xx港区件杂货码头设计40000DWT散杂货船梁板式高桩码头

xx港区件杂货码头设计40000DWT散杂货船
梁板式高桩码头
4,0000 t-bulk cargo terminal design of Tianjin
Port’s Northern area
Beam-and-slab High-pile Structure
摘要
本工程位于天津港北港池分支港池区域，是一个散杂货码头。

由于其地质条件不良，综合考虑选其结构形式为高桩梁板式码头。

在纵向设一条变形缝，将码头分为前、后方桩台。

在横向设3条变形缝，将码头在纵向分为4段。

该工程主要包括工程规模确定、各种建筑物的平面布置和主要尺度（设计顶高程、底高程、长度、宽度以及面积等）确定、生产作业工艺设计等。

在确定主要结构形式及尺寸后，先进行了码头面荷载标准值的计算，接着计算出各种结构的内力值（跨中弯矩、支座弯矩、支座剪力及支座反力），找出最不利的一组或几组内力进行组合。

选取最安全的结果计算配筋并绘图。

此外还要对结构整体稳定性验算。

关键词：散杂货码头；高桩；结构设计；内力；配筋；验算
ABSTRACT
This project is located the Tianjin port’s north area, is a standard bulk cargo berth. The geological condition is not good enough here, So chose the structural style for Gao Zhuangliang the beat wharf, In longitudinal supposes a distortion seam, divides into the wharf before and after square pile Taiwan. Crosswise is supposing 3 distortion seams, in longitudinal divides into the wharf4 sections.This project mainly includes the project scale to determine, each building plane arrangement and the main criterion (design go against elevation, bottom elevation, length, width as well as area and so on) determine, the production work technological design and so on. After the determination main structural style and the size, has first carried on the wharf surface load normal value computation, then calculates each kind of structure the endogenic force value (cross bending moment, support bending moment, support shearing force and reaction of support), discovers most disadvantageous group of or several group of endogenic forces carries on the combination.Selects the safest result computation to match the muscle and to draw a chart.In addition also must carries on the checking calculation to the structure overall stability.
Key words：Bulk Cargo；High pile；Structural Design；Internal Force ；Reinforcement ；Checking Computatio。

目录
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第1章设计背景 (1)
1.1工程概述 (1)
1.2设计原则 (1)
1.3设计依据 (1)
1.4设计任务 (1)
第2章设计资料 (2)
2.1地形条件 (2)
2.2气象条件 (2)
2.3水文条件 (3)
2.4泥沙条件 (5)
2.5地质条件 (5)
2.6地震条件 (5)
2.7荷载条件 (6)
2.8施工条件 (6)
第3章设计成果 (7)
3.1总体设计成果 (7)
3.2结构方案成果 (7)
3.3施工图设计成果 (7)
3.4关键性技术要求 (7)
3.5 设计成果评价 (7)
第4章总平面设计 (8)
4.1工程规模 (8)
4.2布置原则 (8)
4.3设计船型 (9)
4.4作业条件 (9)
4.5总体尺度 (9)
4.5.1码头泊位长度 (9)
4.5.2码头前沿高程 (9)
4.5.3码头前沿停泊水域尺度 (10)
4.5.4码头前船舶回旋水域尺度 (10)
4.5.5陆域设计高程 (10)
4.5.6航道设计尺度 (10)
4.6平面方案比选 (11)
4.7装卸工艺设计 (12)
4.8船舶荷载计算 (12)
第5章结构选型 (14)
5.1结构型式 (14)
5.2结构布置 (15)
5.3构造尺度 (15)
5.4作用分析 (18)
5.4.1永久作用 (18)
5.4.2可变作用 (18)
5.4.3偶然作用 (19)
5.5结构稳定分析 (19)
第6章结构设计 (20)
6.1面板设计 (20)
6.1.1计算原则 (21)
6.1.2计算参数 (21)
6.1.3作用分析 (21)
6.1.4作用效应计算 (22)
6.1.5作用效应组合 (27)
6.1.6验算及配筋 (29)
6.1.7抗裂验算 (32)
6.2横向排架 (34)
6.2.1计算原则 (34)
6.2.2计算参数 (34)
6.2.3作用分析 (35)
6.2.4作用效应计算 (36)
6.2.5作用效应组合 (44)
6.2.6验算及配筋 (46)
6.2.7抗裂验算 (49)
6.3基桩设计 (50)
6.3.1计算原则 (50)
6.3.2计算参数 (50)
6.3.3作用分析 (51)
6.3.4作用效应计算 (51)
6.3.5作用效应组合 (52)
6.3.6桩身强度验算 (52)
6.3.7桩帽计算 (52)
6.3.8承载力验算 (53)
6.4岸坡稳定分析 (55)
6.4.1计算原则 (55)
6.4.2计算条件 (56)
致谢 (57)
参考资料及设计规范 (58)
外文资料及译文 (60)
毕业设计任务书 (67)
设计进度计划表 (75)
第1章设计背景
第1章设计背景
1.1工程概述
工程名称：xx港区件杂货码头设计40000DWT散杂货船
工程地址：天津港北港池分支港池区域
工程规模：拟建一个4万吨级的散杂货码头，并预留港口发展余地，可能以后吨级将达到10万吨级。

码头总长940m，结构安全等级II级，设计使用年限为10年。

基于目前我国对外贸易量的日趋增长、满足内需以及分担国内航运的压力，此工程的修建及选址都是可行、合理的。

1.2设计原则
（一）总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署，遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定。

（二）结合国情，采用成熟的技术、设备和材料，使工程设计安全可靠、使用方便、工程量少、总造价低、施工进度快，获得较好的经济效益和社会效益。

（三）注重工程区域生态环境保护，不占用土地，方便管理，节省投资。

1.3设计依据
设计任务书、相关规范标准、现有港区形势图、设计参考书等。

1.4设计任务
主要计算平面布置的基本尺寸，及结构的基本尺寸和主要构件的内力计算。

1）码头平面布置及码头结构设计；
2）根据资料初步设计的码头结构断面；
3）结构计算；
4）完成设计说明书，计算书；
5）完成施工图
6)完成配筋图等图纸的绘制。

1
第2章设计资料
第2章设计资料
本部分分析项目的工程环境和条件对工程设计、建设、运行的可能影响。

在港口航道与海岸工程的设计工作中，设计资料主要包括地形、地质、水文、气象、施工、地震以及与设计相关的标准、规范、手册、参考书等。

2.1地形条件
包括地理位置，地貌，水域、岸线、陆域的地形和地物状况，分析其有利和不利因素，充分利用现有地形地物，主要用于确定工程总平面布置。

2.2气象条件
根据塘沽站2000年～2006年资料统计：
1）气温
年平均气温13.1℃
年平均最高气温16.4℃
年平均最低气温10.9℃
极端最高气温40.9℃
极端最低气温-13.5℃
（注1953年1月17日曾出现最低气温-18.3℃）
2）降水
年平均降水量363.7mm
年最大降水量491.1mm
年最小降水量196.6mm
一日最大降水量157.2mm
（注1975年7月30日曾出现一日最大降水量191.5mm）
降水强度≥小雨平均每年65.2个降水日
降水强度≥中雨平均每年9.7个降水日
降水强度≥大雨平均每年3.7个降水日
降水强度≥暴雨平均每年1.0个降水日
本区降水有显著的季节变化，雨量多集中于每年的7、8月份，该两个月的降
2
第2章设计资料
水量为全年降水量的58%，而每年的12月至翌年的3月降水极少，4个月的总降水量仅为全年降水量的3%左右。

3）雾
能见度＜1km的大雾平均每年为16.6个雾日，雾多发生在每年的秋冬季，每年12月份大雾日约为全年大雾日的30%左右，最长的延时可达24小时以上。

按大雾实际出现时间统计，平均每年为8.7天。

4）相对湿度
年平均相对湿度67%。

5）风
风是气象要素中不稳定的一个要素，年与年之间观测统计值有一定的差异，为了更真实地反映天津港的风况，本报告根据1996～2005年每日24次风速、风向观测资料进行统计，天津港地区常风向为S向，次常风向为E向，出现频率分别为9.89%、9.21%。

强风向为E向，次强风向为ENE向，≥7级风出现的频率分别为0.32%、0.11%。

2.3水文条件
1）潮位
本区潮汐类型为不规则半日潮型，其（H O1+H K1）/H M2=0.53。

①基准面关系
天津港理论最低潮面与大沽零点及当地平均海平面的关系如图2—1：
m
m
图2—1
②潮位特征值
根据塘沽海洋站1963年～1999年资料统计，（以天津港理论最低潮面起算，下同）：
历年最高高潮位 5.81m（1992年9月1日）
历年最低低潮位-1.03m（1968年11月10日）
（注：1957年12月18日出现最低低潮位-1.08m）
3
第2章 设计资料
4
历年平均高潮位 3.74m 历年平均低潮位 1.34m 历年平均海平面 2.56m
历年最大潮差 4.37m （1980年10月） 历年平均潮差 2.40m ③设计水位
设计高水位 4.30m 设计低水位 0.50m 极端高水位 5.88m 极端低水位 -1.29m
④乘潮水位
全年乘潮水位见表1-1。

表1-1 全年乘潮水位表
频率（%） 延时 潮位（m ）
80 85 90 乘潮一小时 3.36 3.26 3.14 乘潮二小时 3.26 3.16 3.04 乘潮三小时 3.12 3.01 2.89 乘潮四小时
2.93
2.82
2.71
考虑到我国北方海区潮位季节变化，冬三月（12月、1月、2月）乘潮水位见表1-2。

表1-2冬三月（12月、1月、2月）乘潮水位表
频率（%） 延时 潮位（m ）
80 85 90 乘潮一小时 3.19 3.05 2.91 乘潮二小时 3.08 2.94 2.81 乘潮三小时 2.94 2.82 2.68 乘潮四小时
2.76
2.63
2.50
2） 波浪
本工程位于北港池内部，受防波堤及东疆人工岛掩护，外海波浪难以传播到工程区域，波浪对码头的影响可不考虑。

3） 海冰
本港区海域每年有不同程度的海冰出现，初冰日在12月下旬，终冰日在2月下
旬，总冰期约60天，多年资料统计，严重冰期年平均为10天，正常年份海冰对港口营运及船舶航行无甚影响。

2.4泥沙条件
包括工程建设海区的含沙量分布、泥沙运动规律，结合水流条件分析其是否影响港口的建设和使用，主要用于确定工程总平面布置（如防波堤、港池口的平面布置）。

2.5地质条件
本工程目前还没有进行相应的地质钻探，根据相邻工程天津港北大防波堤西内堤的地质勘察资料，勘察区土层分布自上而下描述如下：
①淤泥：灰色，褐灰色，流塑状，夹少量碎贝壳，含有机制，分布连续，层底标高2.68～-9.319，层厚3.0～9.5m不等。

①1淤泥质粘土：褐灰色，灰色，黄灰色，软塑～流塑状，夹少量碎贝壳，含有机制，砂斑，粉斑，主要分布在淤泥层的中上部，分布不连续，层厚1.0～4.0m 不等。

②淤泥质粘土：灰褐色，灰色，软塑～流塑状，高压缩性, 含少量碎贝壳，见砂团砂柱,土质均匀分布连续，层底标高11.48～-14.399，层厚4.3～6.2m不等。

②1淤泥质粉质粘土：灰褐色，灰色，软塑～流塑状，高压缩性,土质不均，局部为粉土与砂粘混合, 分布不连续，层厚1.0～3.0m不等。

③粉质粘土：灰绿色,灰白色及灰黑色等,可塑状态, 中压缩性,局部夹有粉土薄层, 分布连续，层底标高-19.48～--21.597，层顶约1.0m厚的含多量贝壳,多为粉质粘土混贝壳, 局部有粉土混贝壳。

③1粉土：灰绿色,灰白色及灰黄色粉土夹层,中密-密实状态，中压缩性,局部见粘土,土质不均，分布不连续，层厚1.0～4.5m不等。

④粉土粉砂：黄褐色，灰褐色，局部见粘砂, 密实状态, 中压缩性。

标贯击数12～75击，平均46击，揭露标高-29.96m,分布连续。

④1粉质粘土与粘土：黄褐色，灰褐色，夹粉土薄层, 见锈斑锈染，成层状，可塑状态，中压缩性, 分布不连续。

2.6地震条件
根据国家地震局、建设部颁发的《中国地震烈度区划图（1990年）》和《中国地震烈度区划图（1990）使用规定》的文件精神[震发办（1992）160号]，天津市城乡建设委员会（1992）建抗566号文件确定塘沽区的地震基本烈度为七度，设计基本地震加速度值为0.15g。

2.7荷载条件
针对工程使用要求，分析确定作用于水工建筑物上的主要荷载，并给出相应标准值。

（详见第二部分设计计算书）。

2.8施工条件
材料供应方便快捷、现场施工条件（水、电、运输）良好、施工单位技术力量雄厚及机械性能良好、混凝土构件的预制能力良好、水上施工能力强。

故结构选型与工程设计能够与施工能力相匹配，能够顺利实施。

第3章设计成果
3.1总体设计成果
该工程为xx港区件杂货码头设计4000DWT散杂货船。

3.2结构方案成果
简要说明自己所设计的水工建筑物的结构方案（结构型式、结构构造及尺度）、结构安全度、主要作用（荷载）、工程概算等。

3.3施工图设计成果
介绍主要构件的计算图式、主要技术参数（强度、刚度等）、内力计算方法、计算成果（稳定性、强度验算、抗裂验算）、施工图。

3.4关键性技术要求
在工程的施工顺序、施工计划安排及重要工序的施工方法、技术要求和质量控制等都需要参照有关施工规范进行施工。

一些细部结构如变形缝和纵、横梁接缝处的施工一定要严格按照规范要求施工，在沉桩时要严格控制桩的竖向偏差，要符合设计要求（不大于1%）。

3.5 设计成果评价
在接近三个月的毕业设计时间里，我终于完成了本次设计的内容，回顾前一段忙碌的日子，我学会了很多以前落下的知识，并且也充分的巩固了以前所学的专业知识。

在老师的指导与周围同学帮助下，我完成了该码头的平面布置方案、码头结构的选型、主要结构的内力计算、以及配筋和验算。

虽然计算已经告一段落，但是我自己还是认为难免会存在一些不足，在计算方法上也难免会有一些分歧，这是我的不足之处。

我将带着这些问题步入社会，在实践当中去解决这些问题。

通过这次毕业设计使我对我所学的专业有了更深一步的了解。

第4章总平面设计
总平面设计主要包括工程规模确定、主要水工建筑物的总体尺度、生产作业工艺设计、平面布置方案比选。

不同的工程其具体的设计内容也不同。

港口工程：水域布置及尺度（港外水域，如进港航道、港外锚地；港内水域，如港内航道、船舶转头水域、港内锚地、船舶制动水域、船舶回旋水域、港池、码头前水域；导航助航标志；防波堤），码头布置及尺度（码头水工建筑物、前方作业地带、仓库、堆场和连接通道），陆域布置及尺度（仓储、集疏运、生产生活辅助设施等），装卸作业工艺设计（选择装卸作业机械化系统→确定合理的工艺流程→配备装卸作业系统基本要素，如操作人员、库场以及各种附属设施）等；航道整治工程：一般包括整治水位确定、整治线的布置、各种整治建筑物的尺度及其布置等；渠化工程：一般包括渠化梯级的确定、各种过船建筑物的主要尺度及其布置等；围垦与海塘工程：一般包括围垦方案的确定、围垦后各部分的利用规划以及平面布置等。

4.1工程规模
工程名称：xx港区件杂货码头设计40000DWT散杂货船。

工程地址：天津市塘沽区。

工程规模：拟建一个4万吨级的散杂货码头，并预留港口发展余地，可能以后吨级将达到10万吨级。

码头总长940m，结构安全等级II级，设计使用年限为10年。

建设的必要性主要体现为码头泊位数、库场面积、锚地、装卸线、航道等需求（参考《港口规划与平面布置》“第二章”、“第四章”）。

4.2布置原则
（一）总平面布置应满足本区域岸线规划的要求，满足港口整体发展的需要，充分与已建工程和将来预留发展工程相协调。

（二）总平面布置与当地的自然条件相适应，结合岸线资源使用现状，远近结合并留有发展余地。

（三）充分利用已有的设施和依托条件，尽量减少工程数量，节省建设投资。

（四）码头及航道布置合理，满足码头、船舶安全作业要求。

（五）符合国家环保、安全、卫生等有关规定。

4.3设计船型
设计船型为4万吨级散货船。

船长：L=205m；型宽：B=29m；型深：H=16.2m；满载吃水：T=11.8m。

4.4作业条件
一般4万吨级码头要求：风：风速≤6级；降水：降水强度≤中雨；雾：能见度≥1.0km；波浪：横浪H4%≤1.2m T≤6s，顺浪H4%≤1.5m。

按上述作业标准，通过对观测资料进行统计分析，扣除重叠因素，码头作业天数为345天。

4.5总体尺度
4.5.1码头泊位长度
码头泊位长度，应满足船舶安全离靠作业和系缆的要求。

对有掩护港口的通用码头，连续泊位的一个泊位长度可按下式确定：
L b=L+1.5d (4-1) 式中L b——码头泊位长度（m）；
L——设计船长（m）；
d——富裕长度（m），查表取24。

所以L b=205+1.5×24=241m
4.5.2码头前沿高程
包括码头前沿的码头面高程及设计底标高（由码头前沿水深决定）。

港口码头前沿高程与港口运营要求、当地水文和地形等因素有关。

运营要求在大潮时不被淹没，便于作业、码头前后方高程衔接方便。

码头前沿高程=设计水位+超高值
基本标准值=设计水位（高潮累计频率10%的潮位）+超高值（1~1.5）(4-2) 复核标准值=计算水位（重现期为50年极值高水位）+超高值（0~0.5）(4-3) 基本标准值=4.30+1.70 =6.0m
复核标准值=5.88+0.5=6.38m
基本标准值<复核标准值，合理，码头前沿高程取6.0m。

码头顶高程6.00m 设计高水位4.30m 设计低水位0.50m 水底高程-13.10m 设计水深D 吃水T Z 4.5.3码头前沿停泊水域尺度
码头前沿停泊水域宽：B≥ 2×29=58m,B 取60m.
停泊水域的设计水深见码头前沿设计水深。

4.5.4码头前船舶回旋水域尺度
包括船舶回旋水域直径及回旋水域设计底标高。

回旋水域设计底标高取航道设计底标高。

回旋圆直径按表取2.0L=2.0×205=410m （L 为设计船长）
4.5.5陆域设计高程
通常需要考虑工程自然条件，尽量减少陆域形成挖填方量。

后方陆域高程，取与前
方码头顶面高程一致。

4.5.6航道设计尺度
包括航道设计底标高、设计底宽。

航道水深（《港口工程规范》第11页）
码头前沿设计水深 D=KT
式中k ——系数，有掩护码头取1.10~1.15，开敞式码头取1.15~1.20；
计算：D=KT=1.15×11.8=13.57m (4-4)
码头前沿水底过程=设计低水位-D=0.50-13.57=-13.07m
故水底高程取-13.1m ，见下图：
图4-1
设计为双向航道，航道宽度W 的取值：
W=2A+B+2C (4-5)
式中：A ——航迹带宽度，A=()B L n +γsin ；其中n 为船舶漂移倍数，取1.81；γ为
风、流压偏角（。

），取3；L 为船长；B 为船宽。

故A 取值为71.9
B ——船舶错船富裕间距，取29m ；
C ——船舶于航道底边间的富裕间距，取C=0.75B=21.75m 。

所以W=2×71.9+29+2×21.75=216.3m 。

4.6平面方案比选
平面布置根据港口发展规划为基础，合理的利用自然条件、远近结合和合理分区，
并留有综合开发的余地。

各类码头的布置避免相互干扰，但也相对集中，以便于综合利用港口设施和集输运系统。

1) 库场面积的确定：
散杂货堆场和库仓的总面积A ，按下式计算：
dc k
k r b t K T q K K Q A ⋅⋅⋅⋅⋅= (4-6) 式中：
Q ——年货运量，取1000万吨；
K b ——仓库（堆场）不平衡系数，取1.3；
K r ——货物最大入库（场）百分比，取100%；
Q ——单位有效面积的货物堆存量，取4t/m 2；
T k ——仓库（堆场）面运营天数，取350d ；
K k ——库场总面积利用率，取70%；
T dc ——货物在库（场）的平均堆存期，取10d 。

经计算得，A =132653m 2，取133000m 2。

2)码头平面布置
（一）码头前沿作业地带
考虑门机轨距为10.5m ，前轨距码头前沿2m ，后轨外悬臂距离2m ，再考虑行车道
的宽度，码头前沿作业地带的宽度取14.5m 。

（二）货物堆存及运输区
堆场宽度与码头总长一致均为940m ，其中道路宽度30m 。

方便车辆在其间安全的
通行。

堆场与堆场之间的间隔为20m ，方便拖挂车等在其间通行。

生产生活辅助设施全港统一考虑。

4.7装卸工艺设计
配备国产门座起重机，选用14台M-6-250的门座起重机，轨距10.5m ，轮压最大标
准值250kN/轮，最大幅度30m ，吊具下额定起重量25t ，门座起重机的起升高度，满足最大到港最大散货船舶空载设计水位和满载设计低水位时全部散货的装卸作业，并且都能满足其他各方面的设计最低要求。

水平运输机械采用国产平板挂车等其他运输机械。

码头堆场作业及装卸车作业机械，选用轮胎式起重机
4.8船舶荷载计算
船舶荷载计算遵照《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）中的有关规定进行计算：
⑴ 作用于船舶上的风荷载：
作用于船舶上的计算风压力：
x x xw xw V A F ζ2
5106.73-⨯= (4-7)
式中：A xw ——船体水面以上横向受风面积，10万吨散货船满载时有： 22392log 742.0036.0log m A DW T A xw xw =+-=；
V x ——设计风速的横向分量，船舶在超过6级风（最大风速V =12.3m/s ）时停
止作业，取V x =12.3m/s 。

船舶在水面上的最大轮廓尺寸：L =205m ，查表10.2.3，x ζ=0.7
风压力∴：kN F xw 44.1867.03.122392106.7325=⨯⨯⨯⨯=-
⑵ 作用于船舶上的水流力：
水流对船舶的作用产生于船舶首尾的横向分力为：
B v
C F B v C F xmc xmc xsc
xsc '
='=2222ρρ (4-8)
式中：ρ=1.025t/m 3；v=1m/s ； 由相对水深47.18
.113.41.13/=+=D d ，查表E.0.3得： C xsc =0.09；C xmc =0.04
又DWT B log 612.0484.0log +='
21998m B ='
水流力∴：kN F xsc 16.92199812025.109.02=⨯⨯⨯
= kN F xmc 96.40199812
025.104.02=⨯⨯⨯= ⑶ 系揽力：
β
αcos sin ∑⋅=x F n k N （4-9） 式中：k=1.3；n=7；α=︒30；β=︒15
∑=++=kN F x 56.31996.4016.9244.186
∴系揽力标准值 kN N 88.12215cos 30sin 56
.31973.1=︒︒⨯=
122.88kN 小于规40000t 海船系揽力标准值650kN ，故取N=650kN 。

∴系揽力标准值N 的横向投影N x 及竖向投影N z 分别为：
kN
N N kN
N N z x 23.16815sin 650sin 93.31315cos 30sin 650cos sin =︒⨯=⋅==︒︒⨯=∂⋅=ββ
排架计97.63kN/N 11.30X J =⋅=H P
⑷ 撞击力：
①船舶靠岸时的撞击力：
船舶靠岸时的有效撞击能量：
2
02n MV E ρ= （4-10）
满载排水量：DW T f log 932.0404.0log +=∆
∴t f 49331=∆
又75.0=ρ；V n 查表可得，V n =0.12m/s ，M =f ∆=49331t
∴有效撞击能：kJ E 39.26612.049331275
.020=⨯⨯=
选用DA800⨯1500标准型橡胶护舷：E=278kJ ，反力R=825kN 。

排架/6.256311.0max kN R P ==
②波浪引起的船舶撞击力：
因码头前波浪较小，经验算比较，小于船舶靠岸时的撞击能量。

第5章结构选型
第5章结构选型
本部分主要参考教材《港工建筑物》和高桩码头设计与施工规范（JTJ 291-98）。

5.1结构型式
由于地质情况多为淤泥质粘土，适于沉桩作业；高桩码头建筑物结构简单；能够承受较大荷载；砂石料用量少；对挖泥超深的适应性强，同时结合现有的施工条件故选用高桩码头结构形式。

承台式高桩码头的上部结构主要由水平承台、胸墙和靠船构件组成，承台上面回填砂、石料。

但由于其自重大，桩多而密；现浇混凝土工作量大，故该码头不宜采用。

无梁板式高桩码头其上部结构主要由面板、桩帽和靠船构件组成。

其面板系点支撑，受力情况不明确；面板为双向受力，目前还不能实现双向预应力，只能采用非预应力；跨度不宜太大，桩的承载力往往不能充分发挥；由于面板位置较高，使靠船构件的悬臂长度增长；桩的自由长度增大，对结构整体刚度和桩的耐久性不利。

由于该码头的竖向荷载较大，故不宜采用此结构。

梁板式高桩码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。

码头面上的堆货荷载和流动机械荷载通过面板传递给纵梁和横梁，各构件受力明确合理；横向排架跨度大，桩的承载能力充分发挥；装配程度高，施工速度快；适用于荷载较大且复杂的大型海港码头。

综上所述该码头采用梁板式高桩码头结构。

见图5-1。

图5-1
5.2结构布置
参考教材《港工建筑物》“4.3高桩码头建筑物的结构布置”。

码头结构主要包括面层、面板、纵梁、横梁、桩帽、基桩、靠船构件、系船设备、防冲设备、工艺管沟等。

5.2.1码头结构的宽度
该码头为宽桩台高桩码头，码头结构的总尺度主要取决于岸坡的地质条件、地基加固方式和所采用的接岸结构形式和位置。

考虑到结构总宽度内作用的荷载性质和大小的不同，用纵缝将结构分为前后两部分——前方桩台和后方桩台。

前方桩台的宽度一般采用码头前沿地带的宽度，该码头取14.5m；后方桩台宽度取45.5m。

5.2.2码头结构沿长度方向的分段
为避免在结构中产生过大的温度应力和沉降应力，应沿码头长度方向隔一定的距设置变形缝。

变形缝的宽度一般采用20~30mm。

变形缝内采用泡沫塑料等柔性材料填充，以保证结构自由伸缩。

根据要求该码头的变形缝采用悬臂梁式，悬臂长2.0m；每个泊位沿长度方向分为4段，每段长60m；其中横向排架间距7m，每段码头9根横向排架。

5.2.3横向排架中桩的布置
横向排架中桩的数目和布置决定于桩台的宽度和码头荷载。

该码头的桩属于摩擦桩，为充分发挥单桩的承载力，前方桩台桩与桩的中心距取5.25m；后方桩台桩与桩的中心距取6.0m；考虑到有船舶撞击力的作用，在横向排架布置一组双叉桩，在海侧门机轨道梁下布置双直桩，陆侧门机轨道梁下布置双叉桩；海侧轨道梁距码头前沿2.0m。

前后方桩台接缝处横梁悬臂2m；后方桩台悬臂2m。

叉桩坡度为3︰1；横向排架中的斜桩在设计施工时应在平面内扭转15°。

5.2.4横向排架的间距和桩的纵向布置
横向排架间距的选择与码头结构的经济性有很大关系。

经分析比较前、后方桩台的排架间距取7.0m；沿码头长度方向上没有布置纵向叉桩和半叉桩。

5.2.5靠船构件的布置
靠船构件主要承受船舶的水平撞击力。

在每一个横向排架正前方都布置一个靠船构件，避免船舶直接作用在码头结构物上而破坏码头前沿的辅助设施。

5.2.6其他构件的布置
系船柱布置在横向排架正上方每8跨布置一个，且距码头前沿1.0m处。

5.3构造尺度
5.3.1桩
桩选用预应力混凝土空心方桩650mm×650mm，空心直径300mm。

桩长36.65m，沿长度方向分为三部分：桩头段、桩腰段和桩尖段，如图5—2。

桩头段和桩尖段受打桩震
动影响较大，箍筋应适当加密。

为防止桩头被打碎，桩顶应加设3—5层钢筋网。

为了便于打入桩尖应做成楔形，桩尖差长度取900mm。

见图5-2。

图5-2
5.3.2桩帽
桩帽采用现浇钢筋混凝土，平面形状为方形。

双桩桩帽取2600mm×1500mm，单桩桩帽取1350mm×1350mm。

尺寸如图5—3。

图5-3
5.3.3横梁
横梁是梁板式高桩码头的主要受力构件，作用在码头上的几乎所有荷载都是通过它传给桩基，受力比较复杂。

前方桩台横梁采用连续梁，后方桩台横梁采用简支梁。

结构形式为叠合梁下部分为预制梁、上部分为现浇梁。

断面尺寸如图5-4。

5.3.4纵梁
考虑到码头的整体稳定性，纵梁采用连续梁。

结构形式为叠合梁，下部分为预制梁、上部分为现浇梁。

其布置在装斜桥轨道下面，结构断面尺寸如图5-5。