重力式码头设计共117页文档
【VIP专享】重力式码头设计书
重力式码头施工设计矩形沉箱方案制作成员：指导老师：编制时间： 2013-11-16重力式码头设计书本港拟选在青岛某海区，根据其海区地形、地质和水文、气象等自然条件及外部条件对工程的影响，确定该码头设为重力式矩形沉箱结构。
矩形沉箱制作比较简单，浮游稳定性好并采用了开孔沉箱以减少码头前波浪反射作用从而提高船舶泊稳性。
该码头主要从事集装箱、煤炭、原油、铁矿、粮食等进出口货物的装卸服务和国际国内客运服务并与多个国家和地区的港口进行贸易往来。
一、工程勘察设计：青岛市地处山东半岛的咽喉部位，濒临黄海，环绕胶州湾，山海形胜，腹地广阔与日本东京处于相同纬度，气候相似，属于北温带季风区域，具有海洋性气候特征——空气湿润，温度适中，四季分明，日温差小，气温升降平缓。
根据1898年以来的资料，青岛年平均气温12.7℃。
最高气温高于30℃的天数，年平均为11.4天；最低气温低于-5℃的天数，年平均为22天。
年平均无霜期251天，比相邻地区长一个月。
青岛春季持续时间较长，气温回升缓慢；夏季较内陆推迟1个月到来，湿润多雨，但无酷暑。
青岛属正规半日潮港，潮差为1.9～3.5米，大潮差发生于朔或望（上弦或下弦）日后2～3天。
二、工程设计内容：根据工程区域的地质结构条件码头结构形式为沉箱重力式结构。
沉箱为钢筋混凝土矩形沉箱。
沉箱尺度为12*8*8m（长、宽、高）。
单个沉箱重约1800t。
沉箱内抛填乱石和石渣，沉箱顶标高为-6m。
沉箱上部为预制空心方块，沉箱后设抛石棱体，其后回填石渣。
沉箱以下为抛石基床结构，采用10~100kg块石。
泊位设1000KN系船柱，共16套，码头防冲设备选取为TD—A1450H橡胶护舷，共计16套。
（具体图纸及尺寸见后页附录）所用材料见下表：三、工程的施工流程：1.施工准备：施工前先修复预制场、加工预制构件模板，准备沉箱。
2.基槽挖泥：施工前，抓斗式挖泥船应对船带GPS定位系统进行点校正，校正点应与本工程整体测量控制网相一致。
重力式码头算例
1、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）回填1层，水上γ=18KN/m3，水下γ=9KN/m3，φ=30°； 回填2层，水上γ=19KN/m3，水下γ=11KN/m3，φ=45°。
（2）计算水位：5.0m ；不考虑剩余水压力。
朗金主动土压力公式：20=tan 452nan K φ⎛⎫- ⎪⎝⎭，库伦主动土压力公式22cos =cos nan K φ⎡⎢⎢⎣绘制土压力分布图，计算土压力强度、总土压力及土压力产生的倾覆力矩。
答1、土压力计算q=20kpa5.002、土压力计算（1）土压力系数计算回填一层按朗金公式计算土压力：n 0δ=，02020301=tan 45=tan 45=223n an K φ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭回填二层按库伦公式计算土压力：0n 15δ=，22cos ==0.194nan K φ⎡⎢⎢⎣（2）土压力强度计算：11183183H a e KP =⨯⨯=0211 1.50.194tan15 3.09H a e KP =⨯⨯⨯=03(18311 1.511 2.12)0.194tan1517.58H a e KP =⨯+⨯+⨯⨯⨯=04(18311 1.511 2.1211 1.38)0.194tan1520.43H a e KP =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=5120 6.673H a e KP =⨯=06200.194tan15 3.75H a e KP =⨯⨯=（3）水平土压力分块合力及对前趾的倾覆力矩永久作用：11183272aH E KN =⨯⨯= 1186108EH M KN m =⨯=• 213.09 1.5 2.322aH E KN =⨯⨯= 2 2.3249.28EH M KN m =⨯=• 3 3.09 2.12 6.55aH E KN =⨯= 3 6.55 2.4415.98EH M KN m =⨯=•412.12(17.583.09)15.362aH E KN=⨯⨯-=4115.36( 2.12 1.38)32.053EH M KN m =⨯⨯+=•517.58 1.3824.26aH E KN =⨯= 5124.26 1.3816.742EH M KN m =⨯⨯=•611.38(20.4317.58) 1.972aH E KN=⨯⨯-=611.97 1.380.903EH M KN m =⨯⨯=•77.46Hn E KN ∑= 182.95EHn M KN m ∑=•可变作用：7 6.67320aH E KN =⨯= 720 6.513EH M KN m =⨯=•813.75 2.12 3.982aH E KN=⨯⨯=813.98(1.38 2.12)8.303EH M KN m =⨯+⨯=•9 3.75 1.38 5.18aH E KN =⨯= 915.18 1.38 3.572EH M KN m =⨯⨯=•29.16Hn E KN ∑= 24.87EHn M KN m ∑=•（4）竖向土压力合力及其对后趾的稳定力矩 永久作用：01()tan (77.4627)tan1513.52Vn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.713.52 3.750.03EVn vn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•可变作用：07()tan (29.1620)tan15 2.45qVn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.7 2.45 3.79.07qEVn qvn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•2、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）重度：混凝土，水上γ=24KN/m3，水下γ=14KN/m3； （2）堆货：q=20KN/m 2。
第二章重力式码头1
宜小于0.8m~0.5m。 （3）胸墙顶面高程预留沉降量
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5、卸载板和码头端部的处理
卸载板可以减小墙身所承受的主动土压力， 利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m，厚度0.8~1.2m。
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3、扶壁结构：
扶壁是由立板、底板和肋板互相连接的整体 钢筋混凝土结构。水下施工时，采用预制安 装结构，在干地施工条件下，可采用现浇的 连续结构。预制安装的扶壁结构，其结构与 沉箱类似，施工方法与块体结构类似。
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预制安装扶壁结构的优缺点介于块体 结构与沉箱结构之间。混凝土与钢筋 用量比沉箱结构少，施工速度比块体 结构快。其主要缺点是结构的整体性 不好，对地基的不均匀沉降适应性差。
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港简单与沉箱结构比， 混凝土及钢材用量少，与圆筒直径无关，适 应性强，用它可建任何高度的码头。
5、格形钢板桩结构
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6、现浇混凝土结构和砌石结构
这两种码头结构形式主要用于有干地施工条件的内河 港口。优点是可就地取材不需要钢材、大型施工设备、 施工简单、工期短、造价低、整体性好。
二片石（8～15cm的小石头）、碎石整平岩 面，其厚度不小于0.3m。当采用现场浇注混 凝土和浆砌块石结构时，可直接做在岩面上； 当岩面向水域倾斜时，墙身砌体下的岩基面 做成阶梯形断面。阶梯断面最低一层台阶宽 度不宜小于1m。
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对非岩石地基，当采用水下施工的预制安 装结构时，应设置抛石基床，当采用现场 浇注混凝土和砌石结构时，地基承载力不 足时应设置基础，基础可采用块石基床、 钢筋混凝土基础板或基桩等形式，地基承 载力足够时可设置100～200mm的素混凝 土垫层，其埋置深度应在冲刷线以下0.5m。
第2章 重力式码头
三. 扶壁码头
扶壁结构是由立板、底 板和肋板互相整体连接 而成的钢筋混凝土结构 按肋板数分为单肋、双 肋和多肋
四. 大直径圆筒码头
主要有预制的大直径 薄壁钢筋混凝土无底 圆筒组成。
可沉入地基中，也可 放在抛石基床上。 优点 ：结构简单、混 凝土和钢材用量少、 适应性强，可不作抛 石基床，造价低，施 工速度快。
1.三种设计状况
(1)持久状况
(2)短暂状况
(3)偶然状况
一 重力式码头设计状态和计算内容
2.计算内容
表2－3－1
二 重力式码头上的作用
作用分三类 1.永久作用：建筑物自重、固定机械设 备自重力、墙后填料产生的土压力、剩余 水压力等； 2.可变作用：堆货荷载、流动机械荷载、 码头面可变作用产生的土压力、船舶荷载、 冰荷载和波浪力等；
水平分力标准值：
3 土压力
(2) 粘性土的墙后主动土压力计算
当地面水平时，在铅垂墙背或计算垂 面上按下式计算土压力强度（郎肯公式）： 永久作用部分：
eaH hKa 2c K a
eaqH qKa
可变作用部分：
3 土压力
2) 码头墙前被动土压力
当地面水平时，被动土压力
强度按下式计算（郎肯公式） ：
图2-1-1
图2-1-2
图2-1-3
图2-1-4
图2-1-5
图2-1-6
图2-1-7
工形 空 T形
图2-1-8
深层水泥拌合
图2-1-9
图2-1-10
图2-1-11
图2-1-12
图2-1-13
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图2-1-16
图2-2-1
图2-2-2
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66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
xxx港区杂货码头工程设计重力式沉箱结构
xxx港区杂货码头工程设计重力式沉箱结构Design of General Cargo Wharf Enginnering inZhibu HarborGravity Caisson Structure摘要本设计是根据设计任务书的要求和《港口与航道工程规范汇编》的规定，对烟台港集装箱码头进行方案比选和设计，并对沉箱部分进行了结构内力计算。
通过对本码头相关地质情况进行分析并结合各种码头形式的优缺点，确定本集装箱码头采用重力式沉箱结构。
在设计中，首先进行总平面布置，分为陆域和水域两部分。
陆域部分主要是根据重力式码头总平面布置原则确定集装箱堆场的面积和拆装箱库场的面积；水域部分则是确定航道设计尺度、码头前言停泊水域尺度和回旋水域尺度。
然后在此基础上绘出总平面布置图。
在结构设计中，先初步确定沉箱的外形尺寸和沉箱内填石高度，然后进行作用分析，按永久作用、可变作用、偶然作用列出码头荷载的标准值，在此基础上进行稳定性验算，根据验算结果对沉箱外形尺寸和沉箱内填石高度进行修改。
最后进行作用效应组合和沉箱的浮游稳定性验算，并对沉箱前面板和底板进行了配筋计算和抗裂验算。
本设计的全部图纸采用AUTO CAD绘制，另外论文还翻译了《综述抛石防波堤的设计方程》的英文文献。
关键词：重力式码头；沉箱；波浪力；沉箱的浮游稳定ABSTRACTThis port is a place where the port is being developed，now has a considerable scale of operation. The hinterland transport，benefit significantly，traffic has increased steadily. To meet the transport requirements of the development，promotion of port development is conducive to the rational distribution of ports for port operations and create greater social and economic benefits，the new berth is very important. Of the terminals plan selection and design，and part of the caisson structure calculation of internal forces. Related to the terminal through the analysis of geological conditions and combined with the advantages and disadvantages of various terminal forms to determine the gravity of the container terminal by caisson structure.In design，the first for general layout，divided into two parts，Land and water. Land part of the main terminal in accordance with the general layout of gravity principle to determine the size and removable container yard box library market area；water channel in part is to determine the size，scale and water berthing pier Foreword water scale swing. On this basis，then draw the general layout plan.In the structural design，first determine the initial size and shape caisson caisson height within the filling，then the role of analysis，by the permanent effect，variable effect，accidental effect of the standard load out terminal value based on the stability of this checking ，according to the results，the size and shape of the caisson caisson height within the filling to be modified. Finally，the role of effect combinations and checking the stability of floating caissons，and the caissons were front and bottom reinforcement calculation and crack checking.All of the design pictures are drawed using AUTO CAD.KEY WORDS：terminal gravity；caisson；wave force；stability目录第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 (4)2.4泥沙条件 (10)2.5地质条件 (11)2.6地震条件 (12)2.7荷载条件 (12)2.8施工条件 (12)第3章设计成果 (13)3.1总体设计成果 (13)3.2结构方案成果 (13)3.3施工图设计成果 (13)3.4关键性技术要求 (13)3.5设计成果评价 (13)第4章总平面设计 (14)4.1工程规模 (14)4.2布置原则 (15)4.3设计船型 (15)4.4作业条件 (15)4.5总体尺度 (16)4.5.1码头泊位长度 (16)4.5.2码头前沿高程 (17)4.5.3码头前沿停泊水域尺度 (17)4.5.4码头前船舶回旋水域尺度 (17)4.5.5航道设计尺度 (17)4.6平面方案比选 (18)4.7装卸工艺设计 (19)第5章结构选型 (20)5.1结构型式 (20)5.2构造尺度 (20)5.2.1沉箱外形尺寸 (20)5.2.2沉箱构件尺寸 (21)5.2.3胸墙尺寸 (23)5.2.4基床尺寸 (23)5.3作用分析 (23)5.3.1永久作用 (23)5.3.2可变作用 (32)5.3.3码头荷载标准值汇总 (43)5.3.4沉箱浮游稳定验算 (44)第6章结构计算 (49)6.1稳定性验算 (49)6.1.1作用效应组合 (49)6.1.2抗滑稳定性验算 (49)6.1.3抗倾稳定性验算 (50)6.1.4基床承载力验算 (51)6.1.5地基承载力验算 (53)6.2构件设计 (54)致谢 (63)参考资料及设计规范 (64)外文资料及译文 (66)毕业设计任务书 (80)设计进度计划表 (91)第1章设计背景第1章设计背景1.1工程概述该工程地处烟台xxx港区， xxx港区位于烟台市北部的xxx内，是烟台港现有的核心港区。
重力式码头工程完整施工组织设计(沉箱方案)
目录第1章编制依据 (1)第2章工程概况及自然条件概述 (2)第1节工程概况 (2)第2节自然及地质概况 (6)第3章工程特点及关键技术分析 (15)第１节工程特点分析 (15)第２节关键技术分析 (16)第4章工程的质量目标 (34)第1节工程的施工总流程 (35)第2节测量控制 (36)第3节基槽挖泥 (38)第4节基床抛石 (40)第5节基床夯实 (43)第6节基床整平 (44)第7节沉箱预制 (48)第8节沉箱运输及储存 (57)第9节沉箱安装 (65)第10节沉箱内回填 (67)第11节沉箱背后棱体抛填及回填施工 (68)第12节现浇胸墙砼及门机前轨道梁施工 (70)第13节门机后轨道梁施工 (81)第14节现浇胸墙与门机后轨道梁间回填 (87)第15节附属设施施工 (88)第16节扭王字块体预制 (91)第17节护岸施工 .......................................................................... ９９第18节、方块、卸荷板预制 ...................................................... １０２第6章施工临时设施布置计划 ...................................................... １０８第1节施工总平面布置原则 .................................................... １０８第2节施工总平面布置 ............................................................ １０８第7章施工进度计划 ...................................................................... １１１第8章现场组织机构及质量保证体系 .......................................... １１４第9章保证质量的技术措施计划和施工过程的质量管理计划 (118)第1节保证工程质量的技术措施 (118)第2节施工技术与质量管理计划 (124)第10章工程进度保证措施 (129)第1节管理保证措施 (129)第2节施工组织措施 (129)第3节具体实施措施 (130)第11章安全保证措施计划 (132)第1节安全生产体系 (132)第3节安全保证措施计划 (136)第12章冬、雨、夜施工措施计划 (140)第13章防汛、防台、安全拖航措施计划 (142)第14章施工用电安全措施计划 (143)第15章文明施工和环境保护措施 (144)第1节文明施工 (144)第2节环境保护 (146)第16章劳动力使用计划 (151)第17章工程用电计划 (153)第18章工程用水计划 (154)第19章施工船、机使用计划 (155)第二十章材料进场计划 (155)第二十一章项目经理部组成 (157)第1章编制依据1．设计文件山东省航运工程设计院有限公司设计的《烟台港蓬莱港区8＃、9＃通用泊位工程》水工工程图纸；中交水运规划设计院《烟台港蓬莱港区8#、9＃通用泊位工程岩土工程勘察报告》；《烟台港蓬莱港区8＃、9#通用泊位工程施工图纸会审纪要》; 2．采用的规范标准《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221—98)《港口工程质量检验评定标准》局部修订(JTJ221－98）《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）《防波堤设计与施工规范》(JTJ298-98)《港口工程混凝土结构设计规范》（JTJ267-98）《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268-96）《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270—98）《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）《港口道路、堆场铺面设计与施工规范》（JTJ296—96）《海港水文规范》（JTJ213-98)第2章工程概况及自然条件概述第1节工程概况1。
港口水工建筑物重力式码头
头≮0.5m。 • ３、底宽：按抗滑、抗倾稳定性计算确定。
• ４、底高程：原则上应尽量放低， 以增加胸墙的整体性和足够的刚度， 但对现浇或现砌的胸墙，底高程不 得低于施工水位。
• 施工水位：为了现浇若干节点（胸 墙，桩帽等），低于该节点底面的 水位在水位过程线上出现的时间为h ，施工队伍根据机具及组织能力， 在该时段内能保证完成该节点的现 浇施工任务，则该水位即为施工水 位。
第三章 重力式码头
• 重力式码头的结构型式及其特点 • 重力式码头的构造 • 重力式码头的一般计算 • 方块码头 • 沉箱码头 • 护壁码头 • 大直径圆筒码头
Ⅰ、重力式码头的结构型式及其特点
一、 重力式码头的一般特点
• 工作原理 • 优点 • 缺点 • 适用条件
二、重力式码头的主要组成部分及其作用
• 一、 基础 • (一)基础的形式
⑴扩散、减小地基应力，降低码头沉降； • ⑵有利于保护地基不受冲刷； • ⑶便于整平地基，安装墙身。
㈡、基础的形式
• １、岩基：
• ⑴、现浇砼和浆砌石结构 可不作基础整平，可把岩 基面凿成阶梯形断面最低 一层台阶宽度≮1m，1:10 倒坡。
• ⑵、对预制结构（易倾 斜），须用二片石和碎石 整平，厚度≮0.3m
• １、胸墙和墙身：是重 力式码头的主体结构， 挡土、承受并传递外力、 构成整体、便于安装码 头设备。
• ２、基础：⑴扩散、减 小地基应力，降低码头 沉降；⑵有利于保护地 基不受冲刷；⑶便于整 平地基，安装墙身。
• ３、墙后回填：（主 要指抛石棱体，倒滤 层）减小土压力，减 小水土流失。
• ４、码头设施：供船 舶系靠，装卸作业。