码头初步设计1.doc

南通港码头改造工程初步设计 一、设计基本条件和依据1.1 工程概况南通港某港区是件杂货和客运站作业区，原有几座码头均为60年代修建的千吨级泊位。其3#码头为固定式码头，其余均为浮码头；位于上游的2#和3#码头为货运码头，下游的4#和5#码头为客运码头。随着南通地区经济的迅速发展，该港内的外贸货运量急剧增长。根据总体规划，本港区除保留客运码头外，要求充分发挥该区深水岸线的作用，为此将2#和3#码头位置改造成为一个万吨级深水泊位，规划年吞吐量35万吨。1.2 设计依据南通港码头改造工程设计任务书港口工程荷载规范 JTJ25198高桩码头设计与施工规范 JTJ29198 港口工程地基规范 JTJ25098港口工程桩基规范 JTJ25498港口工程混凝土设计规范 JTJ267981.3 设计任务现对该港区平面布置、装卸工艺和水工结构进行初步设计。二、营运资料2.1 货运任务改造后的万吨级泊位，规划年吞吐量为35万吨。近期进口货种主要为钢材、设备等，出口为水泥、化肥和轻工产品等，其中部分货物采用集装箱运输。远期拟发展为全部集装箱运输。2.2 船舶资料根据世界集装箱船队现状及发展趋势分析，结合本项目的实际，本工程远洋航线设计代表船型应为10万吨级集装箱船（60018200TEU），远期兼顾到15万吨级（12500TEU）集装箱船。本项目设计船型尺度根据交通部2006年第47号“关于发布海港总平面设计规范（JTJ211-99）中集装箱船设计船型尺度修订内容的公告”进行选取，详见下表。表2.2 设计代表船型表 单位：mDWT（t）型长(m)型宽(m)型深(m)满载吃水（m）10000散货船（兼顾船型）13520.511.48.510000杂货船（兼顾船型）14622.013.18.720000散货船（兼顾船型）1642513.59.850000散货船（设计船型）22332.217.912.8三、港口自然条件3.1 水文条件3.1.1 设计水位（依据南通港潮位频率累计曲线图2）设计高水位（高潮10%）：4.8m设计低水位（低潮90%）：1.5m极端高水位（50年一遇）：6m极端低水位（50年一遇）：0.7m3.2 地形、地质条件根据钻孔报告，本工程地质主要土层如下：淤泥质亚粘土：-9.32.59m。粉砂：-18.8-2m。亚粘土：-19.8-14m。粉细砂：-34.2-18m。亚粘土：-37.6-26.6m。粉细砂：-40.75-28.8m。3.3 气象条件3.3.1 雨 年最大降雨量1518毫米，年最小降雨量361毫米，年平均降雨量965毫米，10毫米/小时以上的中雨和大雨天数，年平均15天。3.3.2 雾 能见度大于1000米的雾日，年平均8天。一般都是晨雾，主要出现在12、1、2月。四、材料供应及施工条件 周边城区建设颇具规模，港口运营多年，本工程外部条件优良。先期建设的进港道路条件已十分完善，交通非常便捷。南通市境内已经基本形成“三横两纵”的公路网主骨架，东西向公路有宁启高速公路、苏336（通启线）、苏335（通吕线），南北向公路有苏221、苏222 省道。 水运方面：南通区域内河道纵横交错，水运便捷以纵贯南北的通扬线航道、焦港河、丁堡河、江海河、通栟线、江石线、汇吕河为经，以横穿东西的老通扬河、栟茶河、如泰运河、通吕运河、通启运河等主要等级航道，形成四通八达的内河航道网络。 供水、供电、通信方面：本工程已达到“四通一平”要求，项目施工所需的水、电、通信等基础设施条件无需另行设置。材料供应方面：本工程位于长江下游的南通市，工程建设所需砂石料、钢材等建筑材料供应系统发达，可在当地就近采购，也可水运至施工现场，较为便利。钢材、水泥等建筑材料货源丰富、供应充足。 施工力量方面：本工程为常规的高桩梁板式结构，工程所在的长江中下游地区聚集多家技术力量雄厚、具有大中型港口施工经验的大型专业施工队伍，可根据本项目特点，经过招标、投标来选择合适的施工队伍。 五、总平面布置5.1 总平面布置原则根据水文、地质、地形、货种、装卸工艺及施工条件等因素综合分析,宜采用高桩码头结构型式。为避免建港以后的冲淤失衡,尽量少占用航道,尽量顺从水流方向,选用顺岸式。货物堆场布置在江堤外面陆域区域。（1）总平面布置与港区的自然条件相适应；（2）总平面布置满足码头的泊稳条件和作业要求；（3）码头尺度、港池水域及航道布置保证船舶的航行和靠、离泊作业安全，同时满足装卸作业要求；（4）充分利用现有的设施和依托条件，节省建设投资。（5）符合国家环保、安全、消防、卫生等有关规定。5.2 码头设计尺度5.2.1 码头泊位长度码头泊位长度应满足船舶安全靠离作业和系缆的要求。对开敞式码头，其泊位长度可根据海港总平面设计规范4.3.10按下式估算： 式中， - 设计船长(m)；=223m；因此，取=375m。码头泊位宽度由于码头离岸较远，为提高装卸设备机械效率，缩短船舶待港时间，考虑在码头面上布置少量的临时堆货场地，由此计算的码头面宽度为：D=D1+D2+D3+D4+D5+D6=3.0+16+5.5+15+0.5=40m式中：D1为码头装卸设备海侧轨道中心至码头前沿的距离，取3.0m。D2为码头前沿装卸设备轨距，取16m。D3为后轨中心与后侧临时堆场间的距离，考虑一个车道和门机轨下的车道形成环路，取5.5m。D4码头面预留临时堆货场地宽度，取15m。D5临时堆场至码头平台后沿距离（含护轮坎宽度），取0.5m。5.2.2 码头面高程根据海港总平面设计规范4.3.4,开敞式码头应满足码头面不被波浪淹没的要求,通常不考虑码头及连接桥上部结构直接承受波浪力的作用,码头面高程可按下式确定: 式中, - 码头面高程(m); - 设计高水位(m);取4.8m; - 设计高水位时重现期为50年的（波列累积频率为1%的波 高）静水面以上的波峰面高度（m）；取0.65* =0.65*2.1=1.37m； - 码头上部结构的高度（m）；（允许上部结构部分承受波浪力，取 =1m）； - 波峰面以上至上部结构底面的富裕高度（m），取0.2m；因此，=7.37m，取=7.4m5.2.3 码头前沿设计水深根据海港总平面设计规范4.3.5，码头前沿设计水深是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全停靠的水深，其深度可按下式确定： 式中， - 码头前沿设计水深(m)； - 设计船型满载吃水(m)；max=12.8m; - 龙骨下最小富裕深度(m)，按表4.3.5，海底底质属于含淤泥的砂， 含粘土的砂和松砂土，=0.3(m)； - 系数，顺浪取0.3，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， =1.7m（设计高水位）； - 波浪富裕深度(m)；=0.55m; - 船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值(m)，取=0； - 备淤富裕深度(m)，根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的 性能确定，不小于0.4m。取=1m；因此，=14.65m，设计低水位：1.5m，所以码头前沿设计底标高为-13.15 m，取-13.2 m。 5.2.4码头前沿停泊水域宽度 按 2 倍设计船型船宽计算，取值为65m。5.2.5回转水域尺度 回旋水域的设计底标高与航道取为一致。船舶回转水域在码头前方，呈椭圆形布置，长轴按3 倍20000DWT 杂货船船长考虑，为498m，短轴按2 倍20000DWT 杂货船船长考虑，为332m。5.3 码头前沿线的布置 码头前沿停泊区可利用该天然深槽以减少港池和航道的疏浚量。兼顾考虑连接码头和后方陆域的栈桥不宜过长，因此码头平台前沿位置可选择在能保证2万吨级船舶停靠水深条件的等深线近岸侧位置即可。码头前沿沿-13m 等深线近岸侧布置。前沿线与原3#码头基本平行。5.4 平面布置5.4.1 码头作业地带前方桩台宽40m，装卸桥轨距16m，前轨距码头前沿3m。5.4.2 引桥布置 在保证完成预测吞吐量和货种的前提下，参考公路工程技术标准（JTG B01-2003），引桥单向所需车道数计算如下：N =（AADT *K*D）C D 式中：N单向车道数AADT预测年的年平均日交通量；D C 每车道设计通行能力；D方向分布系数；K设计小时交通量系数；根据码头吞吐量预测结果推算的预测年平均日交通量及码头栈桥车流特点计算得：N=0.49<1根据以上计算，车行道采用双车道完全可以满足货物水平运输的需求。考虑本工程水平运输车辆主要以自卸车、平板车等重车为主，车体较宽，车行道全宽为10m，桥面净宽9m。这种桥面布置能够满足运输货物双向通行的需要，利用原3#码头的两个引桥，引桥及陆域之间构成环路，起到完善港区的交通组织，提高通行能力和服务水平的目的。为扩展码头的使用功能，提高引桥的通过能力，未来有大宗散货运输需求时，可将原2#码头引桥改造为为皮带机运输通道。散货卸船采用带斗门机，水平运输采用皮带机，引桥上设置皮带机廊道。5.4.3 港内道路根据海港总平面设计规范6.3.3确定港内道路参数。道路宽度：主干道、次干道：15 m，支道：5 m；交叉路口内缘最小转弯半径：载重4060t平板挂车：18 m；道路边缘至货堆边缘的最小净距：1.5 m；道路纵坡考虑排水要求取0.5%1%。5.5 辅助生产和辅助生活建筑物设综合办公楼、加油站、地磅房、小型流动机械库、装卸及成组工具库、车辆机械维修保养间、材料供应站等建筑设施，具体位置及面积见码头总平面布置图。主要生产、辅助建筑一览表序 号单体名称层数 结构型式单位数量 备注1 综合楼3钢筋混凝土框架 37002候工楼1钢筋混凝土框架7503单身宿舍楼2砖混 35004食堂 1砖混18005机修工具库1砖混966门卫室1砖混483 间7变电所1钢筋混凝土框架2008供水调节站1砖混1209仓库4轻钢270005.5 装卸工艺5.5.1 装卸工艺和机械选型 矿建材料的作业模式：码头前沿装卸船作业采用门座起重机，水平运输采用自卸汽车，堆场辅助归垛和装车外运作业采用单斗装载机 钢铁、水泥、木材、粮食和其它货种等件杂货的作业模式：码头装卸船采用门座起重机与船吊配合作业，水平运输采用牵引平板车和载货汽车，堆场装卸车作业采用轮胎式起重机或叉车，仓库装卸作业为叉车。集装箱的作业模式：码头装卸船采用门座式桥吊，水平运输采用牵引平板车，堆场装卸采用轮胎式起重机或叉车。装卸工艺流程：矿建材料船门座起重机接料漏斗（或单斗装载机取落地物料）自卸汽车堆场堆场单斗装载机货主车辆钢铁、水泥、其它件杂货种船门座起重机平板车（或货车）轮胎式起重机或叉车堆场船门座起重机平板车（或货车）叉车仓库堆场轮胎式起重机或叉车货主车辆仓库叉车货主车辆集装箱船门座桥吊起重机平板车轮胎式起重机或叉车堆场5.5.2 港口主要建设规模的确定5.5.2.1泊位数目根据海港总平面设计规范5.8.1,泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等综合因素按下式估算： 式中， - 泊位数； - 码头年作业量（t），指通过码头装卸的货物数量，包括船舶外挡 作业的货物数量，根据设计吞吐量和操作过程确定； - 一个泊位的年通过能力。5.5.2.2泊位通过能力根据海港总平面设计规范5.8.4，集装箱码头年泊位通过能力可按下式计算： 式中， - 集装箱码头泊位年通过能力（TEU），两个以上的集装箱泊位连续 布置，且装卸桥同轨时可适当加大； - 泊位年营运天数；根据前面资料分析，取=330天； - 泊位有效利用率（%），取65%； - 设计船时效率（TEU/h）； - 集装箱船单船装卸箱量（TEU），取5000 TEU； - 昼夜装卸作业时间（h），取24h； - 船舶的装卸辅助作业及船舶靠离泊时间之和（h），取4 h； - 昼夜小时数，24 h； - 岸边集装箱装卸桥配备台数，按表5.8.4-2，取=4台； - 岸边集装箱装卸桥台时效率（自然箱/h），按表5.8.4-3，=25 30自然箱/h，取28自然箱/h； - 集装箱标准箱折算系数，取1.5； - 岸边集装箱装卸桥同时作业率（%），按表5.8.4-3，取=80%； - 装卸桥作业倒箱率（%），取4%。因此，=129.02 TEU/h；=602070.33 TEU； 泊位数N=0.498，取N=1。2010年预测：N=0.997，取N=1。5.5.2.3堆场、拆装箱库容量计算根据海港总平面设计规范5.8.9.4，集装箱码头堆场所需容量及地面所需箱位数可按下式计算： 式中， - 集装箱堆场容量（TEU）； - 集装箱码头年运量（TEU），=300000（TEU）； - 到港集装箱平均堆存期（d），按表5.8.9-1， 进口箱 ：运量比例：35%，=710(d)； 出口箱：运量比例：35%，=35(d)； 中转箱 ：运量比例：15%，=7(d)； 空 箱 ：运量比例：10%，=10(d)； 冷藏箱 ：运量比例：2.5%，=24(d)； 危险品箱：运量比例：2.5%，=13(d)； - 堆场集装箱不平衡系数，取=1.2； - 集装箱堆场年工作天数（d），取360 d； - 集装箱码头堆场所需地面箱位数（TEU）； - 堆场设备堆箱层数，采用表5.8.9-2中的数值，轮胎龙门吊，=4； - 堆场容量利用率（%），采用表5.8.9-2中的数值，取60%。因此，进口箱：=2800 TEU ，=1166.67 TEU； 出口箱：=1400 TEU， =583.33 TEU； 中转箱：=1050 TEU， =437.5 TEU； 空 箱：=1000 TEU， =416.67 TEU； 冷藏箱：=75 TEU， =31.25 TEU； 危险品箱：=50 TEU， =20.83 TEU。根据海港总平面设计规范5.8.9.5，集装箱码头拆装箱库所需容量可按下式计算： 式中， - 拆装箱库所需容量（t）； - 集装箱码头年运量（TEU），=300000（TEU）； - 拆装箱比例（%），不宜大于15%，取10%； - 标准箱平均货物重量（t/TEU），510 t/TEU，取=8 t/TEU； - 拆装箱库货物不平衡系数，取=1.2； - 货物在库平均堆存期（d），取=4d； - 拆装箱库年工作天数（d），取360 d。因此，=3200t。5.5.2.4装卸机械、装卸工人数的确定主要生产人员有装卸工人和机械司机。装卸工人数： 式中， - 装卸作业线数，=4； - 昼夜作业班数，=3； - 每条作业线的配工人数，设装卸流程每个环节平均需两人，则 =8； - 装卸工人轮休率，取2/7； - 装卸工人出勤率，90%95%，取=90%。因此，=149.3人，取150人。机械司机人数：港内生产机械主要有：牵引车、轮胎式龙门起重机、装卸桥，按三班制计。牵引车司机数：按规范三班制牵引车需3.5人/台，一台装卸桥配三台牵引车，则需42人；轮胎式龙门起重机司机数：轮胎式龙门起重机需7人/台，配备6台，则需42人；装卸桥司机数：每台卸桥配七人，则需28人。合计司机人数为126人，考虑出勤率增加10%，共需司机人数为139人。由上可知，主要生产人数为289人。管理人员按10%设置，人数为30人。六 码头结构初步设计6.1 建筑物种类规模和等级本工程水工建筑物包括：码头平台一座、连接码头和陆域的引桥3座（与原码头引桥相连接）。码头平台长375m，宽40m，码头面顶标高7.4m，码头前沿设计底标高为-13.2m，码头前沿天然水深-11.0m。引桥标准桥宽10m。所有水工建筑物的结构安全等级均为II 级，设计基准期为五十年。码头平台按停靠5 万吨级散货船设计。6.2 设计条件6.2.1 水工建筑物主尺度建筑物名称 平面尺寸(m) 顶标高(m)底标高(m)码头平台 357x407.4-13.26.2.2 设计水位设计高水位4.8m(高潮累积频率10%的潮位)设计低水位1.5m(低潮累积频率90%的潮位)极端高水位7.95m（重现期为50 年的年极值高潮位）极端低水位 -0.64m（重现期为50 年的年极值低潮位）6.2.3 设计风速按九级风计算，风速 V=22.0m/s，大于九级风时船舶应离开码头。6.2.4 设计流速最大流速按 2.0m/s 考虑。6.2.6 工程地质详见附表1“土层物理力学指标”。6.2.7 地震荷载 根据国家地震局编制的中国地震烈度区划图（1990），港区基本设防烈度为6 度，基本地震动峰值加速度值为0.05g。本项目水工结构按7度设防，设计地震动峰值加速度值为0.10g。6.3 设计荷载6.3.1 永久荷载：结构物自重。6.3.2 堆货荷载：门机轨下和道路区的均布荷载为 20KPa，临时堆存区的均布荷载为45KPa。6.3.3 装卸机械荷载以 25t 门机控制，轨距10.5m，基距10.5m，前轨距码头前沿的距离3.0m。每个支腿6 个轮，轮距0.75m+0.75m+1.00m+0.75m+0.75m，最大轮压250KN。6.3.4 流动机械荷载30t 自卸汽车的满载运行，前轴重60KN，后轴重2x120KN，轴距为4.0m+1.4m，轮距为1.8m。40t 平板车满载运行， 前轴重163KN， 后轴重2x163KN， 轴距为4.2m+1.2m。70t 汽车吊空载运行，全车共4 轴，前桥2 轴，轴距为1.55m，最大轴重20KN，后桥2 轴，轴距为1.35m，最大轴重140KN。70t 汽车吊在码头上工作时须打支腿作业，支腿搁置在纵横梁上。ZL50 单斗装载机满载作业，最大轴重150KN。6.3.5 船舶荷载6.3.5.1 代表船型船 型船长(m)型宽(m)型深(m) 满载吃水(m)5 万吨级散货船22332.317.912.86.3.5.2 计算原则和计算内容（1）计算原则 按港口工程荷载规范（JTJ215-98）和开敞式码头设计与施工技术规程（JTJ295-2000）中的有关规定执行。当风速13.8m/s（六级风）时码头停止作业；当风速22.0m/s（九级风）时船舶必须离开码头。（2）计算内容 船舶荷载计算内容如下：由风和水流产生的系缆力；由风和水流产生的挤靠力；船舶靠岸时及系泊船舶在横浪作用下产生的撞击力。6.3.5.3 系缆力 系缆力标准值N 及其垂直于码头前沿线的横向分力Nx，平行于码头前沿线的纵向分力Ny 和垂直于码头面的竖向分力Nz 按下列公式计算：计算公式： 式中N，Nx，Ny，Nz分别为系缆力标准值及其横向、纵向和竖向分力（KN）；K系船柱受力分布不均匀系数，当实际受力的系船柱数目n=2 时，K取1.2，n>2 时， K 取1.3，本工程计算采用1.3；n计算船舶同时受力的系船柱数目，按规范表10.4.2，当船舶总长L=200250 时，受力系船柱数目n=6；x y F 、F 分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和（kN）； 系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角（°）取 = 30； 系船缆与水平面之间的夹角（°），取 =15o 项目标准值 选用系船柱系缆力1105KN1500KN 6.3.5.4 挤靠力船舶挤靠力考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力。本工程橡胶护舷间断布置，挤靠力标准值按下式计算：式中j F 橡胶护舷间断布置时，作用于一组或一个橡胶护舷上的挤靠力标准值（kN）；x F 、可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和（kN）；j K 挤靠力不均匀系数，取1.3；n与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数，根据本工程护舷布置情况，取n = 5。 =593KN6. 3.5.5 撞击力（1）船舶靠岸时的有效撞击能量Eo式中 E0 船舶靠岸时的有效撞击能量（kJ）； 有效动能系数，取 =0.8；M 船舶质量(t)，按满载排水量计算，对于50000 吨级船舶M =60735(t)。V n船舶靠岸法向速度（m/s），取n V =0.15m/s。（2）在横浪作用下，系泊船舶有效撞击能量wo E式中 wo E 横浪作用下系泊船舶有效撞击能量（kJ）； 系数，采用橡胶护舷设施时， 值可取0.004；m C 船舶附加水体质量系数；M 船舶质量(t)，按与船舶计算装载度相应的排水量计算；g重力加速度（m/s2）H计算波高（m），按船舶不离开码头的最大波高计；本设计取H=1.5m 计算。L波长（m）；d 系靠船结构前沿水深（m）；B船舶型宽（m）；D与船舶计算装载度相对应的平均吃水（m）。 Ew=(K/n)*EWO式中Ew 分配在每个排架上的有效撞击能量（KJ）n船体横摇过程触碰的排架数目；对于50000 吨级船舶，取n=4。K排架之间有效撞击能量分配的不均匀系数，取K=1.5。表7-5 撞击力计算结果表船型船舶靠岸情况（ w E ）泊稳横浪作用情况（ w E ）5 万吨级散货船 546.6 kJ 396.2 kJ （3）船舶撞击力取值 根据以上船舶靠岸情况和横浪作用情况的计算结果，50000t 级散货船撞击能量按546.6kJ 考虑，选用1250H 鼓型橡胶护舷（两鼓一板）标准反力型橡胶护舷，吸能764kJ，反力936KN/榀。6.4码头结构方案6.4.1 结构选型 水工结构型式根据工艺布置、地质情况及风、浪、流等自然条件而定。该工程位置处地质条件为：第三层土粉细砂土层较薄，下面为亚粘土夹层，而第6层土为粉细砂，该土层较厚，土层密实，承载力高，可作为水工结构的持力层因此该处地质适宜的结构为桩基础结构，参照南通地区的码头结构设计建设经验，为缩短工期、减少投资，码头结构采用桩基梁板式结构，对码头桩基采用1200mmPHC 预应力混凝土大管桩与1000mmPHC 预应力混凝土大管桩进行综合比较确定。引桥也采用PHC管桩，结构形式为高桩梁板式结构。6.4.2 码头结构型式 码头平台布置在天然水深满足船舶停泊水深要求的位置，码头与陆域采用引桥连接。码头平台长375m，宽40m，码头面顶标高7.4m。根据当地水文、地质条件及地区码头建设经验等，码头结构考虑两个比较方案。6.5 结构计算内容及结果6.5.1 结构计算荷载组合 作用于本工程码头的主要荷载有恒载（结构物自重）、堆货荷载、装卸机械荷载、流动机械荷载及船舶荷载等。 使用期持久状况下水工结构主要按承载能力极限状态和正常使用极限状态两种状态设计，并对短暂状况的施工期和偶然状况的地震荷载按承载能力极限状态进行了校核。6.5.1.1 进行码头排架计算时，可能出现的荷载组合有：（1）持久组合 恒载+装卸机械荷载（非工作状态）+100堆货荷载+系缆力（或撞击力或挤靠力） 恒载+装卸机械荷载（工作状态）+局部堆货荷载+系缆力 恒载+装卸机械荷载（工作状态）+局部堆货荷载+挤靠力 恒载+装卸机械荷载（工作状态）+流动机械荷载+系缆力 恒载+装卸机械荷载（工作状态）+流动机械荷载+挤靠力（2）短暂组合 恒载+施工荷载（3）偶然组合 恒载+装卸机械自重+70%堆货荷载+50%系缆力+地震荷载 恒载+装卸机械自重+70%堆货荷载+50%挤靠力+地震荷载6.5.2 结构计算方法和内容 码头排架和引桥排架分别采用横向排架程序 HXPJ 及高桩墩台程序GZDT 进行计算。 排架内力计算主要包括横梁弯矩、剪力和桩力等。6.5.3 主要结构计算结果码头排架计算结果表（持久组合）承载能力极限状态 正常使用极限状态最大桩力（KN）横梁最大弯距（KN.m）横梁最大剪力（KN）最大桩力（KN）横梁最大弯距（KN.m）横梁最大剪力（KN） 方案一6003+9998-8426 +4616-47073380+4249-2978+1991-2550方案二5002+8216-9057+4142-38673788+3118-4295+2307-2227注：桩力中“+表示压桩力-表示拉桩力”，弯距中“+表示梁底弯距-表示梁顶弯距”。6.6 拟定码头结构方案一 码头平台长度375.0m，宽40m，采用标准高桩梁板结构，码头共分6个结构段，标准结构段长62.5m。码头桩基采用1200mmPHC管桩。排架间距为8.5m，每榀排架布置8 根桩，5 根直桩和1 对5：1 叉桩及一根6：1 斜桩。上部结构采用C40 现浇混凝土横梁，横梁上安装预应力混凝土纵梁、预应力混凝土轨道梁、后边梁和钢筋混凝土靠船构件，各构件安装好后采用现浇钢筋混凝土接头将码头一个结构段连接成框架式整体结构。码头面板采用叠合板形式，预制板厚400mm，现浇板厚150mm，码头面磨耗层厚50100mm。码头前沿按双层系缆考虑，上层系船柱采用1500kN 铸钢系船柱，下层采用550kN 铸钢系船柱，码头上下层在每个平台分段两边设置楼梯连接，护舷采用1250H 两鼓一板鼓形橡胶护舷。 码头结构防腐措施为：除对混凝土结构提高混凝土强度等级，增加钢筋保护层厚度外，还采用了在上部结构混凝土内掺添加剂，使之成为耐久性混凝土，对预制梁侧面涂刷防腐涂料；PHC 桩水位变动区及水上区刷防腐涂料；栏杆防腐采用不锈钢材质并进行热镀锌处理，外露铁件采用刷涂料定期维护。6.6.1 面板尺寸拟定及验算6.6.1.1基本尺寸 面板采用叠合板，厚为50 cm，其中现浇层20 cm，预制层30 cm，净跨Ln=4.2m，板长Lb=4.6m。6.6.1.2施工期面板尺寸验算 计算跨度根据高桩码头设计与施工规范4.1.3，施工期面板按简支板计算，弯矩计算时，计算跨度=4.4 m。式中，h为板的厚度（施工期）=30cm，e为搁置长度=20 cm。 荷载面板自重：q1=25kN/ *0.5m=12.5kN/;人群荷载：q2=3 kN/总的均布荷载：q=q1+q2=15.5 kN/ 跨中弯矩单位宽度跨中弯矩=37.51kN.m 截面抗弯模量=0.015 抗裂验算预制面板采用C30混凝土，=2*e3kPa,=1.55，其中为混凝土轴心抗拉标准值；为塑性影响系数。则=1.240.70.8（圆钢）所以满足施工期抗裂度验算要求。6.6.1.3使用期面板尺寸验算 计算跨度根据高桩码头设计与施工规范4.1.3，使用期面板按连续板计算。弯矩计算时，因为（梁的上翼缘宽度）=0.8m0.1（梁的中心距离）=0.5 m，所以=1.1=4.62 m。 荷载、跨中弯矩永久荷载：板自重：q1=25kN/ *0.5m=12.5kN/； 混凝土垫层：q2=24 kN/ *0.15m=3.6 kN/； 所以q=q1+q2=16.1 kN/单位宽度跨中弯矩=42.961kN.m可变荷载：包括堆货荷载、流动机械荷载和集装箱箱角荷载。由计算可知堆货荷载引起的跨中弯矩最大，即=80.04 kN.m。荷载组合：=98.99 kN.m 截面抗弯模量 =0.0417 抗裂验算 预制面板采用C30混凝土，=2*e3kPa,=1.55 则=1.310.70.8所以满足使用期抗裂度验算要求。6.6.3 纵梁尺寸拟定及验算6.6.3.1边纵梁尺寸验算 基本尺寸及计算跨度 高度为1.8 m，其中预制高度为1.3 m 截面面积s=0.585 为简化计算，不考虑牛腿部分，则 =0.162 计算跨度=7 m 搁置长度e=20cm 荷载、跨中弯矩永久荷载：面板自重：q1=25kN/*1.25 m *0.5m=15.625kN/ m； 纵梁自重：q2=25kN/*0.585=14.625 kN/ m 所以q=q1+q2=30.25 kN/ 则=185.28 kN.m 可变荷载：堆货荷载：q=30kPa*1.25m=37.5 kN/ m 则 =229.69 kN.m 荷载组合： =346.06 kN.m边纵梁高度验算 边纵梁采用混凝土C30，=2*e3kPa,=1.55 则=1.451.15 故边纵梁尺寸满足抗裂要求。6.6.3.2中纵梁尺寸验算 基本尺寸高度为1.8m，其中预制高度为1.3 m，截面面积s=0.81 ,计算跨度=7 m,为简化计算，不考虑牛腿部分, 则=0.216 荷载、跨中弯矩 永久荷载：面板自重：q1=25kN/*（2.5+2.5）m *0.5m=62.5kN/ m； 纵梁自重：q2=25kN/*0.81=20.25 kN/ m 所以q=q1+q2=82.75 kN/ 则=506.84 kN.m 可变荷载：堆货荷载：q=30kPa*（2.5+2.5）m=150 kN/ m 则 =918.75 kN.m荷载组合： =1149.97 kN.m 中纵梁高度验算 中纵梁采用混凝土C30，=2*e3kPa,=1.55，预应力=5000kPa 则=1.521.15故中纵梁尺寸满足抗裂要求。6.6.3.3轨道梁尺寸验算 基本尺寸及计算跨度 高度为1.8 m，其中预制高度为1.3 m 截面面积s=1.17 为简化计算，不考虑牛腿部分，则 =0.324,计算跨度=7 m 荷载、跨中弯矩 永久荷载：面板自重：q1=25kN/*（1.25+2.5）m *0.5m=46.875kN/ m； 纵梁自重：q2=25kN/*1.17=29.25 kN/ m 所以q=q1+q2=76.125 kN/ 则=466.27 kN.m 可变荷载：堆货荷载：q=30kPa*（1.25+2.5）m=112.5 kN/ m 则=689.