天津港貨櫃碼頭結構設計與施工組織設計

2021-03-26 10:21:56 字數 3903 閱讀 5613

規劃建設中的天津港東疆港區位於天津港東北部,北臨永定新河口,南臨天津港主航道,西臨規劃反「f」航道,東臨渤海灣海域,為淺海灘塗人工造陸形成的三面環海半島式港區。港區南北長約10公里,東西寬3公里,總面積約30平方公里。它是天津港的重要組成部分,也是東疆保稅港區的坐落地,是天津市建設中國北方國際航運中心和國際物流中心、發展港口經濟和海洋經濟的重要載體,也是推進天津濱海新區開發開放和改革試驗的重點區域。

(一) 總體設計符合國家、地方經濟發展規劃和總體部署,遵循國家和行業有關工程建設法規、政策和規定。

(二) 結合國情,採用成熟的技術、裝置和材料,使工程設計安全可靠、使用方便、工程量少、總造價低、施工進度快,獲得較好的經濟效益和社會效益。

(三) 注重工程區域生態環境保護,不占用土地,方便管理,節省投資。

主要遵循交通部《高樁碼頭設計與施工規範》、《海港總平面設計規範》、《港口工程荷載規範》、《港口工程混凝土結構設計規範》、《港口工程樁基規範》、《港工建築物》、《海港工程設計手冊》、《建築結構靜力計算手冊》、《港口規劃與布置》等。

(1) 設計內容

1)碼頭平面布置及碼頭結構設計;

2)根據資料初步設計的碼頭結構斷面;

3)結構計算;

4)完成設計說明書,計算書;

5)完成施工圖

6)完成配筋圖等圖紙的繪製。

(2) 提交成果

1)設計說明書和計算書,畢業設計摘要(漢譯英),約300~左右(限一頁);

2)碼頭結構設計圖紙,斷面圖,平面圖投影正確;

3)外文翻譯,翻譯與本專業畢業設計(**)相關的外文資料,不少於2000漢字,並附原文。

(3) 質量要求

1)研究報告內容完整,表述清晰,公式、圖表齊全,必須按學校統一格式和要求裝訂。

2)用繪製結構設計圖紙,圖紙要符合工程繪圖規範要求,尺度齊全,布局合理,資訊充足。

3)畢業設計、**要規範化。

。天津港位於渤海灣沿岸海河入海口,地形地勢平坦開闊,為港口裝置、建築及城市規劃提供了廣大的陸域空間

(1)氣溫

年平均氣溫 12.3℃

年平均最高氣溫 16.2℃

年平均最低氣溫 9.1℃

極端最高氣溫 39.9℃(2023年7月24日)

極端最低氣溫 -18.3℃(2023年1月17日)

(2)降水

年平均降水量 586.0mm

年最大降水量 1083.5mm(2023年)

年最小降水量 278.4mm(2023年)

一日最大降水量 191.5mm(2023年7月30日)

(3)風

本區常風向為e向,出現頻率為11.71%;次常風向為s向,頻率為10.34%;強風向為e向,該向≥6級風的頻率為1.96%,全年各向≥6級風所出現的頻率為3.65%。

(4)雷暴

年平均雷暴日數為27.5天,多發生在6~7月份。

(5)霧

能見度<1km的大霧多年平均為16.5個霧日,霧多發生在秋冬季節,日出後很快消散。根據資料統計,能見度<1km的大霧實際出現天數為5.0天。

(6)相對濕度

平均相對濕度 65%

最大相對濕度 100%

最小相對濕度 3%

針對工程使用要求,分析確定作用於水工建築物上的主要荷載,並給出相應標準值。

(1) 施工條件:施工單位具備碼頭施工所需要的的各種機具和鋼筋混凝土構件的預製廠,施工單位的技術力量雄厚,施工經驗豐富。工程施工現場的「三通一平」條件好,即供水供電有保障,道路暢通,施工場地平整,為工程施工帶來了方便。

(2) 材料**:當地石料豐富,水泥,砂,鋼材和木材可由水路或鐵路運入。

。本工程為45000噸級的貨櫃碼頭,共有2個泊位。貨櫃泊位長度267公尺,碼頭總岸線長為660公尺。

碼頭前沿停泊水域寬度為70公尺,碼頭前沿迴旋水域半徑為540公尺,設計航道為雙向航道,寬度為236.6公尺,航道水深為14.258公尺,碼頭頂高程6.

0,碼頭前沿水底高程為-13.11。貨櫃泊位的年通過能力為35萬teu,需要堆場面積將近10萬。

散貨泊位採用的是10t門機,為滿足吞吐量要求,配置了4台門機。貨櫃泊位則配置3臺40t裝卸橋。

本碼頭的結構形式為梁板式高樁碼頭,上部結構主要由板、縱樑,橫樑、樁帽和靠船構件組成,下部結構主要有樁。板為預製鋼筋混凝土板,梁為疊合梁,樁採用預應力混凝土方樁。結構安全等級為二級。

作用在水工建築物上的主要荷載有堆貨荷載、裝卸橋荷載、正面吊、拖掛車以及船舶荷載。

施工期:板簡支板計算;梁的計算分兩種情況,一種按簡支梁計算,一種按連續梁計算。試用期:

板按雙向連續板計算;梁按連續梁計算。主要技術引數有樁的軸向剛性係數、縱向剛性係數、混凝土軸心抗拉強度、抗壓強度、鋼筋抗拉及抗壓強等。橫向排架計算方法時採用結構力學的力法得出五彎矩方程求解梁的內力。

經計算和驗算,碼頭的穩定性、結構強度以及抗裂都滿足。主要施工圖有橫樑配筋圖、板的配筋圖、樁的配筋圖等。

工程施工主要分為樁基施工和上部結構施工。樁基施工主要工作有樁的預製和運輸、設定打樁定位基線及測量平台、定位沉樁、裝的臨時固定和處理。上部結構施工的主要工作及順序是:

現澆樁帽、安裝預製梁、安裝靠船構件、板的安裝、現澆混凝土、現澆面層等。

沉樁用的是鎚擊法沉樁,沉樁時要考慮以下幾方面:要考慮到所有的樁位都能施打;考慮到水位、水深和風、浪、流的影響;考慮到工程分段;考慮到土壤變形的影響;儘量減少沉樁對岸坡穩定的影響;儘量減少打樁船的移架、改架、移錨的次數;要考慮水域錨纜的布置。樁打好後,應滿足設計承載力的要求,要控制沉樁樁尖標高的同時,控制打樁的最後貫入度。

基樁沉好後,樁頂高於或低於設計標高,需截樁或接樁。梁板的安裝要控制好安裝位置線,預留施工縫和變形縫。

整個畢業設計過程,我都始終保持著嚴謹的科學態度,實事求是和嚴肅負責的工作作風,並且不斷同知道老師一起發現問題,分析並解決問題,同時加深了對基礎理論的理解,擴大了專業知識面,鍛鍊了自己的理論計算和設計繪圖等能力。設計成果包含正確的設計思想,演算過程嚴謹正確,嚴格遵守各項設計與施工規範。畢業設計工作安排井然有序,脈絡清晰,主次分明,重點突出,望指導老師能進一步加強與學生的交流。

總平面設計主要包括工程規模確定、主要水工建築物的總體尺度、生產作業工藝設計、平面布置方案比選。

不同的工程其具體的設計內容也不同。港口工程:水域布置及尺度(港外水域,如進港航道、港外錨地;港內水域,如港內航道、船舶轉頭水域、港內錨地、船舶制動水域、船舶迴旋水域、港池、碼頭前水域;導航助航標誌;防波堤),碼頭布置及尺度(碼頭水工建築物、前方作業地帶、倉庫、堆場和連線通道),陸域布置及尺度(倉儲、集疏運、生產生活輔助設施等),裝卸作業工藝設計(選擇裝卸作業機械化系統→確定合理的工藝流程→配備裝卸作業系統基本要素,如操作人員、庫場以及各種附屬設施)等;航道整治工程:

一般包括整治水位確定、整治線的布置、各種整治建築物的尺度及其布置等;渠化工程:一般包括渠化梯級的確定、各種過船建築物的主要尺度及其布置等;圍墾與海塘工程:一般包括圍墾方案的確定、圍墾後各部分的利用規劃以及平面布置等。

天津港東疆港區位於天津港東北部,北臨永定新河口,南臨天津港主航道,西臨規劃反「f」航道,東臨渤海灣海域,為淺海灘塗人工造陸形成的三面環海半島式港區。港區南北長約10公里,東西寬3公里,總面積約30平方公里。本工程為東疆港區貨櫃碼頭2號泊位。

(一) 總平面布置應滿足本區域岸線規劃的要求,滿足港口整體發展的需要,充分與已建工程和將來預留發展工程相協調。

(二) 總平面布置與當地的自然條件相適應,結合岸線資源使用現狀,遠近結合並留有發展餘地。

(三) 充分利用已有的設施和依託條件,儘量減少工程數量,節省建設投資。

(四) 碼頭及航道布置合理,滿足碼頭、船舶安全作業要求。

(五) 符合國家環保、安全、衛生等有關規定。

重力式、板樁式及高樁碼頭是碼頭結構的主要形式。重力式一般適用於較好的地基;板樁式適用於所有板樁可沉入的地基,但板樁是薄壁結構,抗彎能力有限,一般適用於萬噸級一下的碼頭;高樁式一般適用於軟土地基,對於表層由近代沉積土組成,硬土層位置較低的地基,目前高樁碼頭幾乎是唯一可行的結構形式。根據當地地質條件的特點,碼頭採用高樁式結構形式。

根據的當地的水位差和荷載條件碼頭上部採用梁板式結構形式。

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