工作船码头工可.doc

第1章 概述1.1 主要编制依据1.1.1 日照港建设指挥部办公室“关于西港区工作船码头工程可行性研究报告的委托书”。 2001.6 1.1.2 日照港总体布局规划。1.1.3 一航院日照港木片码头工程工程可行性研究报告 1998.8一航院西港区通用散杂货泊位施工图 2000.121.1.4 日照港工程设计院日照海事局监督船艇及航标工作船码头工程可行性研究报告(修改稿) 2001.81.1.5 日照港科研设计中心科研所“日照港东（中）港区功能调整研究报告” 2001.101.1.6 天津港湾工程研究院“日照港木片码头波浪数学模型实验报告” 1992.121.1.7 国家和部颁布的有关规范和标准。1.2 建设的必要性随着日照港规模不断扩大，进出港口的船舶逐渐增多、船型逐渐增大，工作船也要随之增多变大，但已有的工作船码头已呈过饱和状态，预计近期工作船还需要增加23艘大马力拖轮，现有的工作船码头已不能适应生产的需要。随着日照港港湾工程公司的发展，施工作业船舶也不断增加，目前尚无固定的码头供其使用，处于随处停靠的局面，急需为其提供固定的工作船码头泊位。依照日照港的总体规划，港区功能需要进行调整。按“黑白”分家的原则，并从集装箱业务的发展考虑，集装箱需要移出东港区。东港区将主要承担煤炭、矿石、水泥等大宗散货的装卸。日照港计划在西港区新建4个集装箱泊位，“十五”期间将投产一个泊位。在新的集装箱专业化泊位建成前，临时用西港区通用散杂货泊位（以下简称1.5万吨级码头）进行集装箱装卸作业尚不能满足目前生产的需求，需再增加一个泊位满足1万TEU/年的吞吐能力，新建工作船码头时考虑一个泊位兼顾生产能够满足欠缺的吞吐能力。综上所述，新建工作船码头是迫切需要的。1.3 建设设想木片码头的建成，为开发西港区拉开了序幕，其北端相邻1.5万吨级码头已开工建设。1.5万吨级码头以北已征用的岸线尚有400米，其北端的100米已确定为日照海事局的工作船码头，中间的300米岸线可以供新建工作船码头使用。目前情况下，除了利用1.5万吨级散杂货码头营运集装箱外，尚需用部分工作船码头兼顾集装箱装卸任务。综合考虑，工作船码头南段155米（含1.5万吨级码头预留段22.75米）供轮驳公司使用并兼顾集装箱生产，北段145米供港湾公司使用。第2章 现状及问题2.1 工作船码头 现有工作船码头为一期煤码头的配套工程。随着日照港向综合性港口发展，工作船也随之增多，已由原来的5艘发展到现在的7艘。另外海事局还有3艘也在此停泊。码头岸线仅有-2.9米码头100m，-4.9米码头170m，显的非常拥挤，工作船进出非常不便。加上工作船码头北侧有沉箱预制场的浮船坞出进码头，南侧与东港区1#泊位相邻，相互干扰很大。尤其是休渔期和大风浪间，大量渔船进港停靠泊，拥塞航道，使工作船进出条件更为恶劣。 现工作船码头位于东港区陆上通道的咽喉地段，其陆上交通条件的改善受到了限制，同时工作船码头的存在也影响港口生产车辆的通行。 除了轮驳公司的工作船外，港湾公司有6艘施工作业船舶需要安排靠泊码头，因此，工作船码头西移是必要的。2.2 集装箱码头 现东港区7#泊位为集装箱泊位，处在矿石、水泥码头中间。场地狭小，交通不便，发展受到限制。随着集装箱运量的不断增长，完善装卸、堆存条件是必要的。按照“黑白”分开的原则，集装箱码头也需要西移至西港区。 在西港区集装箱专用泊位未建成之前，仅利用1.5万吨散杂货码头营运集装箱，尚不能满足集装箱运输需要，因此，利用工作船码头兼顾集装箱生产。第三章 船型分析及建设规模3.1 船型分析3.1.1 工作船船型分析本工程主要用途是停靠轮驳公司和港湾公司的工作船（海事局工作船另有安排）。目前两公司所有的工作船和施工船舶详见下表： 工作船一览表 表31单位船舶名称船 长(m)船 宽（m）最大吃水(m)备 注轮驳公司拖一32.839.54.2拖二31.709.54.2拖三35.09.63.9拖四35.09.64.2拖八38.09.84.2拖九38.010.04.2交一30.796.51.6港湾公司日港驳152.4513.52.76日港驳242.09.02.70日港驳342.09.02.70日港艇222.06.51.8日港拖538.08.63.65日港浚吊145.018.02.07 工作船码头南段（轮驳公司）代表船型为拖九，其长宽吃水为38.010.04.2（米）。 工作船码头北段（港湾公司）代表船型为拖五，长宽吃水为38.08.63.65（米）。考虑轮驳公司的船也可能停靠港湾码头，设计时按轮驳公司的代表船型。3.1.2 集装箱船型分析工作船码头南段（轮驳公司）要兼顾集装箱作业，需对停靠作业的集装箱船加以分析。根据对以往来港集装箱船的统计分析，5000t级及其以下的集装箱船占一定的比例，工作船码头是兼做集装箱码头，且该码头水深受到基岩高程的限制，仅可建成5000t级泊位，供5000t级集装箱船靠泊，较大船舶则停靠1.5万吨码头。选择的代表船型长宽吃水为105167.0（米）。3.2 建设规模（1）工作船码头长300m，其中南段155m（含1.5万吨码头预留段22.75m），前沿底高程为-8.0m，北段145m，底高程为-5.5m，码头顶面高程+6.10。（2）堵头护岸100m。（3）堆场及道路378万m2（4）配套设施：水、电、通讯第四章 自然条件2.2 港口地理位置 日照港位于我国沿海的中部，山东半岛南翼黄海之滨，地理位置为东经11933，北纬3523，水上北距青岛65海里，南距连云港40海里。根据日照港总体布局规划，日照港分为大宗散货区、东港区、中港区和西港区。拟建工作船码头位置在西港区的北侧。2.3 气象本次统计分析中的气象要素：气温、降水、相对湿度是用石臼海洋站19601993（其中缺8386年）共30年观测资料。雾的统计是采用19871993年共计7年的观测资料,该站观测点位置为北纬3524，东经11933，高度为海拔9.1米，风速仪离地面高度10.6米。2.3.1 气温：年平均气温： 12.8年平均最高气温: 16.1年平均最低气温: 9.8极端最高气温: 37.5(出现于1964年7月8日)极端最低气温: -13.7(出现于1967年1月15日)2.3.2 风日照地区强风向为N，次强风向为NNE，大于、等于8级风，年出现频率分别为0.03%、0.02%。常风向为N，次常风向为NNE，年出现频率分别为10.95%、9.18%。详见日照港工作船码头形势图中的风玫瑰图。2.3.3 降水年平均降水量： 812.4mm年最大降水量: 1426.2mm(出现于1964年)年最小降水量: 512.4mm(出现于1961年9月20日)该区降水有明显的季节变化,从降水的季节分布看,降水多集中于6、7、8三个月，其三个月的降水量占全年降水量的57.6%，12月至来年1、2月降水量较小，其三个月的降水量仅为年降水量的5%。2.3.4 雾日照港年平均轻雾日为125.7个，大雾日为37.7个，大雾的出现有着明显的季节变化，每年的5、6、7三个月为大雾多发季节，其出现的大雾日占全年的54.9%，而8、9、10三个月出现的大雾日最少，仅占全年大雾日的4.8%。2.3 水文日照港验潮站由国家海洋局北海分局建立。从1968年1月1日零时开始正式观测，19681989年验潮站位于日照港渔码头顶端，1990年至今，验潮站位于日照港煤码头栈桥顶端，基本水准点位于原站址西南灯塔旁边，验潮水尺零点在基本水准点下9.02米。验潮仪使用HCJ2型水位计。波浪观测采用岸用光学测波仪，19651979年位置在距岸350米，测点水深3.5米，1980年至今在石臼嘴SE1100m，测点水深11.5米。2.3.1 潮位1. 基准面及换算关系当地理论最低潮面在黄海零点下2.68m。2. 潮型日照港属规则半日潮，其（HK1+HK01）/HM2=0.39。据19681992年潮位资料统计（以下高程均从当地理论最低潮面起算）。3. 潮位特征值：最高高潮位： 5.65m(1992年8月31日)最低低潮位： -0.47m(1980年10月26日)平均高潮位： 4.23m平均低潮位： 1.21m平均潮差： 3.02m最大潮差： 5.23m平均海面： 2.73m4. 设计水位设计高水位： 4.73m设计低水位： 0.59m极端高水位： 5.82m极端低水位： -0.60m上述极端水位是用19861992年极值作频率计算所得结果。5. 乘潮水位 选用保证率90%,，历时三小时的水位3.39米。2.3.2 波浪1. 概况 根据1980、1981、1983、1984年石臼所海洋站实测资料统计，常浪向为E向，出现频率为16.63%，次常浪向为ESE向、SE向，出现频率分别为12.49%、12.47%；强浪向为E向，该向H1/101.5米出现频率为0.98%，次强浪向为NNE向。详见日照港工作船码头形势图中的波高玫瑰图。2. 设计波浪要素日照港建设指挥部与国家海洋局北海分局联合就日照港的设计波浪要素进行了长期的专题研究。1995年召开专家会议，通过了“日照港设计波浪要素推算”研究报告。本次设计外海NE、E、SE向五十年一遇波浪要素，按研究报告的计算结果取值。对于偏南向波高采用石臼所海洋站19641978年观测值进行年频率计算得五十年一遇波浪要素。SE向外海设计波浪要素考虑折射以及浅水因子，推算到已建的日照港东港区二期工程防波堤横头处设计波浪要素如表21。 表21方 向SE设计高水位（4.73m）设计低水位(0.59m)H1%(m)H13%(m)T(s)H1%(m)H13%(m)T(s)50年一遇5.133.78.04.783.68.025年一遇4.563.267.64.443.317.6S向的设计波浪要素值如表22。 表22方 向S设计高水位（4.73m）H1%(m)H13%(m)T(s)50年一遇2.701.895.425年一遇2.481.755.2拟建工程建筑物前的设计波浪要素参照日照港木片码头波浪数学模型试验报告（1992年12月）分析确定，天津港湾工程研究所对SE、ESE和E向波浪进行了波浪数学模型试验。试验波高、周期组合:波高从5.0至7.1米，周期从9.1秒至14.2秒等。根据SE向波浪对拟建的码头影响较大，特别是SE+10的有临时航道的一组试验结果较其他组合值为大。因此，为了使现阶段设计值偏于安全而采用设计高水位4.73米、入射波高7.1米、周期14.2秒、波向为SE+10，有临时航道的一组试验结果，比波高分布图如图2-1。根据拟建码头位置用比波高K=0.3分别计算出设计波浪要素如表23。 表23方 向SE设计高水位（4.73m）设计低水位(0.59m)H1%(m)H13%(m)T(s)H1%(m)H13%(m)T(s)50年一遇1.541.118.01.431.088.025年一遇1.400.987.61.330.997.6在设计高水位4.73米、入射波高2.0米、周期6.0秒、波向为S向，有临时航道，其试验结果（比波高分布图）如图22。根据拟建码头位置，用比波高K=1.0计算出设计波浪要素如表24。 表24方 向S位置设计高水位（4.73m）H1%(m)H13%(m)T(s)50年一遇码头2.701.895.4从拟建工程处SE向和S向设计波浪要素分析,得出该工程区是以S向波浪要素为控制值。所以拟建码头的设计波浪要素以S向为依据。2.3.3 海流1. 类型海流属规则半日海流，涨潮约5个小时，落潮约6个小时。2. 观测资料分析和概述海流流向按逆时针方向旋转，拟建区涨潮主流向SW ，落潮主流向NE，外海最大涨潮流速为0.86m/s,最大落潮流速为0.66m/s。2.3.4 冰凌该港为长年不冻港。2.4 地形、地貌及工程泥沙港口规划区石臼咀至奎山咀约7公里岸线为典型的沙质海岸，没建港之前，石臼咀和奎山咀是沿岸漂沙的分界点，湾内泥沙和由波浪自湾外夹带入湾的泥沙量很少，故湾内无明显的泥沙交换，沿岸不存在强大的泥沙流过境，海岸稳定。拟建码头工程地处西港区北侧，靠近湾底，不会造成港池及内航道的大量淤积。2.5 地质条件本次勘察共布置钻孔9个，均为原状孔，编号为GM1GM9，同时引用了1997年木片码头工程的M21M24及2000年日照港西港区通用散杂货泊位工程的XM5孔。本阶段钻孔平面布置图及地质剖面图见图2326。2.5.1 岩土层分布特征该区内岩土层分布较有规律，上部为海相沉积的1淤泥及2灰色粉质粘土，中部为陆相冲积的1黄色粉质粘土和2粗砾砂，下部为1强风化花岗岩。1淤泥：灰黑色，呈流塑状软塑性，高塑性，混粉砂及少量有机质。分布于GM4GM9孔表层，其中GM7、GM9孔揭露为泥流。底高程-0.59-2.44米。2粉质粘土：灰褐色，软塑状，中上塑性，混较多粗砂及少量贝壳，底高程-2.52-4.43米。分布较连续，仅GM1孔缺失，在该层揭露为淤泥质粘土，褐灰色，软塑状，高塑性，混贝壳、粉砂。GM4GM5孔在1淤泥与2粉质粘土之间揭露有新近海相沉积的粉砂夹层，厚约1.5米，呈褐灰色，松散，混粘性土、碎贝壳。M22孔在该层位为粉土，呈松散状。1粉质粘土：灰黄色，可塑状，中上塑性混粗沙。分布较连续,底高程-4.79-6.87米。2粗砾砂：灰黄黄褐色，稍密中密，粒径不均，混粘性土成分。该层分布连续，底高程-5.59-9.76。1强风化岩：灰黄黄褐色，花岗岩，块状结构，主要矿物成分为长石、石英，含少量云母，原岩结构清晰，手掰易碎，为强风化花岗岩。该层高程-5.59-9.76米。GM6孔揭露为煌斑岩，黄绿色，原岩结构清晰，手掰易碎。2.5.2 岩、土物理力学性质岩土各土层主要物理、力学性质指标详见土壤主要物理、力学性质指标统计表25、表26。2.6 地震根据国家地震局和建设部文件震发办(1992)160号文，按国家地震局编制的中国地震烈度区划图（1990），日照港区地震基本烈度为6度。第五章 装卸工艺单纯的工作船码头不进行装卸作业，没有装卸工艺的问题，轮驳公司的工作船兼做集装箱码头使用，有装卸工艺要求。集装箱装卸以1.5万吨级码头为主，轮驳公司码头为辅，需统筹考虑，兼营集装箱的工作船码头只进行一般的集装箱装卸、堆放作业，对于拆装箱、冷藏箱等作业不予考虑。堆场设备和装卸桥均利用原有设备，其装卸流程如下： 堆场正面吊（叉车）集装箱拖挂车装卸桥 船客户 堆场正面吊（叉车）集装箱拖挂车客户该泊位每年需运营集装箱1万TEU（分配的任务数额）。经测算，可满足要求。第六章 总平面布置6.1 总平面布置原则6.1.1 水陆域布置符合日照港总体布局规划，不影响后续工程的建设。6.1.2 遵循深水深用，充分利用水深资源的原则。6.1.3 立足当前，兼顾发展，留有余地。6.1.4 为满足将来工作船增加的需要，轮驳公司码头预留改造成浮码头的可能性。6.2 码头前沿高程 按有掩护码头设计 码头前沿高程=设计高水位+（1.01.5）=4.73+(1.01.5) =5.736.23m取6.1米，与木片码头、东港区码头顶面高程一致。6.3 设计水深及码头主尺度6.3.1 轮驳公司码头（兼集装箱码头）水深及长度 按集装箱船控制： 码头前沿水深 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4式中 T-船型吃水，取T=7.0米。Z1-龙骨下最小富裕水深，取Z1=0.6米。Z2-波浪富裕深度 Z2=KH4%-Z1=0.31.2-0.6=-0.240 取Z2=0Z3-船舶吃水增加值，取Z3=0.4米。Z4-备淤富裕水深，取Z4=0.4米。 则 D=7+0.6+0+0.15+0.4=8.15米。 底面高程 = 设计低水位-D=0.59-8.15=-7.56米 取为-8.0米。 码头长度 Lb=L+d=105+15=120米 取Lb=132米(含-5.5米码头过渡段) 港池水域水深及宽度 集装箱船乘潮进出港，经计算，港池水深取-5.5米 考虑与1.5万吨码头和港湾工作船码头的衔接，港池宽度南侧取210米，北侧取120米。6.3.2 港湾公司码头段码头前沿水深 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4式中T-考虑轮驳公司船舶停靠，T=4.2米 Z1、Z2、Z3、Z4同前。 则 D=4.2+0.6+0+0.15+0.4=5.35（米）。底面高程=设计低水位-水深=0.59-5.35=-4.76（米），取-4.5米， 为预留发展和深水深用，码头墙身结构底高程取为-5.5米。 港池水深=3.65+0.6+0+0.15+0.4=4.8（米） 底面高程=0.59-4.8=-4.29（米），取-4.5米港池宽度，按日港浚吊1，停靠码头作业取B=80米。6.3 陆域形成及堆场6.4.1 陆域形成工作船码头前沿线距其后方的木片码头内护岸100米，在港湾公司码头北端建100米堵头堤封闭，其间形成100米宽的陆域。该陆域采用陆上回填。堵头堤以北为海事局拟建工作船码头区。6.4.2 堆场为兼顾集装箱生产和临时堆放空箱等，在-8.0米码头后方建设简易集装箱堆场，堆场纵深150米。6.4 导助航设施将木片码头和1.5万吨码头已布设的导助航浮标进行适当调整，并在本码头北部港池开挖边界上增设一个浮标。6.5 总平面布置方案依据日照港发展规划，日照港东港区为深水码头区，将发展为以大宗散货为主的专业港区，这也是集装箱、工作船码头移出的原因之一。中港区陆上附着物众多，尚未开发。西港区随着东港区三期工程的建设，其掩护条件进一步改善，木片码头和1.5万吨码头的建设为西港区的进一步开发建设打下了良好的基础。1.5万吨码头以北岸线其基岩不深，水深适应，是建设工作船码头的合适地点。 1.5万吨码头以北已征用的岸线中最北部100米已确定为海事局工作船码头使用，中间300米岸线可用来建工作船码头，按照总体规划，平面布置方案可供选择的余地很小，顺岸式布置具有明显的优点。 在西港区集装箱专用泊位未建成前，利用1.5万吨码头装卸集装箱，尚不能满足集装箱吞吐量的需要，还需要工作船码头兼顾集装箱装卸，从这一点看，工作船码头前沿线和1.5万吨码头在同一直线为好。因此，工作船码头采用顺岸式布置。总平面布置详见码头总平面布置图。第七章 水工建筑物7.1 建筑物种类、规模及设计条件7.1.1 建筑物种类、规模 本工程主要建筑物有码头和护岸。 码头全长300m，其中轮驳公司工作船码头（兼做集装箱码头）155m（含1.5万吨码头预留段22.75m），港湾公司作业船码头145m。码头前沿底面高程分别为-8.0m和-4.5m。相应的港池底面高程为-5.5m和-4.5m。码头顶面高程为6.10m。按级建筑物设计。 护岸长100m,按级建筑物设计，为临时性建筑。7.1.2 设计条件码头：持力层为强风化花岗岩，允许承载力500Kpa，地面使用荷载取30KN/m2。护岸：在原泥面上建抛石斜坡堤。 水文波浪详见第四章自然条件。7.2 推荐结构型式7.2.1 码头结构型式拟建工程处基岩埋深浅，适宜做重力式结构，结合现场实际，对工型块砼空心方块和砼实心方块方案进行了比较，经过比较，工型块方案具有优势：有可以利用的现成模板，工程量少，一次性出水，水下工作量少，进度快，造价低，故推荐工型块方案。详见码头断面图方案一、方案二。7.2.2 护岸 堵头堤为临时性护岸，由于当地石料丰富，抛石斜坡堤为常见结构型式，施工简单，速度快，便于与续建工程衔接，故护岸采用抛石斜坡堤结构。第八章 配套工程8.1 供电照明本工程电源引自木片码头变电所10KV回路，另在本码头上建10KV箱式变电站。轮驳公司和港湾公司工作船码头设备容量为516KW，最大计算负荷为420KW。在码头前沿设六个接电箱，为工作船供电。后方设两座35m自动升降式高杆灯，平均照度15LX。 兼做集装箱码头的轮驳公司码头上，装卸塔吊供电由1.5万吨码头统一考虑解决。8.2 通讯敷设HYA50*（2*0.5）电缆，自木片码头食堂通讯室引线到本码头。8.3 供水经计算工作船码头最高用水量为200m3，采用DN200管线，引自木片码头疏港路消防用水。码头前方设上水栓六个，供船上用水。8.4 排水 雨水经雨水管道直接排海。其他污水量很少，近期汇入化粪池处理，再排入海中，远期排入城市污水处理厂，集中处理。第九章 环境保护及职业安全卫生9.1 概况本工作船码头除辅助装卸堆放运输集装箱外，一般不进行生产操作，不会产生对人身体有害的物质。码头位于西港区的北部，泊稳条件良好，不会发生灾害天气带来的不良后果。工作船码头或集装箱码头只是港内东西位置的调整，没有增加不安全、污染的因素。9.2 环境条件本工程没有生产性污染，主要污染物为生活污水，但量很少，近期经化粪池处理后排海，远期排入城市污水处理厂处理后排海，做到“三同时”。在场区、路旁建绿化带。船舶含油废水集中收集分离处理后达标排放。9.3 安全工作船码头不安全因素主要是人员上下船频繁，为确保安全，配备有安全保证的活动跳板。当码头改为浮码头时，人员上下更加方便、安全。岸上向船供电，确保接电箱状态良好，严格操作规程，确保用电安全。配备足够的消防设施。第十章 节能本工程的耗能主要为集装箱装卸塔吊照明、船舶用电、堆场照明、生活办公用水等项