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港口平面設計規(guī)范范文第1篇

關鍵詞：核電廠 大件碼頭 作業(yè)標準 可作業(yè)天數(shù)

中圖分類號：U653.5 文獻標識碼：A 文章編號：

1．概述

核電廠發(fā)電機組中有大量超大、超重且不可拆分的設備，通常需要在核電廠建設期間配備專門卸載核電設備的大件碼頭。隨著核電在我國的應用越來越廣泛和海岸線資源的日趨緊缺，部分核電廠廠址不得不選在自然條件相對較差的地區(qū)，這為核電廠大件碼頭設計帶來了很大困難。核電廠設備具有加工精度高、制造周期長、建造成本高、到貨時間分散等特點，若趕在惡劣天氣持續(xù)時間較長的季節(jié)到貨，則會面臨設備在卸貨作業(yè)中損壞的風險，勢必對核電建設進程造成影響。

當前國內并無針對核電大件設備卸貨作業(yè)的標準，核電廠大件碼頭的設計均是按照港工設計規(guī)范進行的，為保證核電設備卸貨作業(yè)安全，有必要根據(jù)核電設備自身特點對卸貨作業(yè)標準和可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計方法進行探討，以便為后續(xù)核電廠大件碼頭設計提供借鑒。

2.卸貨作業(yè)標準和可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計方法簡介

2.1卸貨作業(yè)標準

《開敞式碼頭設計與施工技術規(guī)程》中指出港口作業(yè)天數(shù)取決于氣象、水文等因素，并由作業(yè)船舶的類型、大小來確定，船舶卸貨作業(yè)標準見表2.1。

表2.1船舶卸貨作業(yè)標準

上表未對核電廠設備運輸中較常見的1000t、2000t級件雜貨船和平板駁船卸貨作業(yè)允許波高進行明確規(guī)定，參照《海港總平面設計規(guī)范》，1000t、2000t級船舶卸貨作業(yè)允許波高為順浪H4%≤0.6m，橫浪H4%≤0.6m。

另外，對于較小船舶，日本《港口設施技術標準》中規(guī)定允許波高為H4%≤0.4m。

通過以上標準可以看出，隨著船舶噸位逐漸變小，卸貨作業(yè)允許波高也逐漸變小，順浪和橫浪對船舶影響的差異也越來越不明顯。

2.2可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計方法

國內對件雜貨碼頭作業(yè)天數(shù)的統(tǒng)計主要是基于經濟性比較，注重的是碼頭年可作業(yè)天數(shù)，統(tǒng)計方法是先按影響卸貨作業(yè)的不利浪向統(tǒng)計不可作業(yè)浪高所占全年頻率，乘以365天再乘以一定的折減經驗系數(shù)，得出因波浪不可作業(yè)天數(shù)，再分析其它各種不可作業(yè)因素的相關聯(lián)性，對不可作業(yè)天數(shù)的總和進行折減，推算出年可作業(yè)天數(shù)。

3.某核電廠大件碼頭卸貨作業(yè)標準及作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計方法探討

3.1項目概況：

廣東南部某核電廠址近岸海域灘緩水淺且海水泥沙含量大，受各種條件制約，該核電廠專用大件碼頭采用高樁透水結構，設計標準為3000噸級件雜貨碼頭。碼頭全長150m，寬60m，碼頭平臺通過長563m 寬12m的引橋與陸地相接，起吊裝置為800t固定旋轉吊，碼頭前沿平均水深約3m。防波堤位于碼頭東側和南側，總長572m，進港航道和回旋水域采用天然水深，雜貨船減載靠泊，港池浚深至-5.0m。布置如圖3.1所示。

圖3.1某核電廠大件碼頭及防波堤平面布置圖

該大件碼頭在試運營初期，由于碼頭前沿外側防波堤尚未開始修建，停泊水域波浪一直較大，導致初期到達的部分核電大件設備無法從靠港船舶上安全起吊和卸貨，最長曾出現(xiàn)連續(xù)28天達不到卸貨作業(yè)條件的情況。后續(xù)隨著碼頭外側防波堤的逐漸修建，港池內波浪條件迅速好轉，防波堤完工后到達現(xiàn)場的船舶基本上具備短期內卸貨作業(yè)條件。

3.2核電廠大件碼頭卸貨作業(yè)標準及可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計方法案例分析

因防波堤修建前后風、霧、雨、雷暴等影響卸船作業(yè)的外在自然條件沒有變化，故本文主要分析不同波浪條件對可作業(yè)天數(shù)的影響。

3.2.1防波堤建成前

3.2.1.1理論計算的受波浪影響的年作業(yè)天數(shù)

卸貨作業(yè)波浪標準采用：順浪H4%≤0.8m，橫浪H4%≤0.6m，T≤6s。計算分析得到該碼頭受波浪影響的年作業(yè)天數(shù)為70天。

3.2.1.2實際受波浪影響的作業(yè)天數(shù)：

該碼頭自2010年10月15日試運營開始至2011年4月15日半年時間內，共有7批大件設備到貨，其中一次性成功卸貨的有3次，侯波10天后成功卸貨的有1次，先侯波9天后再轉駁侯波16天成功卸貨的有2次，侯波28天后成功卸貨的有1次?？鄢畈ㄖ丿B時間，經統(tǒng)計半年時間內該碼頭實際受波浪影響的作業(yè)的天數(shù)為79天，且最長一次連續(xù)不可作業(yè)天數(shù)達28天，和理論計算結果有很大差異。

通過對7批大件設備卸貨作業(yè)的浪高、設備、船舶等情況進行對比分析，可以得到以下核電設備卸貨作業(yè)規(guī)律：

其他條件類似情況下，船舶噸位越小卸貨越困難；

其他條件類似情況下，同船裝載兩件大件較只裝載一件大件卸貨困難；

其他條件類似情況下，設備尺寸、重量越大卸貨越困難；

設備尺寸較重量對卸貨作業(yè)影響大，體積小的重件較容易成功卸貨。

3.2.2防波堤建成后

若采用卸貨作業(yè)波浪標準A：順浪H4%≤0.8m，橫浪H4%≤0.6m，T≤6s，允許波浪條件持續(xù)時間≥5h，卸貨可作業(yè)時間統(tǒng)計區(qū)間為07:00-18:30。計算分析得到該碼頭受波浪因素影響的年作業(yè)天數(shù)為27天。

若采用卸貨作業(yè)波浪標準B：順浪H4%≤0.4m，橫浪H4%≤0.3m，T≤6s，允許波浪條件持續(xù)時間≥5h，卸貨可作業(yè)時間統(tǒng)計區(qū)間為07:00-18:30。計算分析得到該碼頭受波浪因素影響的年作業(yè)天數(shù)為113天。

從現(xiàn)場實際卸貨作業(yè)情況來看，假定的標準A偏于寬松，而假定的標準B又偏于保守，結合《海港總平面設計規(guī)范》和日本《港口設施技術標準》，故建議將該大件碼頭的可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計標準調整為：

風：≤6級；持續(xù)時間≥5h

浪：順浪H4%≤0.6m；橫浪H4%≤0.4m；T≤6s；持續(xù)時間≥5h

可作業(yè)時間統(tǒng)計區(qū)間：07:00-18:30

4.結論

1）本文通過對某核電廠大件碼頭卸貨作業(yè)實際情況進行統(tǒng)計分析，得出核電廠大件碼頭卸貨作業(yè)具有以下特點：船舶噸位較小卸貨越困難，同船裝載兩件大件較只裝載一件大件卸貨困難，設備尺寸、重量越大卸貨越困難，設備尺寸較重量對卸貨作業(yè)影響大，體積小的重件較容易成功卸貨。

2）本文通過對某核電廠大件碼頭防波堤修建前后卸貨作業(yè)實際情況進行對比，得出適用于該大件碼頭的可作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計標準為：

風：≤6級；持續(xù)時間≥5h

浪：順浪H4%≤0.6m；橫浪H4%≤0.4m；T≤6s；持續(xù)時間≥5h

可作業(yè)時間統(tǒng)計區(qū)間：07:00-18:30

參考文獻：

海港工程設計手冊.交通部第一航務工程勘察設計院編．北京：人民交通出版社

港口平面設計規(guī)范范文第2篇

計代表船型，通過規(guī)范公式和經驗公式的計算初定航道尺度，再結合船模試驗對其進行優(yōu)化，最終確定航道尺度。

關鍵詞：航道尺度 轉彎半徑 加寬

近年來，隨著國際、國內船舶制造業(yè)的快速發(fā)展，船舶載重噸級日趨大型化，大型海輪停靠港口進行裝卸作業(yè)已經非常普遍。中化珠海石化公用碼頭位于高欄港區(qū)南逕灣作業(yè)區(qū)，其南側泊位原設計最大靠泊船型為80000DWT船舶。根據(jù)業(yè)主提供的資料，近幾年來，格力石化碼頭實際到港船型中就有超過80000DWT的船舶。自正式投產以來，本碼頭共安全靠泊多艘次大輪，而且到港大型船舶艘次在逐年增加，為適應較大船型的安全靠泊要求，現(xiàn)擬將南側8萬噸級泊位改造為15萬噸級泊位，與碼頭配套的進港支航道也需浚深拓寬。

航道概況

工程所處的高欄港現(xiàn)有一條人工開挖主航道及通向各港區(qū)的支航道若干條。目前主航道口門至南逕灣港區(qū)支航道段航道設計海底高程為-15.7m（當?shù)乩碚撟畹统泵?，下同），航道底?50m，航道軸線走向350°～170°，可滿足8萬噸級油船單向滿載乘潮通航需要。根據(jù)高欄港區(qū)航道規(guī)劃，主航道起點至華聯(lián)支航道區(qū)間按滿足15萬噸級油船通航要求設計，設計底寬為290m，設計底標高-19.0m。15萬噸級主航道計劃2014年內完工。

從高欄港主航道至南逕灣港區(qū)華聯(lián)碼頭辟有一條支航道，支航道現(xiàn)狀：長1.6km，底寬201m，航道底標高-13.5m，航道軸線走向20°～200°。支航道與主航道軸線夾角為30°。

轉彎段航道尺度計算

南側泊位改造后設計代表船型為150000DWT油船，其船型尺度為274m×50.0m×24.2m×17.1m（總長×型寬×型深×滿載吃水）。本工程支航道通航密度甚小，按單向航道進行設計。單向航道航寬和航道設計水深均采用《海港總平面設計規(guī)范》中公式計算。

單向航道寬度：W=A+2C=n（Lsinγ+B）+2C

航道設計水深： D= D0+Z4=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4

船舶在支航道行駛時風流壓偏角按7°，航速按小于6節(jié)考慮，計算出單向航道寬度為241m，航道設計水深為19.43m，航道底標高-18.00m（當?shù)乩碚撟畹统泵妫?/p>

因進港支航道與港區(qū)主航道軸線夾角為30°，為保證船舶安全轉向，船舶從主航道轉向支航道行駛時，其轉彎半徑和彎道段航寬需合理確定，以下重點分析兩者的確定方法。

1、轉彎半徑

海港總平面設計規(guī)范（JTJ211-99）規(guī)定，航道轉彎半徑R應根據(jù)轉向角φ和設計船長確定：10°30°，R=（5～10）L。美國和日本等大多數(shù)國家標準一般要求以φ≤30°為宜，Rmin=3L；超過30°時，Rmax=12L。國內楊桂樨提出的海港航道轉彎半徑R的經驗公式為：

，式中：R為航道轉彎半徑（m），K0為航道掩護程度，有掩護航道為1.0，無掩護航道為1.2；VS為最大船舶航速（m/s），以小于4m/s為宜，計算時不考慮單位；LPP為最大船舶兩柱間長度（m），一般可按LPP=（0.94～0.97）Lo，T為最大船舶滿載吃水（m）；D0為航道轉彎段設計水深（m）； φ為航道轉向角度（°）。

根據(jù)表1計算結果，支航道轉彎半徑暫按5倍船長考慮。

2、轉彎段拓寬要求

航道轉彎段寬度在直線段航道航寬的基礎上需考慮一個拓寬值ΔW。海港總平面設計規(guī)范（JTJ211-99）規(guī)定：當10°30°，可采用折線切割法加寬。海港工程設計手冊建議當φ>25°時，ΔW> ；φ≤25°時，ΔW≤ 。國內楊桂樨⑵提出的航道轉彎拓寬ΔW的經驗公式為：

式中：R為航道轉彎半徑（m），為航道掩護程度，有掩護航道為1.0，無掩護航道為1.2； LPP為最大船舶兩柱間長度（m），一般可按LPP=（0.94～0.97）L0，詳細可按日本規(guī)范推薦的公式計算，T為最大船舶滿載吃水（m）；D0為航道轉彎段設計水深（m）； φ為航道轉向角度（°）。

由表2兩種公式計算結果可知，經驗公式計算值偏小，以手冊公式結果來進行判斷，則加寬后的航道寬度應大于275.25m。本工程φ=30°，采用切角法加寬后，轉彎段航道最小寬度為303m，滿足設計手冊要求。

船模試驗

進港航道內單向通航模擬試驗選取自然條件分別為漲、落潮平均流速滿載進、出港、風速選取6級、風向為最不利橫風的條件組合，進出港試驗的主航道航速為6～8節(jié)，支航道的航速為4～5節(jié)。漲潮、風向045°、風力6級為最不利組合，最不利組合情況下（進港航跡帶見圖1）。

模擬試驗表明：15萬噸級油輪進出港單向通航的航跡帶寬度為110m，15萬噸級油輪進出港單向通航支航道所需單向航道寬度為210m，本工程支航道設計寬度241m，進出港航道寬度滿足設計代表船型進出港單向通航航道寬度的要求。

模擬操作過程表明，15萬噸級油船進出港由主航道轉入支航道及由支航道轉入港池水域，需要較高的操船水平，存在一定的風險，船舶在支航道受風流影響漂移較大，船位容易偏向西北側，船舶在支航道的船位距離航道邊界最近的距離僅為20m，特別是防波堤堤頭的流場突變的特點，使該段的船舶操作較困難。為保障15萬噸級油船安全順利通過支航道，經與當?shù)匾絾T共同反復操作試驗，建議對支航道及與主航道、港池水域銜接段進行優(yōu)化設計，使支航道與港池銜接段成喇叭口形態(tài)，擴大港池操作水域。

航道尺度優(yōu)化

根據(jù)已開挖航道測量資料比較，支航道開挖后年回淤厚度為0.6～1.22m，維護性疏浚量很大，從工程改造經濟角度分析，結合主航道規(guī)劃，南側泊位改造后支航道暫按底標高-14.5m進行維護，對應的航道設計水深為15.93m。根據(jù)經驗公式來計算轉彎半徑，見表3。

根據(jù)表3計算結果并結合船模試驗結論，最終確定轉彎段航道轉彎半徑取8L即2192m，轉彎段仍采用切角法加寬。

優(yōu)化后的支航道及與主航道連接段見圖3，支航道與港池銜接段見圖4，圖中斜線區(qū)域為優(yōu)化后增加的可航行水域。

結語

港口平面設計規(guī)范范文第3篇

【關鍵詞】 曹妃甸 填海造地 路基處理

項目背景及工程概況

曹妃甸地處唐山市南部沿海，原是一座東北、西南走向的帶狀沙島，為古灤河入海沖積而成，至今已有5500多年的歷史，因島上原有曹妃廟而得名?！懊嫦虼蠛Ｓ猩畈?，背靠陸地有淺灘”是曹妃甸最明顯的自然地理特征，為大型深水港口建設和臨港產業(yè)發(fā)展提供了優(yōu)越條件，被譽為“國寶之地”。

本項目位于唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)內，曹妃甸是唐山南部近海的一個沙島，位于東經118°38”，北緯 38°55”，陸路距離唐山市中心城區(qū)90公里，距北京市230公里，距天津濱海新區(qū)130公里。曹妃甸地處環(huán)渤海經濟圈中心，依托京、津、唐廣大腹地，陸路交通暢通，具備良好的區(qū)域發(fā)展條件。

成都路位于曹妃甸工業(yè)區(qū)高新區(qū)，北起長春西道，南至宜賓道。成都路道路等級為城市主干道，道路紅線50m，設計車速50km/h，定線長度9.133km，設計長度9.07km。

一、 場地工程地質評價及建議

成都路地表土層為新近圍海造地而成，地勢相對平坦，地面標高為2.35～5.57m，地表主要為新近吹填土、素填土、雜填土，場地地層主要為海相沉積所形成，地質條件復雜程度一般。

通過對擬建工程設計資料和本次勘察成果的分析，該擬建道路場地類別為Ⅲ類，存在飽和砂土、粉土地震液化的不良地質作用，未發(fā)現(xiàn)其它不良地質作用，建筑場地比較穩(wěn)定，可以進行本道路工程建設。

（1）本次勘察深度范圍內，場地地下水對混凝土具強結晶類腐蝕、不具分解類腐蝕、具強結晶分解復合類腐蝕，綜合評價為強腐蝕。

（2）本場地抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g，設計地震分組為第一組。在設防烈度為7度時，本場地土層發(fā)生液化，液化等級為嚴重。

（3）擬建建筑場地類別為III類。

（4）本場地地基土標準凍結深度為0.6m。

（5）由于本工程勘察鉆孔間距約在100m左右，勘探孔距相對較大，因此路基施工過程中，若路基土層與本報告所揭示的地層有較大出入時，須結合地層土質情況及設計、施工條件予以妥善處理，必要時，建議進行施工勘察。

（6）對于人工吹填砂層，吹填土具有吹填時間短，尚未完成固結沉降，施工時地面標高應按當時實測標高為準。

二、 道路工程設計

1、 定線與平面設計

成都路定線按照規(guī)劃中線設計，成都路定線起點0+000與規(guī)劃宜賓道中線相交，定線終點9+133.72與規(guī)劃長春西道中線相交。成都路道路定線設兩處折點，分別設半徑為5477米和1000米的圓曲線，定線長度9133.72m。

成都路平面設計起點0+023.44與規(guī)劃宜賓道接，設計終點9+093.56與規(guī)劃長春西道接。石化大街設計長度9070.12m。

2、 縱斷面設計

縱斷面設計滿足沿線排水設施要求，滿足管線覆土深度要求。為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁，做到縱坡均衡、平順，豎曲線的設置充分照顧到了與平曲線的配合及對應。本次成都路由南向北依次上跨規(guī)劃杭州河、石家莊河和沈陽河，成都路縱段設計滿足成都路上跨上述3條河道要求及與成都路十字平交的規(guī)劃路上跨成都路西側成都河要求。

本次縱斷設計最大縱坡為1.9%，最小縱坡為0.3%，最小凸型豎曲線半徑為2000米，最小凹型豎曲線半徑為5000 米，除路口接順范圍最小坡長為140米。

3、橫斷面設計

成都路設計標準橫斷面寬50米：3米（人行道）+2米（連續(xù)綠化帶）+3.5米（非機動車道）+5米（兩側分隔帶）+23米（機動車道）+5米（兩側分隔帶）+3.5米（非機動車道）+2米（連續(xù)綠化帶）+3米（人行道）=50米

人行道外側均設置0.5米土路肩，再進行1：1.5放坡到地面。機動車道路面路拱橫坡為兩面坡，坡度為1.5%，路拱曲線為直線型，坡向機車車道外側；非機動車道為單面坡，坡度為1.5%，路拱曲線為直線，坡向人行道一側；人行道為一面坡，坡度為1%，坡向非機動車道。

4、路基處理

現(xiàn)有場地為填海造地形成，表層主要為吹填砂，且厚度一般在3.20m～4.70m。吹填的砂土層目前還處于松散狀態(tài)，承載力較低，在設防烈度為7度時，本場地土層發(fā)生液化，液化等級為嚴重。因此必須對吹填砂層進行處理。

飽和松散的砂土地基，其本身有很大的的震密性，當遇到強大的地震力作用時，土的孔隙要減小。但因短時間內充滿土孔隙中的水難以實時排出，土孔隙無法減小，土骨架呈松馳狀態(tài)，土粒間的有效應力逐漸轉變?yōu)槌紫端畨毫?，隨著振動的持續(xù)作用，土中超孔隙水壓力不斷地聚集、提高，當其值達到相應的固結壓力，土粒呈懸浮狀態(tài)，土粒間有效應力幾乎減小為零，地基土驟然喪失抗剪強度和承載能力，土體變?yōu)檎硿后w，并出現(xiàn)噴沙冒水等現(xiàn)象，即產生液化。當產生液化時，地基的承載力將會大大降低，對其上的工程造成巨大的破壞作用。

目前曹妃甸地區(qū)應用較多，技術比較成熟的處理砂土液化的處理方法有換填、擠密碎石樁和強夯置換法。

1）換填需對整個液化等級為嚴重的土層進行挖除換填，因本項目液化等級為嚴重的土層較厚，大概為15m，并且地下水位較高，從實施難度和經濟角度考慮不適用于本工程。

2）振動擠密碎石樁首先用振動成孔器成孔，成孔過程中樁孔位的土體被擠到周圍土體中去，成孔后提起振動成孔器，向孔內倒入約1米厚的碎石再用振動成孔器進行搗固密實，然后提起振動成孔器，繼續(xù)倒碎石，直至碎石樁形成。振動擠密碎石樁與地基土形成復合地基，是一種有效的處理砂土液化的地基處理方法，近年在公路工程中得到了廣泛的應用。對軟弱土層厚度小于15m或在該深度以內遇有較硬土層時，將樁端置于較硬土層中。擠密碎石樁的造價較高（約420元/m2），施工復雜程度較高，施工周期長，施工過程中效果受施工質量影響較大，故本次設計不考慮使用。

3）強夯置換法相對于其他地基處理方式，強夯法是消除砂土地基液化最為經濟的手段之一，？且施工簡單，易于操作和管理，并且在曹妃甸地區(qū)已經有一些成功的工程實例可以借鑒，所以本次地基處理推薦使用強夯置換法。

路基處理范圍為道路紅線（坡腳）兩側外2m范圍。挖除表層砂或淤泥，淤泥層較厚時，拋石擠淤，然后換填山皮石至路面結構下20cm，開始采用強夯機兩遍點夯，一遍滿夯的方法進行施工。如地下基礎不好，夯沉量不能滿足要求時，可向該施工作業(yè)面內填碎石重新局部強夯，直到夯沉量滿足要求為止，開始填筑20cm級配碎石，滿足壓實要求。

5、路面結構設計

機動車道路面結構采用：

細粒式改性瀝青混凝土AC-13C 4cm

粘層油（PC-3）

中粒式瀝青混凝土 AC-20C 6cm

粘層油（PC-3）

粗粒式瀝青混凝土 AC-25C 8cm

下封層 1cm

透層油（PC-2）

水泥穩(wěn)定碎石（4.0MPa） 18cm

水泥穩(wěn)定碎石（3.0MPa） 18cm

級配碎石 20cm

總厚度 75cm

非機動車道路面結構采用：

細粒式瀝青混凝土 AC-13C 3.5cm

粘層油（PC-3）

中粒式瀝青混凝土 AC-16C 4.5cm

下封層 1cm

透層油（PC-2）

水泥穩(wěn)定碎石（3.0MPa） 20cm

級配碎石 20cm

總厚度 49cm

人行道路面結構采用：

透水型步道方磚 6cm

水泥砂漿墊層 2cm

C15無砂砼 15cm

粗砂墊層 5cm

總厚度 28cm

三、得出的經驗

1、要認真做好地質勘查工作，并在施工前核實地質情況。

2、設計過程中要參考本地區(qū)已經實施完成的設計經驗及工程可實施性。

參考文獻

[1] 《唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)西港路市政道路工程工程地質勘查報告》；

港口平面設計規(guī)范范文第4篇

關鍵詞：港口 工程裝備 裝卸工藝

1.工程概況

根據(jù)《中山港總體規(guī)劃》，中鐵南方裝備制造基地擬建地點位于中山市臨海工業(yè)園東6圍，處于馬鞍背的南端。該基地建設規(guī)模為年總拼大型鋼箱梁40萬噸、制造工程機械和海洋工程裝備45臺（套）、砼預制產品100萬噸（40萬m3）的大型基地，同時能兼顧中鐵港航工程局工程船舶停靠、補給、檢修、維護和改造。

本項目為基地配套碼頭工程，根據(jù)生產要求，共布置9個泊位，使用岸線長999m。

2.項目建設必要性

中鐵南方裝備制造基地的建設，對提升中山臨海裝備制造業(yè)的發(fā)展，加快裝備制造業(yè)產業(yè)集群的形成，促進中山市產業(yè)結構調整升級將發(fā)揮重要的作用。同時對中鐵工業(yè)板塊拓展珠三角和南方地區(qū)橋梁鋼結構業(yè)務、優(yōu)化調整工業(yè)產品結構、拓展海外工程戰(zhàn)略布局以及支撐拓展水工板塊業(yè)務等方面有巨大的現(xiàn)實意義。

鋼箱梁鋼結構拼裝原材料主要為板單元及輔料，進口總量約43萬噸/年，安排在1# 5000噸級雜貨泊位卸船；盾構機、架橋機及鉆井平臺的鋼材及配套件等原材料須進口，港口運量達39.2萬噸/年，安排在2# 5000噸級雜貨泊位卸船；基地計劃生產盾構機10臺套/年，每臺套裝船拼裝時間為8天。架橋機15臺套/年，每臺套裝船拼裝時間為12天，均安排3# 5000噸級機械拼裝出運泊位拼裝裝船出口；基地計劃生產鉆井平臺20臺套/年，每臺套舾裝時間為35天，舾裝出口安排在4# 2000噸級鉆井平臺舾裝泊位；工程船舶的停靠、檢修、維護、改造和補給裝卸安排在5#和6#泊位進行，兩泊位可調配使用；拼裝生產的鋼箱梁鋼構件年出口量為40萬噸/年，安排在7# 3000噸級大型鋼箱梁出運泊位裝船出口；混凝土長細及小型預制件成品港口運量為60萬噸/年，安排在8# 1000噸級塢式泊位進行裝船出口；生產混凝土預制構件所需原材料為砂石料、鋼筋等，進口水運量為59萬噸/年，預制沉箱出口水運量為4萬噸/年，均安排在9#5000噸級泊位進行裝卸船。

4.裝卸工藝方案

根據(jù)本工程貨運量、流向和貨種性質，本工程碼頭考慮如下裝卸方案。

1#泊位（5000噸級雜貨泊位）：用于鋼梁制作原料鋼板的卸船。碼頭前沿裝卸作業(yè)采用2臺50t門座起重機。

2#泊位（5000噸級雜貨泊位）：用于工程裝備制造原料鋼材及配套件的卸船。碼頭前沿裝卸作業(yè)采用2臺50t門座起重機。

3#泊位（5000噸級機械拼裝出運泊位）：用于盾構機及架橋機裝船拼裝出運。碼頭前沿不配置設備進行輔助作業(yè)，泊位空閑時也用于鉆井平臺舾裝。

4#泊位（2000噸級鉆井平臺舾裝泊位）：用于鉆井平臺的舾裝。鉆井平臺通過滑道下水舾裝。

5#、6#泊位（2000噸級工作船泊位）：用于中國中鐵港航工程局工作船舶的停靠、補給、檢修和改造，碼頭前沿配置1臺50t門座起重機進行輔助作業(yè)，兩泊位共用。

7#塢式泊位（3000噸級雜貨泊位，160m×55m）：用于鋼梁場地制作的鋼梁出運，擬采用2臺1500t－65m門式起重機裝卸作業(yè)。門式起重機沿軌道行走，兼顧鋼箱梁大節(jié)段拼裝區(qū)裝卸作業(yè)。

8#塢式泊位（1000噸級雜貨泊位，60m×30m）：主要用于混凝土預制廠生產的長大預制件及部分小型預制構件的

出運，采用120t－41m門式起重機裝卸船作業(yè)。門式起重機沿軌道行走，兼顧預應力樁、板、梁堆放場地裝卸作業(yè)。

9#泊位（5000噸級砂石料泊位）：用于砂石料、鋼筋的卸船作業(yè)、混凝土沉箱的出運。砂石料卸船采用船舶帶式輸送機，碼頭面配置卸料斗接卸；鋼筋卸船量較小，采用輪胎起重機卸船。水平運輸

鋼板、板單元、鋼筋：采用Q45牽引車、20t、30t平板車作業(yè)；砂石料：采用伸縮式移動帶式輸送機輸將砂石料從碼頭前沿運送至砂石料堆場，再采用單斗裝載機將砂石料運送至攪拌站料斗。堆場裝卸

鋼筋堆場采用100t履帶起重機進行裝卸作業(yè)；砂石料堆場采用單斗裝載機作業(yè)；鋼材采用20t門式起重機裝卸作業(yè)；鋼箱梁大節(jié)段拼裝區(qū)采用120t門式起重機進行起吊作業(yè)；預應力樁、板、梁堆放場地采用60t、41t門式起重機進行起吊作業(yè)；1500t門式起重機用于鋼箱梁大節(jié)段拼裝區(qū)裝卸作業(yè)。板單元鋼材裝卸工藝流程

水運：船50t門座起重機牽引平板車100t履帶起重機堆場

陸運：港外汽車100t履帶式起重機堆場砂石料工藝流程

船堆場：砂石料船船上帶式輸送機漏斗伸縮式帶式輸送機砂石料堆場

堆場攪拌站：堆場單斗裝載機攪拌站砂石料斗門式起重機

門式起重機是橋式起重機的一種變形，結構像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，在軌道上行走。本工程擬采用1500t-61m門式起重機對鋼箱梁等重件進行裝卸，采用無懸臂雙梁雙小車門式起重機，雙主梁結構。大車采用雙軌走行、十字鉸及柔性鉸混合均衡及導向。該設備設置有2臺小車，起重能力均為750t。另外設置2個副起升機構，起升能力均為30T，用于輔助主起升機構完成工件吊運。

中鐵南方裝備制造基地將來的良好正常運行，裝卸機械設備的選型至關重要。本裝卸工藝方案中門式起重機、門座起重機等機械均是國內設計制造發(fā)展成熟的機型，能很好地滿足中鐵南方裝備制造基地裝卸工程裝備和鋼箱梁等重件的要求，為該工程裝卸工藝系統(tǒng)的設計實施提供依據(jù)。另外，良好的港口設備綜合管理能力，統(tǒng)籌運行，對降低裝卸費用，提高企業(yè)經濟效益具有重要意義。

港口平面設計規(guī)范范文第5篇

關鍵詞:鋼結構;棧橋;橡膠支座;位移

Abstract: according to the steel structure zhanqiao pier design experience, according to the specification, to the ChangGang structure in the design approach, how to choose reasonable model, how to analyze each part of the internal force calculation and each part of the construction requirements, etc are proposed. Using PKPM (STS) and SAP2000 structure, and calculation of the calculating result is compared, and the analysis and calculation ChangGang calculation results of the approach bridge structure rationality, for future provides reference for the design of the project.

Keywords: steel structure; Zhanqiao pier; Rubber support; displacement

中圖分類號：TU391文獻標識碼：A 文章編號：

1 前言：

棧橋一般指形狀像橋的構筑物，車站、港口、礦山或工廠，用于裝卸貨物或上下旅客或專供施工現(xiàn)場交通、機械布置及架空作業(yè)用的臨時橋式結構。在土木工程中，為運輸材料、設備、人員而修建的臨時橋梁設施，按采用的材料分為木棧橋和鋼棧橋。輸煤棧橋是煤礦建設中主要的輔助生產構筑物，這些輸煤棧橋大部分采用鋼結構形式。鋼結構具有材料強度高、質量輕等特點，適用于大跨度結構；大量的鋼結構一般在專業(yè)化的金屬結構廠做成構件，在工地拼裝，施工周期短。由于以上兩個特點，煤礦建設中越來越多地采用鋼結構棧橋。目前國內大跨度輸煤棧橋結構形式一般采用鋼桁架結構，這種結構有成熟的應用經驗。本工程采用鋼結構平行弦棧橋。如圖1所示。

圖1116米跨鋼結構棧橋

在棧橋設計之前應先行了解工藝布置簡圖及所需結構形式。在常規(guī)設計中，桁架主要有平行弦式和下?lián)问?種結構形式。平行弦桁架的支座位于下弦兩端節(jié)點，故在其高度范圍內，桁架可用于圍護結構的側墻骨架；當采用平行弦桁架時，為保證結構的整體穩(wěn)定，一般應在兩端設門形剛架，在桁架的上弦和下弦處，宜通長設置桁架間縱向水平支撐，同時設置橫向垂直支撐。而下?lián)问借旒艿闹ё挥谏舷叶斯?jié)點，由于其自重對結構穩(wěn)定有利，故在桁架之間，沿全長設置上下弦縱向水平支撐，同時設置橫向垂直支撐即可；下?lián)问借旒艿慕Y構形狀，更接近構件的彎距包絡圖，受力更合理。綜合考慮2種桁架形式，因本工程采用露天棧橋，不需側向圍護，但考慮到桁架跨越河道，應滿足桁架下弦底面至河面最高水位凈高要求，故采用平行弦桁架結構形式。同時，由于凈高的要求，造成棧橋下側支柱較長，很難滿足強度要求，故將此桁架兩端支座做成三角形桁架式。此時，既可以滿足下側支柱強度要求，又有利于桁架計算跨度的減小。

2 桁架結構設計

本工程是跨越河流的一段輸煤棧橋，為露天式棧橋，跨度116米，矢高9米，橋面寬度8米，坡度為0度。桁架主體構件有上弦鋼梁、下弦鋼梁、上下弦之間的腹桿、橋體兩端的框口柱、框口梁、橋面及頂面的鋼梁及水平支撐、兩榀桁架之間的垂直支撐。橋面滿鋪花紋鋼板，管狀皮帶支腿間距為18m，支承于樓面鋼梁之上。桁架上下弦鋼梁及框口柱、框口梁均為焊接H型鋼。腹桿中的豎桿采用國標H型鋼，斜桿采用等肢雙角鋼。棧橋樓面恒載即為花紋鋼板自重、其下的加勁肋自重、樓面水平支撐自重、樓面鋼梁自重及管狀皮帶支腳傳來的荷載。棧橋樓面活載即為檢修荷載，取為2kN/m2。屋面恒載包括屋面水平支撐自重、屋面鋼梁自重；由于本工程棧橋不封閉，故屋面活載可不考慮。該地區(qū)基本風壓為0.45kN/m2(n=50，B類場地)；基本雪壓0.40kN/m2(n=50)；抗震設防烈度為6度；設計基本地震加速度為0.05g；設計地震分組為第二組。建筑場地類別為Ⅱ類。

3 計算模型

3.1 平面模型

桁架計算一般可將空間體系轉換為平面體系進行計算，棧橋側向兩個單榀桁架承受由屋面和樓面?zhèn)鱽淼呢Q向荷載。棧橋兩端支座處由兩個平面剛架承受兩個側面垂直桁架傳來的垂直和水平荷載。在PKPM(STS)中，取輸煤棧橋單側桁架建模。建模類型選擇桁架，將棧橋樓面及屋面恒載及活載的一半布置到桁架上下弦的節(jié)點處，桁架左側為固定鉸支座，右側為滑動支座。如圖2所示。

圖2平面計算模型

3.2 空間計算

將端柱與其上下相連的橫梁剛接，形成封閉剛架，上下弦桿與端柱形成平面框架，弦桿在節(jié)點處為連續(xù)的剛接節(jié)點，豎向腹桿因采用國標H型鋼，根據(jù)《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003中第8.4.5條規(guī)定應考慮節(jié)點剛性所引起的次彎矩，故采取與上下弦剛性連接的方式，其它腹桿與弦桿采用鉸接連接，如圖3所示。

圖3空間計算模型

4 計算結果及分析

4.1 結構動力特性分析

結構自振特性是結構固有動力指標，是自由振動時結構周期、頻率及振型。自振周期主要取決于結構的組成體系、質量、剛度、質量分布以及支撐條件等，同時自振特性也是進行動力分析的基礎。結構動力分析中最基本的問題是計算自振頻率和振型以及阻尼。由于阻尼對結構自振特性的影響很小，因此在求結構的自振頻率和振型時，通常忽略阻尼的影響。結構固有頻率和振型采用模態(tài)分析確定。

SAP2000軟件提供兩種方法進行模態(tài)分析，特征向量法和Ritz向量法。目前SAP2000程序常使用相對穩(wěn)定的子空間迭代法進行特征向量分析。本工程即采用這種方法對空間桁架計算模型進行模態(tài)分析。

結構的固有頻率先出現(xiàn)在剛度較小的方向和部位，對本工程的鋼棧橋來說，豎向剛度較弱，所以一階振型為Z向的平動振型，即在豎向面內發(fā)生平動位移。水平振型出現(xiàn)在第二階，說明豎向及水平向剛度基本均勻，剛度布置較為合理。第一振型周期為T1=5.48755；第二振型周期為T2=5.34041；第三振型周期為T3=2.74702。

4.2 位移計算

恒載與活載作用下的節(jié)點位移相差不大，由于整體計算考慮變形協(xié)調，所以SAP2000計算的位移值略小。

表1 恒載標準值+活載標準值的部分節(jié)點位移(STS/SAP2000)

考慮到結構跨度較大，應預先起拱。棧橋桁架受活載影響較小，故以恒載產生的豎向位移為準對桁架進行反向起拱。

4.3 應力比計算

下弦計算部分桿件應力比值，如表2所示。

表2 部分桿件應力比

同樣的桿件型號，SAP2000應力比計算結果均比STS的結果小，表明STS計算確定的桿件尺寸有一定余度。

4.4 支座的處理

由于本工程桁架很長，在恒載及活載作用下產生的水平位移已經非常大，再則受溫度荷載的影響不容忽視，綜合上述各種工況，在右側支座端部產生的位移可達240mm。普通的輥軸支座處理大位移較為不合理，故選用橋梁專業(yè)上普遍使用的橡膠支座，取得了良好的使用效果。

4.5 側向水平荷載的探討

本工程由于棧橋不封閉，僅有鋼桁架骨架。但由于長度超長，水平風荷載及地震作用對其影響不能忽略。風荷載可根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001中表7.3.1的第32項確定桁架的體型系數(shù)。而后可采用虛面的方法進行風荷載的施加。

地震作用直接在SAP2000中采用振型分解反應譜法進行計算。

4.6 基礎設計的探討

本工程棧橋共有4個支腿，左側兩個支腿采用固定鉸支座，右側兩個支座采用滑動鉸支座。每個支座下側采用承臺樁基礎結構形式。由于在水平荷載的作用下，棧橋支座下側將產生方向相反的X向及Y向水平剪力。故在設計樁基礎時不宜將棧橋某一側兩支座的承臺做成整體，因此時樁所受的水平剪力將不清晰。宜將各支座承臺分別進行設計，使其受力更加合理。

5 結論

對于鋼結構超長棧橋的平面計算，由于結構體系拆分較多，計算簡圖之間的變形協(xié)調關系難于準確把握，容易導致構件設計偏于保守。