碼頭工程設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、淮海工學(xué)院二*屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁 共 5 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告理工類題 目: 南通港碼頭工程設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 專業(yè)班級： 港口航道與海岸工程 港口081 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2012 年 6 月 4日淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告1.課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢意義：畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科大學(xué)生在校期間最后一個全面性總結(jié)性和實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，它能鞏固加深在校所學(xué)的理論和專業(yè)知識；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識來解決實(shí)際問題，獨(dú)立分析問題，解決工程問題的能力；是學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和刻苦鉆研的作風(fēng)。南通港作為國家一類對外開放口岸、國家主樞紐港、

2、上海國際航運(yùn)中心組合港的主要成員，南通港肩負(fù)著為南通及蘇中、蘇北地區(qū)經(jīng)濟(jì)服務(wù)和長江中上游地區(qū)物資中轉(zhuǎn)服務(wù)的雙重任務(wù)。因此做好南通港的規(guī)劃和不知是非常必要的。本次設(shè)計(jì)是為了因地制宜的選擇碼頭結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)相關(guān)碼頭適應(yīng)功能及其特點(diǎn)揚(yáng)長避短，達(dá)到技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，方便實(shí)用的目的。同時(shí)，本課題研究的高樁碼頭結(jié)構(gòu)輕，受力明確，適宜作成透空式，減弱波浪的效果好，適宜于南通港的地質(zhì)條件，課程研究及設(shè)計(jì)利于高裝碼頭更好地發(fā)揮自身的優(yōu)點(diǎn)，提高港口的運(yùn)作，惠及全市甚至全國。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢：（1）高樁碼頭的發(fā)展概況 高樁碼頭經(jīng)歷了承臺式、桁架式、無梁板式和梁板式四個階段， 承臺式結(jié)構(gòu)是一種較古老的

3、高樁結(jié)構(gòu)型式，碼頭樁臺為現(xiàn)澆混凝土或鋼筋餛凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和耐久性，但現(xiàn)澆混凝土工作量大，要求的施工水位低。樁多而密，樁基施工較為麻煩，造價(jià)較高，并只在岸坡地質(zhì)條件好、水位差較大、地面荷載較集中的情況下才考慮這種結(jié)構(gòu)型式。 桁架式高樁碼頭整體性好；剛度大。但由于上部結(jié)構(gòu)高度過大，當(dāng)水位較大時(shí)需要多層系纜，目前主要適用于水位差較大的需多層系纜的內(nèi)河港口。 無梁板式高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)簡單，施工迅速，造價(jià)也低。但由于面板為雙向受力構(gòu)件位置要求高，給靠船構(gòu)件的設(shè)計(jì)增加了困難，僅適用于水位差不大，集中荷載較小的中小型碼頭。 梁板式結(jié)構(gòu)主要由面板、縱梁、橫梁、樁帽和靠船構(gòu)件組成。比較節(jié)省材

4、料;裝配程度高，結(jié)構(gòu)高度比桁架式小，施工速度快;橫梁位置低，靠船構(gòu)件的懸臂長度比無梁板式短 。但由于上部結(jié)構(gòu)一般采用預(yù)制安裝，構(gòu)件種類和數(shù)量多，施工比較復(fù)雜，上部結(jié)構(gòu)底部輪廓形狀復(fù)雜，死角多，水氣不易排出，構(gòu)件中鋼筋易銹蝕。 （2）高樁碼頭的特點(diǎn)及發(fā)展方向高樁碼頭作為我國廣泛的主要碼頭結(jié)構(gòu)型式，其工作特點(diǎn)是通過樁臺將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基。 優(yōu)點(diǎn):適宜作成透空式結(jié)構(gòu)，波浪反射輕，泊穩(wěn)條件好，砂石料用量少;對于挖泥超深適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)承載能力有限，對地面超載適應(yīng)性差;結(jié)構(gòu)構(gòu)件往往是按既定裝卸工藝方案布置的，對裝卸工藝變化適應(yīng)性差，耐久性不如重力式和板樁式碼頭；構(gòu)件易損壞，損壞后難以

5、修理;施工一般需要臺班費(fèi)較高的打樁設(shè)備，造價(jià)一般較高。 高樁碼頭主要適用于軟土地基。在沿海、河口和河流的下游地區(qū)有分布很廣的軟土地基，這種地基表層由近代沉積土組成，硬土位置較低，對這種地基，高樁碼頭幾乎是目前唯一可行的結(jié)構(gòu)型式，并可用以建設(shè)深水大碼頭。 （3） 高樁碼頭的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 在港口碼頭建設(shè)中，高樁碼頭結(jié)構(gòu)是采用的最多的一種結(jié)構(gòu)型式。在大量的工程實(shí)踐中不斷進(jìn)行改革探索，己有的成果及得出的經(jīng)驗(yàn)可歸納為以下五個方面: <1>、自重減小，節(jié)省材料 1)采用空心構(gòu)件，如空心樁、空心板及空心橫梁. 2)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件以減小構(gòu)件的斷面尺寸。 3)采用拱形構(gòu)件，即用受壓為

6、主、傳力路徑短的拱型梁，雙曲板及微彎板等。 <2>、簡化上部，加快施工 1)簡化上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造：在滿足使用要求的前提下，改變樁臺的結(jié)構(gòu)型式，由剛架或局部析架(或剛架)加橫梁代替格架，或由帶有懸臂式靠船構(gòu)件的梁代替格架，以簡化構(gòu)造，便于施工。 2)提高預(yù)制裝配比重:對樁臺的面板、縱梁和橫梁等都采用預(yù)制，現(xiàn)場僅澆注樁帽、接縫或接頭及磨耗層等。 3)減少預(yù)制構(gòu)件數(shù)量:減少品種，統(tǒng)一規(guī)格，加大預(yù)制構(gòu)件或分塊的尺寸，采用大跨度、長樁或粗樁及大跨度空心板. <3>、簡化樁基 1)減少樁的種類:對于同一樁臺的基樁，盡量采用等截面、等長度的樁，一般不超過兩種截面和兩種長度。 2)簡化布

7、置: a)在碼頭長度較大時(shí)，通常在橫向排架中，除了用一對叉樁外，其余皆采用直樁。 b)縱向的樁距一般采用等距，在橫向的樁距可用等距，必要時(shí)也可用不等距。 c)在同一樁臺下的樁，宜打到同一較硬土層，使樁尖標(biāo)高接近。 <4>、改進(jìn)沉樁工藝，減小下沉應(yīng)力，以節(jié)約鋼筋 <5>、提高單樁的軸向承載力 1)采用長樁，增加樁入土部分有效長度，以加大樁側(cè)表面的摩阻力，或伸到下臥硬土層，以加大樁尖土抗力。 2)采用大斷面樁、加大樁側(cè)表面積和樁尖底面積，借以同時(shí)加大樁側(cè)摩阻力和樁尖土抗力，從而減少樁數(shù)，降低樁基造價(jià)。 發(fā)展方向:粗樁、長樁、大跨度，采用預(yù)制和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土;提高混凝土質(zhì)量

8、，增強(qiáng)耐久性?；春９W(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告2.課題的基本內(nèi)容，可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施（1）基本內(nèi)容：南通是我國對外開放的14個沿海港口城市之一。近年來,南通港迅速興超,貨物吞吐量奇跡般地從1980年的296萬噸,猛增到1g85年的l,019萬噸。從一個不太引人注目的地方性內(nèi)河港口,一躍成為我國的一個重要海港和長江流域的江海河聯(lián)運(yùn)樞紐。貨運(yùn)量急劇增長，貨運(yùn)碼頭超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，船舶壓港現(xiàn)象嚴(yán)重。為適應(yīng)該港不斷增加的吞吐量要求，擬建若干泊位及港口配套的堆場、港務(wù)大樓等設(shè)施。課題設(shè)計(jì)主要要求根據(jù)任務(wù)書給定的資料，完成碼頭工程的選型、結(jié)構(gòu)選型，總平面做了布置，包括碼頭前沿水深、碼頭面

9、高程、泊位長度以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容。熟練掌握設(shè)計(jì)過程和結(jié)構(gòu)的計(jì)算以及圖紙的繪制（2）問題與措施：直立式碼頭結(jié)構(gòu)的應(yīng)用一般來說需具備如下條件:<1> 碼頭的主要貨種應(yīng)為集裝箱或大宗件雜貨, 散貨或輕泡件雜貨則不適用。<2> 不同水位時(shí)航道深泓位置擺動幅度小或基本不變。由于碼頭前沿固定, 不同水位時(shí)碼頭結(jié)構(gòu)和進(jìn)港船舶的停靠不能影響航道的正常通行和使用。<3> 近岸地形應(yīng)急陡, 且水域深槽貼近岸邊,只有這樣才能近岸處形成直立碼頭岸壁, 使得碼頭引橋長度較小, 減小工程投資。<4> 由于直立式碼頭工程造價(jià)較高, 港區(qū)應(yīng)具有一定的貨運(yùn)規(guī)模才能發(fā)揮較

10、好的經(jīng)濟(jì)效益。能否行之有效的解決上述幾個問題，是本次設(shè)計(jì)關(guān)鍵所在。經(jīng)過認(rèn)真的研究、分析，發(fā)現(xiàn)采用高樁板梁式碼頭的多層系靠船結(jié)構(gòu)，能較好的克服地質(zhì)條件差，水位差大等不利因素。該方案主要特點(diǎn)：技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理；節(jié)省材料、施工迅速、造價(jià)較低。適應(yīng)性強(qiáng)，碼頭利用率高。碼頭前沿線固定，系靠泊操作方便，自動化程度高，裝卸運(yùn)輸距離短，裝卸效率高，通過能力大。3.課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析（1）根據(jù)各方面條件,初步擬定了兩個結(jié)構(gòu)方案:<1> 重力式碼頭：重力式碼頭結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久，抗凍抗冰性能好；能承受較大的地面荷載和船工舶荷載，對較大的集中荷載以及碼頭地面超載和裝卸工藝變化適應(yīng)性較強(qiáng)

11、；施工比較簡單，維修費(fèi)用少。<2> 高樁直立式碼頭：高樁碼頭適宜做成透空結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)輕，減弱波浪的效果好，砂石料用量省，對于挖泥超深的適應(yīng)性強(qiáng)。高樁碼頭適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基。其直立式裝卸效率高，在水位差較大的情況下可采用多層系纜設(shè)施。 (2) 方案分析及比選選定以上方案后，針對南通港的地質(zhì)資料、水文資料及氣象資料，對兩個方案進(jìn)行分析、比選，從中選出最佳方案。<1> 方案一：此方案雖然堅(jiān)固耐用，施工簡單，但對地基要求較高，且料材較優(yōu)大。從地質(zhì)資料可知，若采用重力式碼頭結(jié)構(gòu)型式，地基承載力一般，不推薦使用此種結(jié)構(gòu)型式。 <2> 方案二：高樁直立式碼頭結(jié)構(gòu)型式能克服地基條件差的弱點(diǎn)，具有機(jī)械化程度高、吞吐量大、工人勞動強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)專家對河流碼頭型式與水位差的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)后得到:當(dāng)設(shè)計(jì)高低水位差在020m時(shí),直立式碼頭所占比例最高,當(dāng)設(shè)計(jì)高低水位差在2030m時(shí),斜坡式碼頭所占比例最高,當(dāng)設(shè)計(jì)高低水位差為30m以上時(shí),斜坡式碼頭占絕大多數(shù),其他型式的