高装梁板及墩式方案开题报告.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。毕业设计(论文)开题报告题目：济宁港龙拱河作业区总平面规划布置与煤炭码头结构设计（高装梁板及墩式方案） 课 题 类 别： 设计 论文学 生 姓 名： 荀明智学 号： 200612020211班 级： 港 航06-02 班专业（全称）： 港口航道与海岸工程指 导 教 师： 贺 晖 胡旭跃2010 年 3 月10日一、本课题设计（研究）的目的整个排版较紧，拟采用1.5倍行距： 本设计是作业区总平面规划布置与煤炭码头结构设计（高桩梁板与敦式方案），通过本次毕业设计，了解码头的总平面布置设计，装卸工艺设计以及码头水工建筑物的的设计。另外，通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使所学的知识得以综合全面的应用，提高综合运用知识的能力，使所学的知识得以系统的深化。并培养自己独立解决结构设计的内容和步骤的能力，及掌握建筑施工图和结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。同时毕业设计是学生在毕业前最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容 。所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计，使自己成为社会需要的人才以下应分格了。二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述全文的编号应重新编写，如：1，1.1，1.1.1，等等，现在太乱）： 随着注明摘要国民经济的日益增长，港口在经济发展过程中的枢纽地位越来越重要。济宁港自古就起着承东启西，贯通南北的作用。近年来，济宁港的吞吐量已经不能满足城市今后的发展需要，为了保证济宁市经济的快速发展，启动龙拱河作业区建设势在必行。码头采用高桩梁板与墩式结构形式，本文主要介绍高桩码头的一些施工技术及在一些特殊情况下应采取的措施。 关键字词：济宁港 结构 施工 裂缝 接岸 评估 1 、济宁港港口简介济宁市位于京杭运河中段，具有承东启西，贯通南北的作用，自古以来就被称为运河之都，二十世纪九十年代中期济宁港被交通部列为全国水运内河主枢纽港，是全国内河二十八个主要港口之一，在全国内河水运网中占有举足轻重的地位。济宁港是我国内河主要港口之一，位于山东鲁西南地区综合运输大通道的交汇处，是鲁西南地区物资的重要集散地和水陆联运的交通枢纽。本世纪初，随着京杭运河济宁至徐州段三级航道的全线贯通，济宁港吞吐量快速增长，由2001年的800万吨增长到2006年的3000万吨，年均增幅超过30%。梁济运河济宁市区段港口吞吐量增长迅速，由2003年的299万吨，增长到2006年的1346万吨，年均增幅达到65.11%。现有的76个生产性泊位，主要集中在运河两岸的滩地上，除郭庄作业区具有一定的规模外，其余大多数泊位为违规建设，泊位吨级小，堆场杂乱，工艺落后，能耗高，环境污染严重。国家重点建设项目“南水北调”东线工程近期将开工建设，并有望在“十二五”初实现全线输水，该工程要求在正式投入运行前输水主通道两岸的煤炭泊位必须迁出。另外，根据济宁市城市总体规划，今后城市的发展将逐步向西拓展，市区范围内的运河将成为城中之河。根据京杭运河东平湖至济宁段港口总体规划，运河西岸现有的煤炭泊位将逐步搬迁至龙拱河作业区。预计2015年、2020年龙拱河作业区煤炭吞吐量将分别达到580万吨和700万吨。因此，为满足城市今后发展需要，确保市政府“以河兴市”发展战略的实施，巩固和提升济宁港的作用和地位，推进济宁港建设健康有序地发展，保证“南水北调”工程输水质量，结合济宁市腹地矿产开发特点，和沿运产业布局，启动龙拱河作业区一期工程建设是十分必要的，也是迫切的。一期工程设计吞吐量为180万吨/年（出口），设计通过能力252万吨/年，货种为煤炭。拟建工程位于京杭运河主航道西侧龙拱河口北岸，工程区域内水域、陆域开阔，地质条件较好，河道顺直，当地沙石料丰富，适合港口工程建设。、高桩梁板及墩式码头结构特点 高桩码头是应用广泛的主要码头结构形式。高桩码头适宜做成透空结构，其结构轻，减弱波浪的效果好，砂石料用量省，对于挖泥超深的适应性强。高桩码头适用于可以沉桩的各种地基，特别适用于软土地基。在岩基上，如有适当厚度的覆盖层，也可以采用桩基础；覆盖层较薄时刻采用嵌岩桩。高桩码头的缺点是对地面超载和装卸工艺变化的适应性差；接岸结构处理不当时，易发生侧向位移、变形、开裂、等现象；耐久性不如重力式和板桩式码头，结构易损坏且难修复，近年来在一些大型的高桩码头的建设中采取了相应措施，取得了较好的效果，使高桩码头的使用年限达50年的技术要求。高桩码头主要由上部结构和桩基两部分组成。上部结构构成码头地面，并把桩基连成整体，直接承受作用在码头上的水平力和垂直力，并把它们传给桩基，桩基再把这些力传给地基。高桩码头的结构形式可按桩台宽度和档土结构以及上部结构形式进行分类。按桩台宽度和接岸结构分为窄桩台码头和宽桩台高桩码头；按上部结构分为板梁式码头、桁架式码头、无梁板式高桩码头和承台式高桩码头。梁板式码头上部结构主要由面板，纵梁，横梁桩帽和靠船构件组成。梁板式码头各个结构受力明确合理;由于能采用预应力结构，提高了构件的抗裂性能；横向排架间距大，桩的承载力能充分发挥，比较节省材料；此外装配程度高，结构高度比桁架小，也使施工迅速，造价较低。它一般适用于水位差不大,荷载较大且复杂的大型码头。横梁是梁板式高桩码头的主要受力构件，作用在码头上的几乎所有荷载通过它传给基桩。沿码头纵向通常设置纵梁。有门座起重机或其他轨道式装卸机械的码头，设在轨道下的纵梁称为轨道梁。考虑到码头的纵向整体性要求，纵梁一般采用连续梁，其断面形式有矩形、花篮形和形等，可根据需要选用。码头按平面布置可分为顺岸式，突堤式，墩式等。墩式码头为非连续结构，由靠船敦，系船墩，工作平台，引桥，人行桥组成。墩台与岸用引桥连接，墩台之间用人行桥连接，船舶的系靠由系船墩和靠船墩承担，装卸作业在另设的工作的工作平台上进行。墩式码头在开敞式码头的建设中应用较多，主要用来装卸石油。3、高桩梁板及墩式码头施工技术高桩码头型式多、结构复杂和环境变化大的特点，在规范中对作用、作用效应组台表达式、分项系数取值、两种极限状态设计等作了规定。(1)根据高桩码头在施工时期和使用时期可能出现的荷载及其特征，将荷载划分为永久作用可变作用和偶然作用。(2)高桩码头极限状态设计包括按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，在正常使用极限状态设计中包含变形计算，如柔性靠船桩、全直桩码头水平位移，装卸机作业引起结构振动等。（3)承载能力极限状态作用效应组合分为持久组合、短暂组合和偶然组合。（4)持久状况的正常作用极限状态设计，应按短期效应组合或长期效应组合进行验算。在使用中应注意区别承载能力极限状态作用效应持久组合 和“长期效应组合 。持久组合是指在整个基准期内对可能出现的最大荷载(一定概率)均应予以考虑，长期效应组合是指基准期内某一较长时期有影响的荷载(如沉降计算等)应予以考虑。 结构可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，具有预定功能的概率。所谓规定的时间即设计基准期。因此对所建造的高桩码头，在正常使用和维护下必须具有足够的耐久性，以确保在设计基准期内具有规定的可靠度。沿海高桩码头调查表明，钢筋混凝土构件普遍存在锈蚀问题，有的锈蚀严重。提高码头耐久性的措施：(1)要求简比结构型式，以减少构件暴露面积；同时应避免构件顶面积水，减少氯离子聚集。位于浪溅区的桩帽顶面、下横梁顶面易于积水，造成钢筋锈蚀；预应力混凝土构件具有较好的抗裂性能在构造设计中有条件应予采用。(2)要求严格遵守水运工程混凝土质量控制标准该标准对混凝土质量要求，混凝土质量初步控制、生产控制和合格控制等作了规定，对保证混凝土质量、提高耐久性有重要作用。钢筋保护层厚度是增加氯离子渗透距离，对延长使涌年限有重要作用调查发现面板设计保护层为3040mm，实测最小23mm，粱设计保护层40mm，实测最小12mm。其他工程有类似情况。施工中应采用有效措施控制保护层厚度。(3)对锈蚀严重的构件采用涂料或其他有效措施进行保护。(4)对堆放散装盐或其他腐蚀性较强的码头，要求增加码头面板顶层现浇钢筋保护层厚度，采用擞膨胀混凝土填充预制构件接头等措施。高桩码头在施工过程中应注意大面积填土的影响(1)当软基较厚或填土厚度较大时，宜先期填土、置换软土或进行软基处理。天津新港和上海等地区工程实践证明，这些措施有明显效果。但费用较贵，应通过技术经济比较确定。（2)在施工阶段采取措施，减少土体变形对码头影响，这一点十分重要，因为很大一部分变形都发生在施工阶段。如湛江南油码头 随着后方抛填量增加叉桩桩帽出现裂缝，投产前大部分桩帽已经开裂。此类实例较多，因此要求对填土(或抛填块石)或挖泥高度、间隔时间、顺序应作明确规定 在填土(或抛填石)区域内需要清除淤泥时，对清淤要求也应作出明确规定。（3）地基沉降对斜桩的作用力 可分解为垂直斜桩桩轴的分力和平行桩轴的分力。垂直桩轴的分力将使桩产生挠曲和力矩，平行桩轴的分力将产生负摩擦力；地基水平变形对斜桩所产生的侧向压力，同样可分解垂直斜桩桩轴的分力和平行桩轴的分力。对向岸斜桩，地基沉降和水平变形所产生垂直桩轴的分力是叠加的，对向江斜桩则互相抵消，因此向岸斜桩受力最不利。在现场进行堆载试验，桩台的桩基由1根直桩和一对叉桩组成，叉桩中两斜桩坡度均为3：1。试验区软粘土层厚1516m，桩尖穿过软牯土打人砂层试验场地堆载最大压力为200kPa 实测靠加载一边的内斜桩(相当于码头向岸斜桩)曲率半径最小，直桩次之，外斜桩最大。开挖发现由型钢组成截面为l140mm600mm内斜桩呈脆性破坏。码头断桩事故和现场试验都证实大面积填土对向岸斜桩最为不利。研究地基沉降量与桩斜率之间的关系表明，斜桩与垂线的夹角愈大，桩主筋屈服对应的沉降量愈小。因此，规范规定：当地质条件差时斜桩宜睫不宜缎；当软土层较厚且码头后方填土高度较大时，宜将向岸斜桩改成直桩，即采用半叉桩。上海某码头大部分向岸斜桩遭到破坏，而少数向岸斜桩因施工困难改为直桩却完好无损。高桩码头应注意:(1)打桩前做了试打桩的典型施工，以检验打桩设备和操作的可行性，并对试打桩做了静载荷试验，制定了打桩操作规程及桩基质量控制标准。当打桩贯人度控制与桩尖有较大矛盾时还增加了PDA动载检测。(2)为控制好桩的质量，每批桩项目部都派人去厂家对预制桩的生产质量进行跟踪、监督，以确保桩的预制质量满足要求。(3)根据水流流速，做好锚缆的预控工作，确保打桩船体的正确位置。(4)按照设计要求制定了严格的现场接桩标准，确保接桩轴线顺直和焊接质量，对施焊人员进行专业技术培训，持证上岗，严禁雨中施焊。码头梁、板施工项目主要包括纵梁、横梁、轨道梁、加劲梁、前边梁、面板的施工。其中采用现浇的有横梁、轨道梁、加劲梁、小前边梁；采用安装施工的有纵梁、大前边梁面板。梁、板安装控制工作主要有以下3个方面：(1)纵梁两端安放在桩帽上，必须做好连接钢筋的焊接质量工作， 以确保与横梁浇注时形成良好的连续体系及等高整体受力结构，满足Ansya软件对整体结构进行三维立体受力计算的模型要求，确保施工质量满足设计要求。(2)严格控制面板的安装质量，如：安装之前对面板与纵、横接触的地方进行砼找平工作，板的平面位置安装必须精确以确保板的钢筋能够连接良好。(3)做好梁、板的安装工作，为面层现浇最终形成“板壳” 结构打下基础。分布筋的配置过去单向板分布筋一般取主梁的10 -15。为研究分布筋进行25块板试验，试板分布筋与主筋比15，并用有限元进行150个组次计算。集中荷载作用下板的破坏形式随宽跨比131的改变而不同。当BI=1 0时，板的纵向裂缝为破坏裂缝与其相应的主箭屈服，类似梁弯蓝破坏；当BI =1 5时，实测板主筋和分布箭与荷载关系、板顶混凝土应变与荷载关系，均呈双向应力状态。通过试验还得知，分布箭的增加对横向裂缝开展起明显控制作用。当大于35时，在钢筋屈服时板的最大缝宽小于02mm，满足港工限裂宽度规定：因此，新规范规定当BI1 5时跨中分布取主筋的35 ；由于同一荷截位于14处产生的应变只有12处的075倍，因而规定从支座边的分布筋可减少为主筋的0 7535 =25。目前，高桩码头空间计算有3种基本假定；(1)无面板：即不考虑码头面板作用，将纵、横粱莲同基桩视为空间网格梁。此种假定只适用于垂直荷载，有水平力作用时不宜采用(2)水平力作用对考虑码头面板刚度垂直荷载作用时将纵、横梁连同基桩视为问网格梁。盐田港二期集装箱码头工程采用此基本假定，用澳大利亚Microstran程序进行空闻计算。该程序将面板的水平刚度平分给纵梁，不考虑面板的垂直刚度。(3)有面板：即考虑码头面板、纵横梁和桩基共同作用。河梅大学和中交第三航务工程勘察设计院(1992年)以南通某码头为倒，用有面板假定与原规范规定(纵梁按剐性支承琏续梁计算)比较 作用在码头上的荷载为1 000kN水平集中力，5t和l0t门机各1台，第13跨布满均布荷载.4、高桩码头面层混凝土裂缝问题近年来，随着港口建设的发展，高桩码头的施工技术越来越完善，质量方面也精益求精了，但是码头面层裂缝一直是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。轻则，影响面层的外观性；重则，影响面层的耐久性。1、 裂缝的成因与防治措施混凝土产生裂缝的原因十分复杂，归纳起来只有荷载引起和非荷载引起两大类。（1）荷载作用引起裂缝一般钢筋混凝土结构，在使用荷载作用下，作用在混凝土截面上的弯矩、剪力、轴向拉应力以及扭矩等荷载效应大于混凝土极限拉伸值时钢筋混凝土构件就会产生裂缝。防止由荷载作用引起的裂缝只要通过合理的配筋，而且选择与混凝土粘结性较好、应力不过高，直径不过粗的钢筋，并且钢筋在混凝土中的分布比较均匀，这样能控制正常使用条件下裂缝的宽度不致过宽。(2)非荷载引起的裂缝钢筋混凝土产生裂缝有很多非荷载因素，例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀成降、塑性坍落、钢筋锈蚀等。实践调查，在工程结构中大部分的裂缝都是由非荷载引起，因此要引起相当的重视。a、温度变化引起的裂缝钢筋混凝土构件随着温度的变化而产生变形，当变形受到约束时，就可能产生裂缝，约束的程度越大裂缝就越大。混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学作用，产生大量的水化热，导致混凝土温度上升。如果热量不能很快散失，混凝土块体内部和外部的温差过大，就将产生温度应力，使结构内部受压外部受拉。混凝土在硬化初期只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差所引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。防治这类裂缝的措施是浇筑混凝土时进行合理的分层分块，采用低热水泥，在混凝土块体内部埋设块石，预冷骨料，加强养护，以及预埋冷却水管通水冷却等。b、混凝土收缩引起的裂缝混凝土在空气中结硬时体积要缩小，产生收缩变形。如果构件受到边界的约束作用，混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。防止和减少收缩裂缝的措施是合理的设置伸缩缝。改善水泥性能，降低水灰比，水泥用量不宜过多，配筋率不宜过高，设置构造钢筋使收缩裂缝分布均匀，避免集中的大裂缝，尤其要注意混凝土的潮湿养护。c、基础不均匀沉降引起的裂缝基础不均匀沉降破坏了其中的超定结构，使得结构受迫变形，从而引起混凝土的裂缝。防止的措施是根据地基条件及上部结构形式采用合理的构造措施及设置沉降缝。d、混凝土塑性坍落引起的裂缝混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的几个小时内，这时混凝土还处于塑性状态，如果混凝土产生泌水现象，在重力作用下混合料中的固体颗粒向下沉移而水向上浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时，在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。防止这类裂缝要仔细选择集料的级配，做好混凝土的配合比设计，特别是要控制好水灰比，采用适量的减水剂。施工时，混凝土不能漏振也不能过振。钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程，其生成物铁锈的体积大于原钢筋的体积。这种效应可能在钢筋周围的混凝土中产生胀拉应力，如果混凝土的保护层比较薄，不足以抵抗这种拉应力时，就会沿钢筋形成一条顺筋裂缝。顺筋裂缝形成后，又进一步加剧钢筋锈蚀，产生恶性循环，最终导致钢筋锈断。2、工程实践中码头面层裂缝的成因和防治措施高桩码头面层出现的裂缝大多数是沿预制板缝方向的裂缝和面层表面不规则龟裂。(1)梁顶处的裂缝(图1)当梁顶和面层一块浇筑时，往往在梁顶处有一个截面突变，混凝土在硬化过程中体积收缩，引起应力集中而产生裂缝。措施是提高混凝土的密实度和抗渗性，适当的加大保护层的厚度此图应为图2。防治措施可以先浇筑梁顶混凝土，等到梁顶的混凝土强度达到规定要求后，再进行面层的浇筑，这样就可以有效控制裂缝。（2）板缝方向的裂缝(图2图3)当预制面板搁置不平，出现高低不等，而且在面层浇筑后受到应力扩散不均匀，以及在荷载的作用下，面层和预制面板抵抗不住搁置脱空处的弯剪应力，因此在板缝处产生裂缝。这种裂缝将会影响结构的耐久性。防止措施是搁置所用的坐浆均匀、平直，确保预制面板搁置平整。4 、混凝土的裂缝处理混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能，严重影响建筑物的质量和运行安全性。一旦混凝土出现影响结构耐久性的裂缝都必须进行裂缝处理。处理的方法有：（1）表面修补法：对结构承载能力没有影响的裂缝，主要采用表面修补法。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。（2）灌浆法：对结构承载能力有影响的裂缝，主要采用灌浆法。主要是用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。（3）结构补强法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，主要采用结构补强法。结构补强常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，喷射混凝土补强、断面补强、预应力法等。5 、高桩码头接岸结构高桩码头在地震时，首先将会造成接岸结构的变形和破坏，同时也给前方码头结构增加水平推力，加重码头的震害。特别是内河大水位差架空直立式高桩码头，显得尤为重要。因此，如选择一种较为合理的高桩码头接岸结构形式，可提高码头的抗震能力和接岸结构自身适用能力，减少营运期间的维护费用。国内外的震害调查表明，桩基深基础比天然浅基础有高得多的抗震能力。但地震发生时，高桩码头由于地下饱和砂层液化而导致地基失稳，或由于地基与上部结构振动特性的差异及连接构造上的某些缺陷而使桩发生破损，尤其是在桩顶附近。同时，接岸结构遭受的破坏程度也严重。究其病害， a主要是地震动力施加循环荷载使结构本身出现疲劳现象，同时孔隙水压力上升，抗力明显降低，甚至因地基液化而丧失殆尽，并伴随坡体发生侧移和下沉，加上接岸结构设计不合理等等；b通常为原设计未做地震设防或设防烈度不足。一般设计时将叉桩视为铰接的两个杆件，未考虑桩端的受弯和桩帽的受剪作用以及通过接岸结构给码头承台传递的巨大水平动载。如同其它工程结构一样，接岸结构形式的选择也要遵循经济、安全、适用等原则。该形式主要有板桩、挡土墙和抛石棱体等，其形式的选择取决于拟选结构将承受的土压力大小、土坡稳定性、地基应力及沉降等因素，也即与地质条件、挡土墙高度、码头及平台宽度等有关。通常表层土质条件较差时采用板桩，浅层土质条件一般时采用挡土墙，条件较好时采用全抛石棱体。当进行接岸结构形式选择时，应注意考虑一些减少其对码头不利影响的结构措施：(1)码头或引桥与接岸结构之间宜设置简支的过渡板，并需注意将一板端做成坡口，以便地震时简支板较易滑出；(2)适当降低简支板标高，这样可以增加其适应沉降和不均匀沉降的能力，避免顶面形成v形缺口而影响使用，即使沉降较大，也便于处理；(3)避免在后排采用向岸斜桩，以减小岸坡沉降对其不利影响，尤其是大面积回填形成的岸坡中显得十分重要；(4)预留接岸结构的沉降量，以减小其沉降对使用的不利影响。综合上述分析，在地质条件为一般情况下，接岸结构形式建议采用如图2所示的挡土墙结构，其主要特点是结构形式简单，受力明确，对码头的不利影响小，使用过程维护费用少。结构的设计要点：(1)设计简支板的跨度不宜过小，尽量减少后方堆场及岸坡对后排桩产生的滑动及负摩擦等不良影响。(2)对简支板的受力分析应考虑各种不利因素，尤其是倾斜情况下的受力状况，因其重要性，应适当提高安全系数。(3)简支过渡板靠近前方桩台一端采用板式橡胶支座，并在板端设置缓冲设施，如沥青油毛毡或橡胶，在靠近接岸结构一端采用聚四氯乙烯滑动支座。 (4)在滑动支座板端的悬臂段设置坡口，按悬臂梁设计，其坡口角度a可取2030，并在坡口端与挡土墙背加设简支结构，可采用型钢加钢板组成。(5)挡土墙的胸墙宽度应适当加宽2540 cm，以提高简支板对挡土墙发生滑移和沉降的适应能力。对码头进行抗震分析时，与采用高桩后板桩方案和不设简支过渡板方案相比，由堆货荷载和剩余水头产生并直接传给前方桩台的动土压力和动水压力已减小到最小值。前方桩台地震惯性力可按单质点体系运用反应谱法进行计算，但对上部构造所产生的地震作用可考虑阻尼的影响，以改善固定支座受力状况，并使之更接近实际。当发生超过设防烈度的地震时，由于板端坡口的作用，简支板将顺着坡口向上滑移，后方堆场的堆货荷载和剩余水头产生的动土压力和动水压力不能通过简支结构直接传给前方桩台，这样地震荷载造成的又桩及挡土墙胸墙的破损程度将大大降低。这样震后造成的维修费用将比其他接岸结构所造成的要少得多。6 、高桩码头监测评估内容1 、高桩码头泊位具备升级改造的可行性高桩码头泊位升级改造是泊位功能变化、集约式经营发展、解放生产力、扩大再生产的需要。港口改扩建工程都要建立在对原有码头现状科学评估基础上，明晰原码头对改建后的使用功能的适应能力及加固、限荷使用的部位与措施。需对桩基、上部结构、挡土结构、附属设施分别评估。码头泊位升级改造，一般是指将作业船型由小变大、作业荷载由小变大，并由此带来对航道和泊位的加深、系靠船能力的增大、装卸工艺的改变等。高桩码头结构是建筑在软土滩涂上，利用桩基深基础来承受垂直、水平荷载，上部为梁板式的承重结构物。为确保岸坡稳定，多为宽承台结构或有独立挡土接岸结构型式。因而，码头升级改造应以充分论证泊位和航道冲淤稳定规律、具备再次浚深航道与泊位的可能性为前提。天津港开发的100 000 t级航道及100 000 150 000 t级航道和改建的100 000 t级泊位就是成功的范例。丹东大东港早在6年前就已将万吨级码头改造升级为50 000 t级泊位。由于上部为梁板式结构，受力状态明确以及连续构造处理，一般经验计算可满足变化了的工艺荷载使用要求。当局部不满足新工艺荷载的使用要求时，也可采用限荷使用措施或局部加强改造措施解决。当系、靠船力过大及装卸荷载过大时，还可以采用在原码头前沿绑建新前方承台处理。挡土接岸结构稳定性处于危险状态时，可以采用渡板及新建墙后深基础承台办法来减小原挡土墙的水平荷载影响，以达到扩散墙后土推力的目的。当然也可对墙后限荷使用，以策生产安全。总之，高桩码头泊位具备泊位升级改造的技术可能性和可操作性。但这一切都要建立在对原码头现状的科学评估。2 、高桩码头构筑物现有状态的科学评估是进行泊位升级技术改造的前提和基础高桩码头在正常使用状态下使用寿命一般为304o年。这通常指的是耐久性方面的寿命。在使用过程中，避免不了会发生一些因使用不当或局部超载现象而造成码头构件的局部破损，如不及时进行维修及补强，将大大缩短其使用寿命或导致承载力降低。这是本不该发生的现象，但又是普遍存在的客观事实。在泊位的升级改造中，我们总是力图使新老建筑物等同安全度、等同使用寿命、作业相匹配使用。因而，对原有建筑结构的受力状况、耐久性趋势方面等现状进行科学的评估是必要的，这也是选取合理的加固改造技术方案、进行优化措施的前提和基础。通过对原有建筑物现状的普查、检测、评估，要明确如下问题：(1)原有建筑物现状的破损程度，维持原设计荷载作用下的承载能力；(2)原有建筑物适应改造后新工艺荷载作用的能力；(3)找出原有建筑物不适应新荷载作用下的薄弱部位或危险部位；(4)提出对原建筑物需加固补强的部位与措施，或者提出限荷维持使用的要求；(5)提出增加原建筑物耐久措施及定期观测的具体内容。在上述工作基础上，提出科学论证评估报告，作为码头泊位升级改造工程可行性研究报告中的一个组成部分。唯有这样才能确定技术可行、经济合理的优化?白位升级改造设计技术方案。3 、对原建筑物的科学检测、鉴定是正确评估的有效手段（1 ）桩基承载力检测的评估桩基是依桩侧摩阻力总和与桩头处地基土抗力来实现上部结构的支撑力的。一般桩身材质强度与配筋，仅在施工中克服打桩拉应力中起作用外，在桩基使用中并不起关键作用。由于改造前后对其建筑区土层及桩尖标高没有什么改变，故桩基的承载力估算仍可根地质钻探资料有关土性指标进行计算，即维持原设计桩基承载能力。当建筑物使用期发生过地震、土层扰动时，依最新钻孔资料指标计算即可。当原桩基承载力不满足新荷载使用要求时，一般要进行补桩处理或限荷使用处理。桩基完好程度评估桩基在使用过程中，在土坡蠕动及过大水平力作用下，码头变形时会发生局部变位而产生开裂或断裂。对压桩而言，一般不会降低竖向承载力，但会大大降低使用寿命。因而及早发现桩基的破损情况是非常必要的。一般可采用无损超声波检测技术测定其裂缝位置。对于有外露自由长度的桩身区段，可直接量测变位倾斜度与桩顶开裂程度。必要时，可解除其上部结构约束，用小应变、大应变检测技术，检验完好性及实测桩基承载能力。（2）上部承重结构的检测与评估高桩码头上部承重结构大多为梁板式结构，又处于大气积聚区环境，其破坏大多为耐久性钢筋锈蚀破损。当使用不当、局部超载时，才会产生受力破损。因而首先要判断是耐久性破损还是受力破损。对于已产生的裂缝，也要分辨是有害裂缝还是无害裂纹。梁板式结构的受力配筋是依最大弯矩包络图配置的，因而要按控制断面法进行承载力评估，并依此来判定受损梁、板是更换还是修补处理。对已破损的梁板所出现的剥皮、掉角、裂缝、露锈等，还要测定其保护层实际厚度及氯离子浓度、渗透性及受力钢筋断面损失程度等指标，用以判定其可耐久使用的年限。一般出现的裂缝，若不影响受力性能，均以“包裹法”处理封闭裂缝即可。可采用涂刷化学涂料、枪喷高强砂浆、粘贴碳纤维布等方法。对于宽深缝，要以压力灌浆修复为好。对于受力裂缝且承载力不足者，以外包裹砼并施加后张预应力处理，可弥合裂缝，其效果更好。（3）对挡土墙结构使用安全度的评估高桩码头的挡土结构也是接岸结构。大多为抛石棱体上的挡土墙或板桩墙式结构。对下卧土层压缩变形及墙后堆载引起的墙后附加水平推力极度敏感，必须引起高度重视。一般以观测挡土结构的变形状态、倾斜趋势及检测土层十字板强度和土层孔隙水压力指标来计算判定挡土墙的受力状态安全度。接岸挡土区域进行加固改造难度大、费用高，往往采用限荷到原设计荷载范围内或依最新钻探资料指标核算的安全状态来解决。当使用上的需要超过原设计荷载时，要采用增设渡板及施工深基础减荷措施，达到减小墙后土压力的办法解决。（4）高桩码头系泊附属设施的检测评估由于改造后船型变化引起的系、靠船力发生较大变化，因而需对原靠船消能设施及系船桩等附属设施进行受力验算，来确定是否更换或限速使用。对于原保证码头分段整体刚度的构件也要进行验算与观测，并提出增加分段刚度的措施。7、体会通过对高桩梁板及墩式码头施工技术的学习，有以下的几点体会：（1）由于高桩码头自身的特点，我们在施工工程中必须严格按照规范进行施工。在高桩码头施工过程中，必须对重要的施工程序进行认真讨论，做到精益求精，万无一失；施工过程中要做到精心施工，严把质量关；施工后期要注意密切观测码头的位移及沉降，做到有备无患。（2）合理的施工方案是工程成功的基础，施工方案的优劣直接关系到工程的质量、进度和成本控制。（3）在高桩码头建设过程中间，我们必须考虑自然灾害的影响。高桩码头建设的难点在于其接岸结构处理上，尤其是高填土条件下，如何使高桩码头接岸结构在大水深、高回填的情况下不变形、上部结构不开裂、不位移，将是设计、施工的研究重点。（4）码头面层裂缝产生的原因是错综复杂的，但是只要我们能够找到原因，对准下药，采取合理的措施，裂缝基本上是可以避免的。控制裂缝应当防患于未然，控制裂缝应当综合治理，因此在施工过程中必须对原材料、浇筑过程、养护和表面保护进行全方面的严格控制。实践证明，只有多方面的紧密配合，采取有效的控制措施，裂缝控制一般都会起到很好的效果注明综述的参考文献，其中要有12篇外文文献。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：设计（研究）的重点与难点设计主要（重点）内容见任务书，再写难点分析：（1）对拟建港区进行总平面布置： 根据总平面设计的原则，总平面布置应以港口发展规划为基础，必须合理利用自然条件、远近结合、合理分区，并应留有综合开发的余地；各专用码头的布置既应避免相互干扰；也应相对集中，以便综合利用港口设施和集疏运系统；且应力求码头各组成部分之间的协调配合，以有利于安全生产和方便船舶的物流运转。要达到以上要求，就必须深入的进行分析和探讨。因此，对码头的总平面布置是我们本次设计的重难点之一。（2）对拟建港区各码头进行装卸工艺设计： 装卸工艺设计的基本任务，是设计出最合理最经济的装卸工艺流程来完成港口一定的货物吞吐任务。合理的的装卸工艺，是港口码头增大通过能力，提高装卸效率，降低装卸成本，加速车船周转，缩短货运期限，提高货运质量，减轻劳动强度和改善劳动条件的重要物质基础和技术条件；而装卸机械是组成装卸工艺流程的基础，做好装卸工艺设计工作，必须选择合理的港口装卸机械。从以上可以看出装卸工艺设计是本次设计的重点。（3）对指定的济宁港龙拱河作业区煤炭码头进行结构方案设计：随着港口不断的发展，泊位不断的增加，码头使用功能的多样化，单一的高桩码头结构型式显然是保守的、不科学的，存在着许多弊端，这些不利因素的存在往往限制了港口建设的进程，使港口建设周期过长，滞后于港口生产营运的发展；投资过大，造成企业建港资金负担过重；因此，根据码头吨级的大小，所处位置的不同，使用功能的差异而引进新技术，采用相适宜的码头结构型式，在保证使用功能的前提下，缩短建设周期，并最大限度降低工程造价，即码头结构型式的方案设计,就成为我们本次设计的一个重点与难点。 （4）对济宁港龙拱河作业区煤炭码头进行结构计算： 通过结构方案比选选定合适的结构方案后，就必须对选定的方案进行结构计算。根据设计荷载和结构型式确定结构计算图式及有关参数，然后进行内力计算和进行配筋计算。码头结构内力的大小和配筋的多少决定了码头所能承受的荷载的大小，它直接影响到码头结构使用的安全。因此，结构计算也是本次设计的重难点内容。总体来说：本设计的重点总体来说是通过毕业设计，进一步提高和训练自己的工程制图、理论分析、结构设计、计算机应用、文献检索和外文阅读等方面的能力，全面了解本专业的工程设计过程，掌握设计方法，熟悉相关规范、手册和工具书的查阅和使用方法。难点：装卸工艺设计、码头结构选型、结构设计计算、施工图设计。研究手段：在做设计的过程当中，要端正自己的态度，既要独立思考、独立分析和解决问题，又要注重同学之间的互助合作。要熟悉相关的规范，仔细查阅各种手册和工具书，在老师的指导下，按规