南京港铜井港区件杂货码头总平面布置与结构设计 8000DWT 计算书

1、 南京港铜井港区件杂货码头总平面布置与结构设计(8000DWT)目 录1 总论11.1 概述12 自然条件22.1 港区地理位置22.2 气象22.2.1 气温22.2.2 降水22.2.3 风况32.2.4 雾32.2.5 雷暴32.3 水文32.3.1 特征水位（黄海高程，下同）32.3.2 设计水位42.3.3 径流、泥沙52.4 河势52.4.1 河道概况52.4.2 河段演变概况62.5 地形地貌及地质构造72.5.1 地形地貌72.5.2 水文地质72.5.3 地质构造82.6 地震92.7 工程地质评价93 营运资料103.1 设计船型103.2 设计吞吐量104 总平面布置11

2、4.1 港区布置原则114.2 高程及水深的确定114.2.1 设计水位及水位差114.2.2 码头前沿设计高程124.2.3 码头前沿设计水深124.2.4 码头前沿水底高程134.2.5 码头面纵横排水坡度设计134.3 泊位数及利用率134.3.1 泊位数134.3.2 泊位利用率154.4 库场面积154.5 总平面布置174.5.1 水域布置174.5.2 陆域布置185装卸工艺设计225.1设计原则225.2 主要技术参数225.2.1 吞吐量225.2.2 船型225.2.3 台时效率225.2.4 泊位年营运天数225.2.5 作业班次235.2.6 其他技术参数235.3 装

3、卸工艺确定（方案一）235.3.1 装卸机械选型235.3.2 装卸工艺流程245.3.3 装卸机械台时效率245.3.4 装卸机械设备台套数255.3.5 各操作环节的效率265.3.6 装卸工人数和机械司机人数265.3.7 装卸工人和机械司机的劳动生产率285.3.8 装卸一艘设计船型时间285.4 装卸工艺确定（方案二）295.4.1 装卸机械选型295.4.2 装卸工艺流程305.4.3 装卸机械台时效率305.4.4 装卸机械设备台套数315.4.5 各操作环节的效率325.4.6 装卸工人数和机械司机人数325.4.7 装卸工人和机械司机的劳动生产率335.4.8 装卸一艘设计船

4、型时间345.5 装卸工艺方案比选345.6 主要技术经济指标345.7 工艺布置356 结构方案设计376.1 码头结构选型论证376.1.1 码头结构型式的选择原则376.1.2 设计条件396.1.3 码头结构型式的选择396.2 板梁式高桩码头结构方案拟定416.2.1 荷载计算416.2.2 板梁式高桩码头的结构布置设计516.2.3 板梁式高桩码头的结构尺寸估算567 结构计算907.1 面板计算907.1.1 计算原则917.1.2 计算跨度917.1.3 作用927.1.4 作用效应分析937.1.5 作用效应组合967.1.6 剪力计算987.2 纵梁计算997.2.1 计算

5、原则1007.2.2 计算跨度1007.2.3 作用1017.2.4 作用效应分析1027.2.5 作用效应组合1057.3 横向排架计算1117.3.1 计算原则1117.3.2 计算跨度1117.3.3 结构断面特性1127.3.4 桩的支承系数1127.3.5 作用1147.3.6 作用效应分析1157.3.7 横梁内力计算1198 配筋计算1298.1 面板配筋计算1298.1.1 材料1298.1.2 配筋计算1298.2 门机梁配筋计算1318.2.1 材料1318.2.2 截面尺寸验算1328.2.3 正截面受弯承载力下的纵向配筋计算1338.2.4 斜截面受剪承载力下的抗剪配筋

6、计算1358.3 门机梁正常使用极限状态验算1388.3.1 抗裂验算1388.3.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算139参考文献142致谢143附件附件1 开题报告（文献综述）附件2 外文翻译及原文影印件附图附图1 总平面布置图附图2 装卸工艺流程图附图3 码头结构断面图附图4 码头结构平面图附图5 码头结构立面图附图6结构构件配筋图附图7手绘图1 总论1.1 概述南京港是我国沿海主要港口之一，经过改革开放以来的快速发展，已发展成为集江海转运、长江转运、铁水联运、管水联运为一体的综合运输枢纽，初步形成公用、工业港区相结合，“一江两岸、大桥上下”各具特色的总体格局。2007年货物吞吐量为1085

7、9万吨，集装箱106万TEU。目前南京港主要有新生圩港区、龙潭港区、仪征港区、浦口港区、大厂港区、栖霞港区、板桥港区、上元门港区、梅子洲港区以及下关港区。“一江两岸”：长江北岸依托鲁宁管线、津浦铁路形成以原油、液体散货、煤炭下水及地方物资运输为主的规模化公用港区，依托南钢、扬子、南化等企业形成连片发展的工业港区。长江南岸的主城区岸线段分布了以客运、城市运输服务为主的下关、上元门港区。主城区岸线以外依托深水岸线资源优势，形成新生圩、龙潭外贸深水海轮公用港区和板桥、栖霞等成规模的工业港区。“大桥上下”：受南京长江大桥通航净空的限制，南京港成为万吨级海轮进江的终点。大桥下游港口利用长江南京以下深水海

8、轮航道的优势，以服务海进江物资及江海转运为主，重点建设深水码头。大桥上游码头主要是为南京及周边地区物资运输及长江转运服务。至2007年生产性泊位236个，其中：万吨级以上泊位42个，67万TEU，滚装36万辆，客运400万人次。码头年通过能力1.32亿吨，（其中：集装箱67万TEU）。铜井港区在南京港总体规划的功能定位为综合运输枢纽港区，主要为江宁区和马鞍山地区的生产、生活物资运输服务。在南京长江大桥以上的右岸的梅子洲、板桥和铜井三个港区中，梅子洲和板桥港区主要是与后方大型临港产业结合，综合运输枢纽港区的功能是很小的，因此，铜井港区是南京南部区域（以江宁区为主）和马鞍山地区唯一的综合运输枢纽港

9、区，至今尚未形成港口生产规模，港口生产的支持系统还不够完善，因此，加快铜井港区的开发建设速度是十分必要的。2 自然条件2.1 港区地理位置本项目建设地点位于长江下游新济洲河段凡家矶水道南岸铜井河口下游，上与马鞍山河段相接，距芜湖港54km，距马鞍山港6km，下与南京河段相连，距南京新生圩港区约40km，距上海港432km，河段江心有新生洲、再生洲、新济洲，对岸为安徽省巢湖地界。本工程背靠南京江宁滨江经济技术开发区，北邻上海宝钢集团梅山冶金公司，南接马鞍山，东依国家级江宁经济技术开发区，地处江苏、安徽两省交界处。地理坐标为东经118°3138，北纬31°4837。2.2 气象

10、 南京地区属亚热带气候，四季分明，雨量充沛。根据南京市气象台1905-2000年断续观测资料统计结果，本地区气象特征如下：2.2.1 气温年最高气温 43.0 （1934年7月13日）年最低气温 -14.0 （1955年1月6日）多年平均气温 15.4最高月平均气温（7月） 27.9 最低月平均气温（1月） 2.0 2.2.2 降水年最大降水量 1621.3 mm （1915年）年最小降水量 567.6 mm （1978年）多年平均降水量 1015.0 mm 最大月降水量 608.4mm （1969年7月）最大日降水量 198.5mm （1931年7月24日）降水量³25mm的日数

11、9.8d 降水量³50mm的日数 3.2d 2.2.3 风况南京地区全年主导风向为NE向，春、夏季多SE向风，秋、冬季以NE和NNE向风为主。常风向 NE和ENESE向强风向 NE向最大风速 16m/s瞬时极大风速 399m/s8级风速天数： 年最多大风日数 24d年最少大风日数 5d年均大风日数 11.4d2.2.4 雾沿江以平流雾为主，一般多出现在冬、春季节的清晨，雾的延时较短。能见度£1000m的大雾天数统计如下：年最多雾日数 69d年最少雾日数 12d多年平均雾日数 28.2d2.2.5 雷暴年最多雷暴日数 54d多年平均雷暴日数 32.2d2.3 水文2.3.1

12、特征水位（黄海高程，下同）铜井港区处于长江下游的新济洲河段凡家矶水道，属于感潮河段，水情主要受长江迳流控制，汛期以上游流域来水为主，枯季则受河口潮汐一定程度的影响。洪水位一般发生在每年59月份，11月至翌年4月份为枯季。全年潮差较小，枯季潮差大于汛期，但全年水位差较大，可达7m以上。据南京下关水位站资料统计，平均落潮历时约8小时40分，平均涨潮历时约3小时45分。拟建通用码头距离下游南京下关水文站约38km，距离下三山水文站约18km。下关水文站19501998年实测水位资料以及下三山水文站19501961年实测水位资料特征值见表2-1。表2-1 南京下关、下三山特征水位统计表 站名内容下关水

13、位站下三山水位站水位（m）年-月-日水位（m）年-月-日年最高水位8.311954.8.178.731954.8.19年最低水位-0.371956.1.9-0.311956.1.9多年平均高水位5.521950-19913.491950-1961多年平均低水位3.611950-19912.981950-1961最大潮差1.5619621.511951最小潮差01965多年平均潮差0.521950-19910.521950-19612.3.2 设计水位根据长江水利委员会（85）长规字第211号、江苏省水利厅苏水设（85）07号文，长江下游的防洪标准为1954年洪水，南京市防洪设计洪（潮）水位为8

14、.69m，港址河段在下关水位站上游大约38km。下关站设计洪水成果见表2-2。表2-2设计洪水表频率水位0.5%1%2%5%10%20%25%8.858.598.317.917.567.157.00按内河航道与港口水文规范（JTJ 214-2000）规定，本码头设计高水位重现期为50年，受淹损失类别采用一类标准。根据南京下关水位站19471998年（共计52年）实测高水位极值资料，采用P曲线计算得下关站重现期为50年一遇（p=2%）高水位值，再建立下关下三山两地水文站水位的相关关系，经推算得拟建码头工程点的设计高水位值。另外，根据下关水位站19501971年逐日最低水位资料，统计得保证频率98

15、的水位值为0.32m，参考邻近码头工程设计低水位计算值以及当地航行基准面，确定本工程设计低水位。拟建码头工程的设计水位如下：设计高水位 8.81 m （五十年一遇 p=2%）设计低水位 0.20 m （保证频率98%）以上设计水位与本港区一期、二期和三期工程是一致的。2.3.3 径流、泥沙根据长江下游径流控制站大通水文站资料统计，径流、泥沙特征值如下：最大洪峰流量 92660m3/s最小枯水流量 4620m3/s多年平均流量 28700m3/s多年平均含沙量 0.499kg/m32.4 河势2.4.1 河道概况拟建码头工程位于南京河段新济洲汊道段新生洲右汊南岸，上承马鞍山河段，下连南京河段梅子

16、洲段，河道特征见表2-3。表2-3河道基本特征表河段名称平面形态长度（km）平均面积(m2)平均河宽（m）平均水深（m）新生洲汊道左汊微弯7.31529018198.43右汊微弯8.919327112317.83新济洲汊道左汊微弯7.614651122312.12右汊基本顺直7.623270180514.04水位：平滩水位4.5m上游马鞍山河段，上起东西梁山，下至慈姆山，干流长31.25km，河道平面形态两端束窄，中间放宽，系顺直分汊河型。自上而下有江心洲、小黄洲两个主要汊道，其中江心洲左汊为主汊，小黄洲右汊为主汊。新济洲汊道起始端和尚港(慈湖河口)为苏皖两省分界点，河宽为2.5km，终端下三

17、山河宽为1.85km，干流长25km。河段为顺直分汊河型，中部河身宽阔，最宽处达4.6km，河段内洲滩发育演变频繁，水流分散，从上而下分布着新生洲、新济洲、子母洲和新潜洲。河段内左岸有石跋河、驻马河，右岸有慈湖河、铜井河、立山河注入长江，各河均为小河流，对长江流量基本没有影响。河段内河漫滩相对狭窄，除末端左岸七坝上下约7km江岸于70年代起陆续进行抛石护岸工程外，基本处于自然演变状态。新济洲汊道段的分流段，从小黄洲尾0m线至新生洲头0m线长约1.0km，这一段既是小黄汊道的汇流段，又是新生洲汊道的分流段，其河床形态宽浅，断面呈“W”型，两岸为缓坡，流速分布较为均匀。新生洲汊道左汊顺直宽浅，长约

18、7.3km，宽约1.3km；右汊微弯，长约8.9km，上窄下宽,入汊处宽1.6km，中部最窄处仅760m左右。新济洲汊道左右汊长度相差不大,均在7.6km左右，右汊在新济洲尾右侧有一小洲子母洲，该处江宽达2.1km；左汊平均河宽约为1.1km。目前,新生洲与新济洲有一夹江(中汊)存在。新济洲尾至下三山为汇流段，长约7km，江面宽阔达3km，主流傍左岸，20世纪50年代末江中出现雏形心滩并迅速淤长为新潜洲。新济洲河段左岸七坝江岸自20世纪70年代以来进行了抛石及沉排护岸工程，右岸于20世纪90年代后在铜井河口附近实施了应急抛石工程，2004年后拟建码头附近又进行了沉排护岸工程。这些整治工程增强了

19、主流转折部位的抗冲能力，对稳定新济洲河段局部岸线起到了一定的作用。但全河段的河道整治工程尚未实施，洲滩的变化相对较大，基本上处于自然演变状态。2.4.2 河段演变概况猫子山梅子洲头河道的历史演变可以概括为：1865年以来下三山以上河道内洲滩消长频繁，主要反映在石跋河边滩从发展到切割，新生洲的淤长，新济洲头分水鱼咀的形成以及中汊的发展，新济洲尾至下三山汇流段的河道展宽，潜洲的滋生与发展，下三山以下河道形态变化不大。1865年时和尚港下游近岸江中有三个顺列沙滩，当时的河道形态较为顺直，上段宽、下段窄，右岸猫子山以下有大片边滩，边滩右侧是一个倒套，主流在左岸。1916年时，河段中泥沙成形淤积体形成江

20、心洲，即当时的救济洲，洲头在和尚港附近，洲尾在仙人矶附近，洲长约10km，最大洲宽3.3km，左汊是主汊，平均河宽1150m，右汊河宽一般在680m左右，铜井河口附近最窄处河宽不足300m，同时在仙人矶附近出现子母洲。1923年时，在石跋河附近出现大边滩，主流逼近救济洲头，使洲头崩退，洲尾淤积下延，驻马河至大箭山（骚狗山）一带江岸则大幅度崩退，左汊趋向弯曲，而右汊有了较大的发展。子母洲下移且淤展，汇流段左岸冲刷，右岸淤长。19231937年，洲头持续崩退，左汊口门-5m槽淤塞，口门出现沙坝，石跋河边滩上部冲刷，下部淤长，进入救济洲左汊的水流更趋弯曲，水流阻力加大，为边滩切割创造了条件。同期右汊

21、发展，-10槽贯通，平均河宽增加到1041m，右汊成为主汊。子母洲左缘则由于右汊的发展而有所冲刷，汇流段左岸继续崩退，右岸则仍为淤积。19371941年，石跋河边滩切割，另外在新济洲上游又淤长出一个长3200m、宽500m的江心洲体，此时的右汊仍处于发展之中。19411953年，新济洲上首的洲体迅速发展，洲长6700m，最大洲宽达1400m，定名为新生洲。与此同时，原石跋河边滩切割下来的心滩冲刷，尾部与新济洲合并，该心滩消失，新济洲头形成分水鱼咀，中汊发展，此时新济洲左汊更趋萎缩，右汊进一步发展，汇流段左岸则大幅度崩退，河宽增大，潜洲心滩雏形出现。下三山以下河道变化不大，北岸基本上为淤积，南岸

22、基本上为冲刷，河道略向南移。1959年以来，在水流的作用下，小黄洲左汊弯顶以下大黄洲岸线在不断地崩退，小黄洲尾不断下延，逐渐改变了左汊河道走向和出流方向，从而使得两汊主流于1991年以后在汇流段分离，分流段水沙结构发生自我调整。大黄洲岸线的崩退直到1999年后大黄洲江岸实施隐蔽工程和护岸整治工程才得以控制，但已无法改变分流段的水沙结构。20世纪90年代，大黄洲江岸崩退下来的泥沙淤积在小黄洲尾和分流段，加之1998年长江大洪水长江下游河道洲滩普遍淤积，19911998年小黄洲尾0m线下延1.1km，新生洲头0m线上延2.0km（与小黄洲尾相距1.4km），到2003年新生洲头0m线与小黄洲尾0m

23、线相距1.06km，分流段的河床断面从单一型转化为复式断面。上游小黄洲汊道右汊的流量分配自20世纪70年代中期逐渐减小，20世纪90年代后基本稳定在75%，相反新生洲汊道右汊流量分配自20世纪70年代开始逐渐增大，20世纪90年代后期始终保持在60%左右。因此，分流段水沙结构的调整和新生洲汊道流量分配的相对稳定，对稳定新济洲河段的河势起到了一定作用。2.5 地形地貌及地质构造南京勘察工程公司受江苏远锦滨江港港务有限公司的委托，对其拟建的南京港铜井港区码头工程及岸坡工程进行工可阶段的岩土工程勘察。2.5.1 地形地貌拟建场地位于长江下游东岸，南京市江宁区铜井镇铜井村北部，港区中心线上距铜井河1.

24、6km，下距牧龙河1.2km，地貌类型为长江漫滩。场区为农田、鱼塘及二道防洪堤，农田地表标高一般为5.58.2m，临江防洪子堤顶标高约8.59.5m，防洪大堤堤顶标高一般为10.210.5m。2.5.2 水文地质拟建场区内对本工程有影响的地下水类型为孔隙潜水和微承压孔隙水，孔隙潜水主要赋存于层填土及-1、-2层土中，微承压孔隙水赋存于-3层粉砂中，水量大。施工期间测得稳定地下水埋深在1.103.20m之间，相应标高为3.335.50m，其水量、水位主要受大气降水及长江水位影响。根据长江下关段水文地质资料：历史最高水位10.22米，最低水位1.54米，年平均水位5.31米（以上均为吴淞高程），本

25、地段的最高水位可参照10.22米进行设计。根据水质检测报告，地下水及土对砼及钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。2.5.3 地质构造拟建场地地质构造分层如下：层素填土:黄褐色,稍湿,可塑状态,土质较疏松。场区普遍分布。该层层厚1.005.60m，层底埋深1.005.60m。-1层粉质粘土:灰黄,湿,软塑状态,含铁锰质氧化物,韧性、干强度一般,稍有光泽。场区大部分地段分布。该层层厚0.903.80m，层底埋深2.608.40m。-2层粉质粘土夹薄层粉砂:灰色,软塑状态,局部为流塑，局部粉质粘土相变为淤泥质粉质粘土，稍有光泽,有轻微摇震反应,韧性、干强度中低。粉砂呈薄层状,其单层厚度

26、<2mm,量约10%左右。场区普遍分布。该层层厚2.3012.90m，层底埋深7.1017.50m。-3层粉砂:灰,很湿，稍中密,级配一般,局部夹软塑薄层粉质粘土,土质不均匀,粉质粘土单层厚度约15mm不等,量约1015%。场区局部地段分布。该层层厚4.016.70m，层底埋深16.4024.90m。-1层粉质粘土:灰绿色,湿,可塑状态,局部软塑，韧性、干强度中等,稍有光泽,土质较均匀。场区局部地段分布。该层层厚2.005.80m，层底埋深18.5025.00m。-2层粉质粘土:灰黄色,湿,可塑状态,局部软塑。韧性、干强度中等,稍有光泽,土质较均匀。场区局部地段分布。该层层厚3.506.

27、50m，层底埋深22.5027.30m。-3层粉质粘土夹粉砂:灰,湿,粉质粘土呈可塑状态,局部软塑，粉砂呈稍密状态,量占2025%,土质不均匀。场区局部地段分布。该层层厚0.904.90m，层底埋深27.4030.80m。-4层粉质粘土:灰,灰黄色,稍湿, 可塑状态, 局部软塑，韧性中等,稍有光泽,切面光滑,土质不均匀。场区局部地段分布。该层层厚4.006.30m，层底埋深28.3031.90m。-1层强风化凝灰岩:灰绿,灰黄色,呈碎块状,裂隙发育,风化强烈,岩体较破碎。场区普遍分布。该层层厚1.004.00m，层底埋深29.6033.50m。-2层中风化凝灰岩:灰绿,灰黄色,块状构造,岩芯呈

28、长柱状，较完整。该层未穿透。2.6 地震根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图（GB18306-2001），拟建工程地区动力地震峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期值为0.40s，对应于地震基本烈度为度。2.7 工程地质评价场地地层分布基本稳定，场区无活动性断裂通过，拟建场地在自然条件下是稳定的，适宜建筑。3 营运资料3.1 设计船型设计代表船型的选择，首先必须考虑货物的流向、批量及船队的现有情况，其次要考虑航道的水文、波浪、进出港航道条件、同时还要考虑船舶的营运经济性等因素。本码头工程选用的设计船型见表3-1。表3-1 运输船型表船型（DWT）船长L（m）型宽B（m）型深（m）满载

29、吃水（m）800013120.610.37.73.2 设计吞吐量表3-2 铜井港货物流量、流向表货种吞吐量进口出口合计件杂货（万t）3020504 总平面布置4.1 港区布置原则（1）港口应按客运量、吞吐量、货种、流向、集疏运方式、自然条件、安全和环保等因素，合理地划分港区。（2）在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。对大气环境有较大污染的港区宜布置在港口全年强风向的下风侧；对水环境有严重污染的港区或危险品港区宜布置在港口的下游，并与其它码头或港区保持一定的安全距离。（3）港区总平面布置，应根据港口总体布局规划，结合装卸工艺要求，充分利用自然条件，远近结合、合理布置港区的水域、陆域，并应符

30、合下列要求。 装卸作业对大气环境产生较大污染的货种的泊位，应布置在港区常风向的下风侧；装卸作业对水环境产生严重污染的货种的泊位，应布置在港区的下游岸段，并应注意水流流向的影响。 顺岸式码头的前沿线位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高线布置。并应考虑码头建成后对防洪、水流改变、河床冲淤变化及岸坡稳定的影响。码头前应有可供船舶运转的水域。 港区陆域平面布置和竖向设计，应根据装卸工艺方案，港区自然条件，安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和节约用地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。（4）港口水域包括码头前停泊水域、回旋水域、进港航道和锚地等，可根据具体情况组合设置或

31、单独设置。4.2 高程及水深的确定4.2.1 设计水位及水位差根据设计资料：设计高水位：8.81m设计低水位：0.20m设计水位差：=8.81-0.20=8.61m4.2.2 码头前沿设计高程根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.4.1条和第4.4.2条，码头前沿设计高程应考虑码头的重要性、淹没影响、河流特性、地形、地质、装卸工艺等因素，并结合码头布置及型式、前后方高程的衔接、工程投资及防洪措施等条件，综合分析确定。码头前沿设计高程应为码头设计高水位加超高。超高值宜取0.10.5m。拟建港区处原有防洪堤，防洪堤最高处高程为9.3m。超高拟取0.5m。则码头前沿设计高程为：=8.8

32、1+0.5=9.31m4.2.3 码头前沿设计水深根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.4.4条，码头前沿设计水深应保证营运期内设计船型在满载吃水情况下安全停靠和装卸作业。其值可按下式计算： （4-1）式中：码头前沿设计水深（m）；T设计船型满载吃水（m），由设计资料，8000DWT的船型满载吃水为7.7m；Z龙骨下最小富裕深度（m），土壤类别为含淤泥沙、含黏土的沙、松沙，根据港口规范与布置表5-3，Z=0.5m；其他富裕深度，根据根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.4.4.2条，其值可按下式计算： （4-2）码头前沿水域的波浪高度（m），参考海港总平面设计规范（

33、JTJ 211-99）第4.3.5条，其值可按下式计算： （4-3）当计算结果为负值时，取=0；系数，横浪取0.5；码头前允许停泊的波高（m），波列累积频率为4%的波高，根据当地波浪和港口条件确定，其值通常小于1.0m，拟取0.3m；船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值（m），件杂货码头不考虑此项，即=0；码头前沿可能发生回淤时的备淤富裕深度（m），根据回淤强度、维护挖 泥间隔期内的淤积量确定，且不得小于挖泥船的一次最小挖泥厚度，其值一般不小于0.2m，现拟取0.2m。综上得：m，取m即码头前沿设计水深为8.4m。4.2.4 码头前沿水底高程码头前沿水底高程为码头设计低水位减去码头前沿设计水深，

34、即为：=0.20-8.4=-8.2m4.2.5 码头面纵横排水坡度设计根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.8.5条，港区地面排水坡度不应小于0.5%，现拟取0.5%。仓库、堆场地面坡度宜取0.5%1.0%，现拟取0.5%。4.3 泊位数及利用率4.3.1 泊位数根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.1条，泊位数目，应根据年吞吐量、泊位货种和船型等因素按下式计算： （4-4）式中：根据货物类别确定的年吞吐量（t），根据设计资料，码头年吞吐量为50万吨 ；泊位数目；泊位的年通过能力（t），根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.2条，其值应按下式计

35、算： （4-5）当货种单一且船型也单一时，取为1；与相对应的泊位年通过能力（t），根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.3条，其值可按下列公式计算： （4-6） （4-7）某一类船舶单船的实际载货量（t），根据河港装卸工艺设计手册（交通部二航院编，1982年版）第六章第一节第一条，件货船实际载重量为船舶额定载重量的80%90%，拟取85%，则：G=8000×85%=6800t；装、卸一艘该类船舶所需的纯装、卸时间：=6800/50=136h；船时效率（t/h）,按货种、船型、设计能力、作业线数和营运管理等因素综合分析确定，一般情况下船时效率取决于同时装船或卸船的机械

36、台数及相应的台时效率。根据河港装卸工艺设计手册（交通部二航院编，1982年版）表3-4，选用门座式起重机，台时效率拟取50t/h；该类型船舶装卸辅助与技术作业时间之总和（h），内河船舶可取0.752.5h,拟取2h；昼夜泊位非生产时间之和(h)，三班制可取4.56h，拟取5h；昼夜法定工作小时数(h)，根据工作班次确定：三班制取24h；泊位年营运天数(d)，取330d；港口生产不平衡系数，根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.4条，当资料不足时可按表3.7.42选用值，拟取1.3；综上，将码头泊位数计算过程列于下表：表4-1 泊位数计算表（t）G（t）（t/h）（h）（h）（

37、h）（h）（d）（t）（t）50×168005013625243301.32376592376592.1码头泊位数为=2.1，取=3；4.3.2 泊位利用率根据河港装卸工艺设计手册（交通部二航院编，1982年版）第六章第一节第二条，泊位利用率可按下式计算： （4-8）式中：泊位利用率；计算泊位数；取用泊位数。根据公式（4-8）算得的泊位利用率需满足合理泊位利用率的要求，否则应设法予以调整。将泊位利用率计算过程列于下表：表4-2 泊位利用率计算表计算泊位数取用泊位数泊位利用率合理泊位利用率范围是否满足合理泊位利用率要求2.130.700.600.75是4.4 库场面积根据河港工程设计规

38、范（GB 50192-93）第3.7.8条，仓库、堆场的总面积，应按下式计算： （4-9）式中：仓库、堆场的总面积（）；单位有效面积的货物堆存量（t/），设计资料未给出详细货种，根据港口规范与布置表4-16，拟取综合货种，仓库可取0.71.0 t/，拟取0.8；堆场可取1.52.0，拟取1.8；仓库、堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（%）。根据港口规范与布置表4-17，大批量货物、单层库可取0.650.75，拟取0.7；堆场可取0.70.8，拟取0.75；仓库、堆场容量（t），根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.7条，其值应按下式计算： (4-10)根据货物类别

39、确定的年吞吐量（t），根据表3-2，件杂货码头年吞吐量为50×t ；仓库、堆场不平衡系数，由于没有查到相应的规范，所以取与港口生产不平衡系数相等的值，即13；货物最大入库、入场的百分比（%），根据河港装卸工艺设计手册（交通部二航院编，1982年版）表6-9，对于联运货，件杂货取95%；仓库、堆场年营运天数（d）,可取350365d，拟取360d；货物在仓库、堆场的平均堆存期（d），根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.7.10条和表3.7.10，一般件杂货库场可取59d，拟取7d； 钢铁堆场可取710d，拟取7d。综上，码头库场面积计算过程列于表4-3：表4-3 库场面

40、积计算表类型（t/）（t）（d）（d）（t）（）仓库0.80.71.395%50×36076000010714堆场1.80.751.395%50×36076000744504.5 总平面布置4.5.1 水域布置4.5.1.1 码头前沿停泊水域尺度根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.2.1条和表4.2.1，码头前停泊水域（如图4.1所示），不应占用主航道，其宽度应为设计船型宽度加富裕宽度或设计并靠船舶的总宽度加富裕宽度之和，对于载货量大于300t的设计船型，码头前停泊水域的富裕宽度可取1.01.5B（B为设计船型宽度），现拟取1.5B。本次设计时，考虑码头前无

41、并靠系泊的船舶，则码头前停泊水域的宽度为： B+1.5B=2.5B=2.5×20.6=51.5m4.5.1.2 回旋水域尺度根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.2.3条：单船回旋水域沿水流方向的长度，不宜小于单船长度的2.5倍，当流速大于1.5m/s时，水域长度可适当加大，但不应大于单船长度的4倍。考虑到汛期时码头前沿流速可能大于1.5m/s，所以拟取回旋水域沿水流方向的长度为4L，即： 4L=4×131=524m回旋水域沿垂直水流方向的宽度，不宜小于单船长度的1.5倍；当船舶为单舵时，水域宽度不应小于其长度的2.5倍。本次设计船型按单舵设计，则回旋水域沿垂

42、直水流方向的宽度拟取2.5L，即： 2.5L=2.5×131=327.5m4.5.1.3 锚位面积根据铜井港区资料，确定锚地系泊方式为抛锚系泊。根据河港工程设计规范（GB 50192-93）附录A第A.1.1条，抛锚系泊每锚位面积（如图4.3所示）可按下式计算： （4-11）式中：锚位面积（）；锚位沿水流方向长度（m）；锚位宽度（m）。锚位的长度和宽度，可按河港工程设计规范（GB 50192-93）附录A表A.1.1选用。根据铜井港区资料，拟建码头处于受风浪影响较小的河段，当大型驳船船首抛锚双驳并排停泊时，可取，拟取1.8L；可取，拟取4.2B；综上： mm4.5.1.4 进港航道根

43、据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.5节，当码头前沿停泊水域紧邻主航道时，勿需设专用的进港航道。4.5.2 陆域布置4.5.2.1 泊位布置（1）根据铜井港区资料，采用顺岸式直立码头，3个泊位沿同一码头前沿线连续布置。（2）码头前沿线的布置应根据码头前沿水底高程确定，码头前沿水底高程为-8.2m，将码头前沿线布置在-9m等高线左右，对码头前沿采取适当的工程措施加以调整，如采用抛石棱体护脚等。（3）在南京港铜井港区全图上可看出，当长江水位从设计低水位升高到设计高水位时，有大约80120m不等宽度的江岸滩地被淹没。且江边有江堤。如果采用满堂式码头则需施打大量高桩或者回填大量土石方，码

44、头的投资巨大，不符合河港码头的经济适用性要求。现拟布置成引桥顺岸式码头，即用引桥将透空的顺岸码头平台与岸连接起来，引桥长度初步拟定为160m，三个泊位总共布置两座引桥，分别布置在码头平台的靠端部一侧。4.5.2.2 泊位长度及码头岸线长度根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.3.1条和表4.3.1，直力式码头的泊位长度和码头岸线长度（如图4.4所示），应满足船舶安全靠离、系缆和装卸作业要求。在同一前沿线连续布置多个泊位的泊位长度及其占用的码头岸线长度列表计算如下：表4-4 泊位长度与泊位占用的码头岸线长度 m泊位类型泊位长度占用的码头岸线长度端部泊位中间泊位注：值为富裕长度，一般

45、取0.10.15，即13.119.65m，拟取14m；为设计船型的长度，为131m。码头同一前沿线连续布置3个泊位，码头泊位总长度应为各泊位的泊位长度之和。计算泊位总长度时，按两个端部泊位和一个中间泊位计，则码头泊位总长度为：码头同一前沿线连续布置3个泊位，码头岸线总长度应为各泊位占用的码头岸线长度之和。考虑到在进行装卸船作业时，装卸船机械的最大吊幅要能达到停泊在下游端部泊位上的设计船型的船尾，则下游端部泊位所占用的码头岸线长度应以中间泊位计，即在计算码头岸线总长度时，按一个端部泊位和两个中间泊位计，则码头岸线总长度为：取=402m码头平台的长度可确定为402m。考虑门座式起重机轨距为10.5

46、m，初拟码头平台宽度为25m。4.5.2.3 仓库、堆场实际布置尺寸及面积根据以上各计算结果，结合南京港铜井港区实际情况，拟定码头仓库、堆场的实际尺寸及面积如下表：表4-5 各专用码头的仓库、堆场实际布置尺寸及面积类型计算面积（）实际布置尺寸（）数量（个）实际取用面积（）仓库10714114×24410944堆场4450114×36282804.5.2.4 进港道路、港内道路的布置（1）进港道路根据河港工程设计规范（GB 50192-93）附录E表E-1，拟建港区年平均日双向汽车交通量（辆）拟定为2000200辆，进港道路等级为三级，港区为平原微丘地区，确定有关参数如下：计

47、算行车速度：60km/h；车行道路路面宽度：7m；路基宽度：8.5m；最大纵坡：7%。（2）港内道路根据河港工程设计规范（GB 50192-93）附录E表E-2，拟定港内道路的主要技术指标如下：计算行车速度：15km/h；路面宽度：主干道可取715m，拟取15m；次干道可取79m，拟取9m；支道可取3.54.5m，拟取4m；最小圆曲线半径：行驶单量汽车为15m；交叉路面内缘最小转弯半径：48t单量汽车为9m。引桥宽度：根据港区车流量的要求，引桥按双车道设计，引桥路面宽度拟取10m，两边各留0.5m宽的护肩，则引桥总宽度为11m。引桥与装卸平台连接处局部拓宽，拓宽的倒角距离拟取4m。（3）港内道

48、路设计要求港区出入口：根据河港工程设计规范（GB 50192-93）4.10.2.5，港区宜设置两个或两个以上的出入口，拟建港区设置两个出入口。港内道路边缘至建筑物、构筑物的净距：根据河港工程设计规范（GB 50192-93）表4.10.4，建筑物面向道路一侧无出入口，取1.5m；建筑物面向道路一侧有汽车出入口，取6m；围墙边缘，取1.0m；货堆边缘，取1.5m。4.5.2.5 其他主要辅助生产建筑物及港区内的生活福利设施根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第4.8.1条，其他主要辅助生产建筑物及港区内的生活福利设施宜布置在陆域后方的辅助区，使用功能相近的辅助建筑、生活福利设施宜集中

49、组合布置。其具体布置及相关尺寸见总平面布置图。5装卸工艺设计装卸工艺是港口码头的基本生产工艺，是港口生产活动的基础。合理的装卸工艺，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。因此，设计出技术先进、经济合理、安全可靠的装卸工艺流程,来完成港口一定的货物吞吐任务，是提高港口经济效益和社会效益的重要途径。5.1设计原则（1）装卸工艺设计方案应根据年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定。（2）装卸工艺设计应简化工艺流程和减少操作环节；应合理选择机型和工属具

50、，优先选用国内定型产品，减少机械类型和规格；应结合国情确定机械化、自动化水平。（3）装卸工艺设计应保证作业安全，减少环境污染，减轻劳动强度，改善劳动条件，保护人体健康。（4）货种单一、流向稳定且运量较大时，宜设专业化码头。（5）货运码头设计水位差在8m以下，宜采用直立式。17m以上，宜采用斜坡式。817m,件杂货进出口和散货出口码头，宜采用直立式，散货进口码头，宜采用斜坡式或浮码头。5.2 主要技术参数5.2.1 吞吐量预测吞吐量见表3-2。5.2.2 船型载重量为8000DWT的船型尺度见表3-1。5.2.3 台时效率根据规范和市场的要求，在选择具体的装卸机械类型后，再确定各自的台时效率。5

51、.2.4 泊位年营运天数综合考虑港口自然条件、现状、运量、船型及设备维修等因素，泊位的年营运天数取330天。5.2.5 作业班次各专用码头的作业班次均拟取3班。5.2.6 其他技术参数其他技术参数如货物堆存期、日作业小时数、辅助作业及非生产时间、货物入库场百分比、港口生产不平衡系数、库场单位面积堆存量、库场面积利用率等，可在具体设计各专业化码头的装卸工艺时确定取值。5.3 装卸工艺确定（方案一）5.3.1 装卸机械选型5.3.1.1 装卸船机械（1）根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.1.5条，设计水位差为8.61 8，17m，件杂货码头宜采用直立式。（2）根据河港工程设计规范（GB 50192-93）第3.2.3条，直立式码头装卸船作业，宜采用轨道式起重机，拟选用门座式起重机。（3）根据河港工程设计规范（GB 50192-93）表3.2.2，因设计船型载货量8000t大于500t，则一般件杂货起重机的起重量为53t，拟取5t。（4）根据河港装卸工艺设计手册（交通部二航院编，1982年版），