江阴长江港口港埠公司5000吨级通用码头工程设计

江阴长江港口港埠公司5000吨级通用码头工程设计内容摘要：

备数量汇总表 货种 机械名称 主要技术参数 数量 件杂货 多用途门机 Mh425 载货 10t，轨距 ，台时效率 70t/h 2 牵引车 行车速度 10Km/h，每条装卸线1 辆，台时效率 88t/h 2 平板车 载重 8t，每条装卸线 3 台 6 轮胎起重机（钢材堆场） 台时效率 90t/h 1 叉车（木材仓库） 台时 效率为 20t/h 1 散货 多用途门机 与件杂货共用门机 自卸汽车 行车速度 10Km/h，挖掘机 2 港口的主要建设规模 件杂货、散货的仓库或堆场容量的计算 根据《海港总平面设 计规范》（ JTJ 211— 99） ，件杂货、散货的仓库或堆场所需的容量可按下式计算： E = QhKBKKrTykαktdc （ ） 其中 KBK = HmaxH̅ （ ） 式中： E—— 仓库或堆场所需容量（ t） Qh—— 年货运量（ t） KBK—— 仓库或堆场不平衡系数， 取为 KBK = Hmax—— 月最大货物堆存吨天（ td） H—— 月平均货物堆存吨天（ td） Kr—— 货物最大入仓库或堆场百分比（ %）取 Kr=95% Tyk—— 仓库或堆场年营运天（ d），取 Tyk =331 天 tdc—— 货物在仓库或堆场的平均堆存期（ d），根据规范取 tdc = 10d αk—— 堆场容积利用系数，件杂货取 ，散货取 木材仓库容量计算： Qh=2 万 t 计算得 E = 钢材堆场容量计算： Qh=10 万 t 计算得 E= 散货堆场容量计算： Qh=40 万 t 计算得 E= 件杂货仓库 或堆场 总面积计算 根据《海港总平面设计规范》（ JTJ 211— 99） ，件杂货仓库总面积可按下式计算 : A = EqKK （ ） 式中： A—— 仓库或堆场的总面积（ m2） q—— 单位或有效面积的货物堆存量（ t/m2），根据规范 木材 取 q=，钢材取 q=5 KK—— 仓库或堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（ %），取KK=70% （ 1）木材仓库面积计算 A = 70% = 设置 1 个 45m35m的 木材仓库。 （ 2）钢材堆场面积计算 A = 70% = 设置 36m32m的堆场 2 个，一个预留使用。 磷矿石堆场面积计算 磷矿石 堆积形状为四棱锥 ， 堆积密度取 ，堆场堆高取 3m。 那么堆场面积为设置 40m60m的堆场 6 个，其中 1 个预留使用 ， 6 个堆场在近期也供黄砂使用。 辅助生产设施 港口陆域的布置按生产区、辅助区、生活区等使用功能分区布置，生产性建筑物及主要辅助生产建筑物宜布置在陆域前方的生产区，其他辅助生产建筑物及港区内的辅助生活建筑物宜布置在陆域后方的辅助区，使用功能相近的辅助生产建筑物和辅助生活建筑物宜集中组合布置。 装卸工人数 根据 《河港总平面设计规范》（ JTJ 211— 99） ，装卸工人总数应为装卸工人和辅助工人数之和。 装卸工人数应根据泊位作业线数、班次和每条作业线的配工人数等确定。 辅助工人数可按装卸工人数的 5%～ 10%计算确定。 装卸工人数在装卸工艺方 案设计时，可按下式计算： Nz = nznbnr(1。 Kzl)Kzz （ ） 式中： ZN —— 装卸工人数 zn —— 作业线数 , zn =2 bn —— 昼夜作业班次数 ,采用 三班制， bn ＝ 3 rn —— 每条作业线的配工人数， rn ＝ 8 zLK —— 装卸工人轮休率， 取 zLK ＝ 2/7 zzK － — 装卸工人出勤率，取 zzK ＝ 95％ ZN =238（ 1。 2/7） = 取 71人，辅助工人数按 装卸工人数的 5%～ 10%计算确定，取为 5 人。 所以装卸工人总数为 76 人。 机械司机人数 港内生产运输机械主要为多用途门机、牵引平板车、轮胎起重机、叉车、自卸汽车，按一天三班制。 表 62 机械司机配备人数表 设备种类 设备数量 司机数 所需人数 总计 考虑出勤率增加 5% 多用途门机（ 10t） 2 7 人 /台 14 34 36 牵引车 2 人 /台 7 平板车（ 8t） 6 续表 62 轮胎起重机（ 10t） 1 人 /台 叉车（ 2t） 1 人 /台 自卸汽车（ 20t） 4 1 人 /台 4 挖掘机 2 1 人 /台 2 管理人员数按 10%的工人总数，共需（ 76+36） 10%=，取 12 人 附属建筑物 根据《海港总平面设计规范》附录 B， 具体布置如下： （ 1） 综合办公室：管理人员为 10～ 12m2/人，取 10 m2/人，所需面积为 120m2 （ 2） 候工室： ～ m2/人，取 m2/人，所需面积为 200 m2 （ 3） 小型流动机械库：按流动机械入库百分比确定。 宜采用 30%，所需面积为 200 m2 （ 4） 维修保养间：根据当地条件，按工艺要求定，取面积为 200 m2 （ 5） 材料供应站： 100～ 200 m2/泊位，取 150 m2 （ 6） 修建队：每 100 延米码头为 40 m2，所需面积为 80 m2 （ 7） 码头水手间： 15～ 20 m2/间，不宜小于 m2/人。 取 20 m2/间，设有 50 人，所需面积 100m2，则需设置 5 间 （ 8） 加油站：加油站站房面积，不包括雨篷面积，按工艺要求确定，宜为 100～ 200 m2，取 200 m2 （ 9） 地磅房： 20～ 30 m2/座，大门 两侧各 配一座，共需两座 （ 10） 消防站 ：可参照公安部《消防站建筑设计标准》的有关规定，这里大概取 400 m2 （ 11）门卫： 15～ 30 m2/座，取 25 m2/座，共需两座 （ 12）生活区：包括职工宿舍、食堂、幼儿园、浴室、小卖部、医务室等，这里暂时取为 2020 m2 第 7 章 初步方案设计及方案比选 一般条件说明 设计依据 本部分 结构形式 设计依据为《高桩码头设计与施工规范》、《港口工程 水工建筑物 》； 荷载依据为《港口工程荷载规范》；桩基依据为《港口工程桩基规范》。 本码头按件杂货和散货码头来进行结构设计。 岸坡情况 根据 地质资料 ，可知本港址天然岸坡相当平缓，大约 1/18～ 1/8，故直接采用天然岸坡，不必填坡。 在高程 0m以下，坡度平均为 1/3。 一般结构尺寸 (1)码头上部结构： 码头结构型式为梁板式高桩码头，前方桩台宽 15m，后方桩台宽15m。 (2)码头结构缝： 上部结构为装配整体式结构，码头结构缝的间距宜取为 60m～ 70m，本 码头长 145m，以 为一段，将码头纵向分为两段 ，每段内有 10 跨连续结构 ，码头两端各有悬臂 1m； 在结构缝处采用悬臂式结构，长度为 ；结构缝宽度取为 20mm；分段处在面上宜做成凹凸缝，凹凸缝的齿高可取为 200mm～ 400mm，取为 400mm。 结构缝形式 见下图所示。 确定排架间距 前方桩台 横向排架间距等跨原则布置，以 7m为一跨 （方桩），每个分段有 10 跨连续结构，有 11 根横梁。 后方桩台 初步拟定板比较薄 ， 排架间距 取为。 计算荷载 持久作用：面板自重 γ钢筋砼 =； 现浇磨耗层自重 γ砼 =堆货 作用 ： 根据《港口工程荷载规范》（ JTJ21598）表 ， 前沿堆货荷载取q堆 =30kPa，前方堆场 q堆 =60kPa 门机作 用： 10 吨 Mh425 型门机 ，工作状态最大轮压 250KN，最大幅度 30m，两机共同作用时荷载图式间的最小距离为 流动机械作用 ： 牵引平板车自重 2t，起重量为 8t,满载轮压 25kN，轮胎接地面积 施工荷载作用： q施 = 码头结构方案初选 方案一： 该方案码头结构采用纵横梁不等高连接，横梁采用现浇混凝土倒 T 型截面，纵梁搁置在横梁上，预制板搁置在纵梁上，现 浇面板和磨耗层在预制面板上。 考虑纵梁的构造要求，现浇混凝土横梁 应考虑打桩偏位的影响。 上部结构自重及竖直可变荷载由面板传递到纵梁，再由纵梁传至横梁，由横梁传给下部桩基结构，水平力由叉桩承担，受力比较明确。 方案二： 该方案码头结构采用纵横梁等高连接，横梁采用预制的矩形截面。 预制纵梁和横梁都搁置在桩帽上 ，在桩帽处浇成整体。 面板四边搁置在纵梁和横梁上，为四边支承简支板。 纵梁尺寸同方案一。 上部结构自重及竖向可变荷载由面板传递给纵梁和横梁，然后荷载通过桩帽传递给桩基，水平力仍由叉桩承担。 第一方案前方桩台初步设计 面板采用叠合板，由预制板和现浇板构成，预制板搁置在预制纵梁上，然后进行现浇板及磨耗层的施工。 横梁采用倒 T 型断面，由上、下横梁构成，均为现浇结构。 横梁、纵梁、面板之间采用整体连接，横梁与桩基之间也是整体连接，使码头具有较好的整体稳定性。 横向排架间距为 7 米 ，纵梁在桩台两端设置两个边纵梁， 门机轨道下各一根轨道梁。 海侧门机轨道梁下为双直桩，陆侧门机梁下为叉桩 ，斜度为 1:3，为防止叉桩与直桩碰撞，叉桩设置扭角，使得与直桩净距为 50cm。 两轨道梁中间设一根中纵梁，直桩与叉桩之间 等间距 设两根单直桩，间距为。 纵横梁 布置如下图所示： 面板的计算 面板基本尺寸拟定，见图 所示 （ 1）面板采用叠合板：板厚 h1=35cm，其中预制层 20cm，现浇层 15cm； （ 2）面板上要有磨耗层作为保护，厚度拟为 h2=15cm； （ 3）预制层 、 现浇层 和磨耗层 均采用 C30 混凝土 最大 面板 跨度 ， 如图 所示 （ 1）面板只搁置在纵梁上，属于两边支承，搁置长度 e=20cm,此种情况面板按简支单向板计算； （ 2） 计算跨度取中到中：中纵梁与轨道梁的中心距 净跨 Ln=48001502=4500mm； 板的搁置长度 e=200mm； 初步设计按简支板计算，计算跨度 l0=min{Ln + h1， Ln +e}= （ 3）取每米板宽进行计算 荷载计算 （ 1）永久作用 面板自重 q1=γ钢筋砼 h1=，磨耗层自重 q2=γ砼 h2= 自重总和 q0=q1 + q2= 跨中弯矩 M0=18 q0L02 =m （ 2）可变作用 ○ 1 堆货荷载产生的跨中弯矩：考虑到码头前 方桩台 可能有堆货，则跨中弯矩M堆 =18q堆 L02=83 kNm ○ 2 流动机械荷载 考虑到牵引平板车 到 达 码头前 方桩台 ，那么根据最大载重量 8t，自重 2t，满载轮压p=25kN 的平板车， 应有 三种最不利的可能的荷载情况。 情况 1：平板车在板跨中心，平板车轴线与板跨方向垂直，如图所示。 接触宽度： a0=， b0= 传递宽度： a1=a0+2h2=+2= b1=b0+2h2=+2= 根据《高桩码头设计与施工规范》（ JTJ29198） ，平行板跨方向的弯矩计算宽度可按下式计算： ac=a1= 式中： ac—— 平行板跨方向的弯矩计算宽度（ m） a1—— 集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（ m） 根据《高桩码头设计 与施工规范》（ JTJ29198） ，垂直板跨方向的弯矩计算宽度可按下式计算： 中置荷载（荷载接触面积中心位于 1/2 板宽至 y≥）的弯矩计算宽度： bc = :0/x+ b1 +h （ ） 其中 K = B/:0 （ ） 式中： bc—— 垂直板跨方向的弯矩计算 宽度（ m）。 当 bc﹥ B 时，取 bc=B； K—— 与板的宽跨比有关的系数；当 B/l0≥，在上式中取。 B—— 板宽，取 B=7m； x—— 荷载接触面积中心至支座边的距离（ m）； l0—— 板的弯矩计算跨度（ m）； b1—— 集中荷载在垂直板跨方向的传递宽度（ m）；。