚的软弱土，为对建筑抗震不利地段。3地下水水位埋深在0.503.20m之间。地下水对砼结构无腐蚀，对钢结构具中腐蚀。4结合场区岩土工程地质条件、场地施工条件及地区桩基的施工经验，建议选用钻（冲）孔桩基础，以中风化花岗片麻岩或中风化砂砾岩作为桩基持力层，桩端须全断面嵌入持力层不少于11.5倍桩身直径。或采用打入式预制桩基础，以全风化花岗片麻岩、全风化砂砾岩的中下部或强风化花岗片麻岩、强风化砂砾岩的顶面作为桩端持力层。5桩基设计参数建议按表1.3、表1.4采用。各岩土层物理力学性质土工试验结果统计详见表1.5；6设计预应力管桩时须考虑群桩效应；场地冲填土和淤泥层为软弱土，厚度大，桩基设计须考虑软土对桩身的压屈影响和负摩擦效应。7码头场地下伏基岩为花岗片麻岩和砂砾岩，两者关系主要为不整合接触，钻探岩芯未发现受狮子洋断裂构造影响的痕迹。表1.3 打入式预制桩成桩参数表地层代号岩性及层序号状态平均层厚 （m）桩侧极限摩阻力标准值 qfi(kPa)极限端阻力标准值qR(kPa)Qml1冲填土松散3.82Qml2素填土松散5.04Qpr耕土软可塑1.65Qmc1淤泥流塑19.9712Qel1砂质粘性土可塑1.65602砂质粘 性土硬塑2.518030003500K砂砾岩1全风化2.88120160700080002强风化6.82200240800090003中风化未揭穿Pt花岗片麻岩1全风化4.64160800090002强风化4.262409000100003中风化未揭穿表1.4 钻(冲)孔桩成桩参数表地层代号岩性及层序号状态平均层厚（m）桩侧极限摩阻力标准值qfi(kPa)极限端阻力标准值qR(kPa)Qml1冲填土松散3.82Qml2素填土松散5.04Qpr耕土软可塑1.65Qmc1淤泥流塑19.9710Qel1砂质粘性土可塑1.65502砂质粘性土硬塑2.5160K砂砾岩1全风化2.881002强风化6.82160150020003中风化未揭穿抗压强度12MPaPt花岗片麻岩1全风化4.641402强风化4.26200200030003中风化未揭穿抗压强度1520MPa79表1.5 各土层主要物理力学性质指标统计分析表层含水量天然密度液性指数孔隙比压缩指数压缩模量凝聚力C内摩擦角f压缩指数Cc先期固结压力Pc固结系数Cv10-3不排水抗剪强度比贯入阻力Ps抗压强度frk直剪三轴固结不排水剪直剪三轴固结不排水剪土层名称wrILeaEs原状重塑号CcuCcuCcuCcuCUCU%g/cm3Mpa-1MPakPaCm2/skPakPaMPaMPa1淤泥统计个数2323232323232233223337376最大值83.81.702.712.2442.2901.2812.917.714.310.312.526.777.358.923.80.33最小值44.71.531.011.2560.7871.823.44.72.12.811.923.637.820.46.70.27平均值62.41.611.431.6771.3411.829.19.97.06.612.224.80.759.41.138.013.10.30标准差8.3580.0460.3860.2240.3400.3152.3351.94210.4063.6310.023变异系数0.1340.0290.2700.1330.2530.1740.2560.2950.2740.2770.076标准值8.25.91砂质粘性土28.21.870.250.8450.4893.8230.419.82砂质粘性土25.61.930.190.7430.5123.3522.419.91全风化花岗片麻岩16.82.000.000.5680.3824.0560.520.13中风化花岗片麻岩17.82008届港口航道与海岸工程专业毕业设计1.2.6 地震根据广东省地震烈度区划图，码头区属地震烈度VII区，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。1.2.7 码头年作业天数确定根据现行规范及规程，本码头的允许作业标准为：风：风力6级降水：降水量1km；水位：水位-1.38m依据上述条件, 统计本区的自然条件的资料，其结果是超过上述标准的年影响作业天数为56天，故码头年作业天数为300天。1.3 货运量及船型1.3.1货种、流量、流向及集疏运方式1.3.1.1货种江南公司在广州的项目一期工程建成投产后，将形成年产12套900-1600MW等级国家统一引进的承压设备的能力，并年产800t压力容器及支撑环等辅助系统，重型石化容器。本码头工程作为江南公司广州生产基地的配套工程，主要是水上出运生产基地大中型承压设备、重型石化设备等。1.3.1.2 流向、集疏运方式江南公司通过水路运输是其运输的重要及主要途径。产品主要是水上运输到我国沿海地区以及出口东南亚等国。1.3.1.3 码头吞吐量预测根据业主提供的资料，本工程建设投产后，江南公司期望达到的生产目标、码头吞吐量如表1.6：表1.6 产品纲领表序号1代表产品产品产量金属重量（t）单套机组构成（台）年产量（台）发电量（MW）单台全年稳压器115900150050750安注箱3304012002支撑环等辅助系统8003大型石化容器1000合计37501.3.2 设计船型根椐码头货种特点、产量，以及考虑到运输的经济性及当地的自然条件因素、航道水深以及今后运输的发展，拟建码头平面布置按设计吨级2,500 DWT杂货船考虑，代表船型尺度参考海港总平面设计规范（JTJ 21199）有关资料，具体尺度如表1.7：表1.7 设计船型主要尺度船舶吨级(DWT)总 长L(m)型 宽B(m)型 深H(m)满载吃水T(m)备 注250075186.85.2杂货船1.3.3 建设规模根椐业主提供的资料，本工程近远期专用码头每月作业次数仅有23次，所以泊位数量按2个2,500DWT考虑。第2章 码头总平面设计2.1 设计所依据规范 河港总平面设计规范、高桩码头设计及施工规范、港口工程桩基规范、港口工程荷载规范、港口工程混凝土结构设计规范。2.2 港址选择港址选择必须根据腹地资源、经贸开发、客货运量和交通运输的需要，结合自然条件和建设条件等进行综合分析确定。对适宜建港的岸线及其路域按照深水深用的原则，应优先考虑发展港口的需要。港址宜具备良好的地质条件。在不良地质条件的地区建港，应进行技术论证。 2.3 泊位数验算假设为单个泊位，泊位利用率为70 (h)泊位营运天数 Gh； 其中码头货种单一，所以因此两个泊位的年吞吐量为60万吨。2.4设计水位设计高水位：1.33m设计低水位：-1.38m极端高水位：2.41m极端低水位：-2.09m2.5设计船型尺度表1.72.6 码头泊位的主要尺度2.6.1 码头长度对顺岸式码头长度应充分考虑到船舶系缆要求和靠泊的安全性，据规范按有掩护港口计算，两个泊位长度：式中：码头泊位长度(m)；设计船长(m)，设计吨级2,500DWT杂货船，取75m；d富裕长度（m），考虑到工厂以后的发展情况，码头的作用不仅用来水上出运生产基地大中型承压设备、重型石化设备，也会用来运输原材料和其他用途，在征求业主方的意见后，适当增大码头岸线长度。另一方面，泊位长度还必须满足船舶在下游端进出港池时的调头水域尺度的要求，其长度与港池调头圆一起考虑。最后一个因素,由于码头前沿线位于现岸堤的中心轴线上,码头与其两端还须设置过渡连接段,才能有达到设计水深的港池长度可供船舶使用,综合考虑上述三个因素，本工程拟建2个2,500DWT级杂货码头泊位的港池有效长度为177m，码头岸线总长度为210m。2.6.2 码头面高程根据规范，有掩护港口的码头前沿高程为计算水位与超高之和，则：基本标准：码头面高程（E）设计高水位(1.01.5)1.33(1.01.5)2.332.83 (m)复核标准：码头面高程（E）极端高水位(00.5)2.41+(00.5)2.412.91 m确定码头面高程，将综合考虑以下的因素：1）工程附近其它的码头面高程，以及下游开发区码头码头面高程；2）码头正常营运时的使用要求以及每年汛期的防洪要求；拟建工程周边码头面高程约为2.84.0m，开发区码头面约为3.23.5m，其中有不少的码头面高程是由于水利部门的防洪要求而提高的。水道右岸防洪堤顶标高为3.03.2m，按200年一遇水位标准设置，本段防洪最终标高为4.14.60m。本工程码头面高程根椐基地总平面图的布置要求，取4.10m。2.7 仓库、堆场容量及面积计算 仓库、堆场的容量,应按下列式子计算： （t）式中 E仓库、堆场容量（t）； 仓库、堆场不平衡系数，取； 货物最大入库、入场的百分比,取； 仓库、堆场年营运天数（d），取360d； 货物在仓库、堆场的平均堆存期（d），取6d。仓库、堆场面积式中 A仓库、堆场的总面积（） q单位有效面积的堆货堆存量（t/）,取3.0 t/； 仓库、堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（）。2.7.1船舶回旋水域尺度考虑到船舶调头时借助拖轮以及岸边系船柱协助，回旋水域调头圆的直径按1.5倍左右的船长设计，取140m。码头所处位置河道微弯，河面宽约270m，水深条件良好，码头对开水域有良好的水深、宽度满足船舶回旋，由于本码头正常投产后船舶作业频率小，船舶进出港池时对航道过往船只的可能赞成的影响不大。2.7.2 回旋水域设计底高程船舶港池外回旋水域设计底高程取与航道设计底高程（见5.1.4）相同，取-7.50m。2.8 总平面布置方案 2.8.1 水域1）港池和港内航道布置 （1）港池根椐上面的计算结果，考虑到装卸时必须移船的要求，顺岸式港池长度取177m，宽度取23m。 （2）港内航道港内航道主要是指码头至水道出口主航道之间的航道。航道轴线基本维持与河道主流冲刷线一致，顺应水流。2）码头平面布置采用顺岸式港池平面布置形式，在水道江边，顺岸布置码头，以及船舶停靠作业时的港池。由于装卸作业时，靠浮吊完成吊装任务，所以泊位的长度不但要满足船舶安全停靠的要求，还满足移船装卸的需要。另一方面，在下游端进出港池时的调头水域尺度的要求以及码头与现堤岸的过渡连接要求，最后，综合考虑上述因素，码头总长度取210m。3) 疏浚工程量码头前港池及调头水域的疏浚工程量为13.6万m3。2.8.2 陆域港内道路、码头作业区主要建、构筑物布置、高程控制、主干管线系统设计，与生产基地后方统一考虑。2.8.3 港作车船1）港作拖船与港务部门协商解决。2）港作车辆包括交通车、工具车和环保车等，为节约成本，码头不单独设置，与整个生产基地的一起考虑。第3章 结构方案设计3.1码头断面设计：预应力混凝土空心方桩和大直径预应力管桩，见表3.1：表3.1 空心方桩和大直径管桩的方案布置方案布置预应力大直径管桩混凝土空心方桩前方平台排架间距 10m7m前方平台面板迭合板，预制板厚25 cm，现浇15 cm，磨耗层10cm门机轨道梁预制花篮形纵梁，高120cm，底宽50cm纵梁预制花篮形纵梁，高120cm，底宽40cm边梁预制半花篮形纵梁，高120cm，底宽30cm横梁横梁断面采用倒T型梁,上横梁与众梁联结为现浇,下横梁为预制，起支撑众梁与面板作用。梁高200cm，下横梁宽100cm高80cm，上横梁宽60cm,高120cm。横梁断面采用倒T型梁,上横梁与众梁联结为现浇,下横梁为预制,起支撑众梁与面板作用。梁高200cm，下横梁宽100cm高80cm，上横梁宽60cm,高120cm。桩的尺寸预应力大直径管桩（120cm）预应力混凝土空心方桩（60cm60cm）主要构件尺寸：图3.1 边梁断面图,单位（mm） 图3.2 门机梁断面图，单位（mm） 图3.3 纵梁断面图，单位（mm） 图3.4 横梁断面图，单位（mm）3.2 结构初步验算3.2.1方案一：3.2.1.1恒载 1）桩帽A：护轮坎+4.625m（横向宽）外叠合板+外边梁+门机梁+桩帽A+4.625m （横向宽）横梁+靠船构件+水平撑 2）桩帽B：5.25m（横向宽）叠合板+两个纵梁+5.25m(横向宽)横梁+桩帽B 3）桩帽C：5.375m(横向宽)叠合板+门机梁+后边梁+5.375m（横向宽）横梁+桩帽C 4）桩帽D：4.75m(横向宽)叠合板+一个纵梁+后边梁+4.75m（横向宽）横梁+桩帽D 重量或每延米重量：每延米5）桩帽所受荷载桩帽A：桩帽B：桩帽C：桩帽D：6）活载7）单桩所受恒载8）单桩所受活载3.2.1.2 门机按支腿正好在桩顶位置，且该支腿所受的力最大计算。Mh-5-25门机最大支腿压力为： 1250KN。船舶荷载：系缆力：200KN，撞击力：400KN（计算见后）32.1.3 大直径管桩荷载总汇见表3.2：表3.2 大直径管桩荷载总汇载恒载活载桩号堆货门机船舶12919251862.1113131050122510701862.11119414253.2.1.4 单桩荷载标准值：桩：1.21245+1.4925+1.51862.11=5637KN桩：1.21313+1.41050=3046KN桩：1.21225+1.41075+1.51862.11=5768KN桩：1.21194+1.41425=3428KN3.2.1.5 单桩垂直极限承载力设计值为：Qd=全部大直径管桩的桩长取28m,打入强风化砂砾岩4m，取最不利的桩作为检验地基的承载力。根据单桩垂直极限承载力设计值为：Qd= 其中1.45 ， U ， 则3.2.1.6 桩基承载力校核： 单桩承载力应满足下列公式： 0QQd 其中 0 结构重要性系数，0=1.0； Q作用于桩顶的垂直荷载；则：桩0Q=1.05582=5637KNQd=10400KN 承载力满足要求！ 桩0Q=1.02982 =3046KNQd=10400KN承载力满足要求！桩0Q=1.05703=5768KNQd=10400KN承载力满足要求！桩0Q=1.03370=3428KNQd=10400KN承载力满足要求！3.2.2 方案二：3.2.2.1 恒载 1）桩帽A：护轮坎+3.75m（横向宽）外叠合板+外边梁+一个门机梁+桩帽A+3.75m （横向宽）横梁+靠船构件+水平撑 2）桩帽B：3.5m（横向宽）叠合板+一个纵梁+3.5m(横向宽)横梁+桩帽B 2）桩帽C：3.5m（横向宽）叠合板+一个纵梁+3.5m(横向宽)横梁+桩帽C4）桩帽D：4.5m(横向宽)叠合板+一个门机梁+4.5m（横向宽）横梁+桩帽D 5）桩帽E：4.75m(横向宽)叠合板+一个纵梁+后边梁+4.75m（横向宽）横梁+桩帽E 重量或每延米重量：每延米6）桩帽所受荷载桩帽A：桩帽B：桩帽C：桩帽D：桩帽E：7）活载8）单桩所受恒载9）单桩所受活载 3.2.2.2 门机按支腿正好在桩顶位置，且该支腿所受的力最大计算。Mh-5-25门机最大支腿压力为：1250KN。船舶荷载：系缆力：200KN，撞击力：400KN（计算见后）3.2.2.3 方桩荷载总汇，见表3.3：表3.3 方桩荷载总汇载恒载活载桩号堆货门机船舶388263839.81388263839.81561490561490386332 885.23316386332 885.2311077889983.2.2.4 单桩荷载标准值：桩=桩：1.2388+1.4263+1.5839.81=2094KN桩=桩：1.2561+1.4490=1359KN3.2.2.5 单桩垂直极限承载力设计值为：Qd=全部混凝土方桩桩长取30m,打入全风化花岗片麻岩2m，取最不利的桩作为检验地基的承载力。根据单桩垂直极限承载力设计值为：Qd= 其中1.45 ， U ， 3.2.2.6 桩基承载力校核： 单桩承载力应满足下列公式： 0QQd 其中 0 结构重要性系数，0=1.0； Q作用于桩顶的垂直荷载；则：桩=桩：0Q=1.02072=2094KNQd=5765KN 承载力满足要求！桩=桩：0Q=1.01317=1359KNQd=5765KN承载力满足要求！桩：0Q=1.02669=2698KNQd=5765KN承载力满足要求！桩：0Q=1.03888=3969KNQd=5765KN承载力满足要求！桩：0Q=1.02343=2286KNQd=5765KN承载力满足要求！3.3 方案比选及推荐意见3.3.1 工程量计算，3.3.1.1 方桩方案，见表3.4表3.4 方桩工程量表序号项目名称型号规格单 位数量1现浇磨耗层C25m36232面板C30m323523现浇上横梁C25m35564预制下横梁C30m3635.5现浇桩帽C25m33266预制方桩C40根2177预制边梁C30m3206.628预制纵梁C30m3345.139预制门机梁C40m3326.5810护轮槛C25m317.3211橡胶护弦H500L1500 套1212 系船柱C25个1413钢筋及加工费用吨365.33.3.1.2 预应力大直径管桩方案，见表3.5：表3.5 大直径管桩工程量表序号项目名称型号规格单 位数量1现浇磨耗层C25m36232面板C30m323523现浇上横梁C25m3346.74预制下横梁C30m3401.65现浇桩帽C25m3530.96预制大直径管桩C40根887预制边梁C30m3221.658预制纵梁C30m3360.249预制门机梁C40m3326.5810护轮槛C25m317.32续表3.511橡胶护弦H500L1500 套1012 系船柱C25个1213钢筋及加工费用吨243.73.3.2 基价定额参考沿海港口水工建筑工程定额3.3.2.1 方桩方案，见表3.6：表3.6 方桩造价表项目名称型号规格单 位数量基价合计安装费（元）现浇磨耗层C25m3623312.6194749.8面板C30m32352392.05922101.6491529现浇上横梁C25m3556389.6 216617.6预制下横梁C30m3635.388.16 246481.634652现浇桩帽C25m3326590.5192503预制方桩C40根21726913.285840181.76 677648.72预制边梁C30m3206.62379.578350.304 173989预制纵梁C30m3345.13379.5130976.835 26994.54预制门机梁C40m3326.58379.5123937.11173989护轮槛C25m317.32 577.2689998.2818橡胶护弦H500L1500 套12600072000 65208.44 系船柱C25个14 3926.608 54972.512钢筋及加工费用吨265.3 5326.321305700总97268813.3.2.2 管桩方案，见表3.7：表3.7 大直径管桩造价表项目名称型号规格单 位数量基价合计安装费（元）现浇磨耗层C25m3623312.6194749.8面板C30m32352392.05922101.6 491529现浇上横梁C25m3346.7389.6 135074.32预制下横梁C30m3401.6388.16 15588