碼頭工程設計開題報告

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

2、上海國際航運中心組合港的主要成員，南通港肩負著為南通及蘇中、蘇北地區(qū)經(jīng)濟服務和長江中上游地區(qū)物資中轉服務的雙重任務。因此做好南通港的規(guī)劃和不知是非常必要的。本次設計是為了因地制宜的選擇碼頭結構形式，根據(jù)相關碼頭適應功能及其特點揚長避短，達到技術可行，經(jīng)濟合理，方便實用的目的。同時，本課題研究的高樁碼頭結構輕，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條件，課程研究及設計利于高裝碼頭更好地發(fā)揮自身的優(yōu)點，提高港口的運作，惠及全市甚至全國。國內外研究現(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， 承臺式結構是一種較古老的

3、高樁結構型式，碼頭樁臺為現(xiàn)澆混凝土或鋼筋餛凝土結構，這種結構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，造價較高，并只在岸坡地質條件好、水位差較大、地面荷載較集中的情況下才考慮這種結構型式。 桁架式高樁碼頭整體性好；剛度大。但由于上部結構高度過大，當水位較大時需要多層系纜，目前主要適用于水位差較大的需多層系纜的內河港口。 無梁板式高樁碼頭上部結構簡單，施工迅速，造價也低。但由于面板為雙向受力構件位置要求高，給靠船構件的設計增加了困難，僅適用于水位差不大，集中荷載較小的中小型碼頭。 梁板式結構主要由面板、縱梁、橫梁、樁帽和靠船構件組成。比較節(jié)省材

4、料;裝配程度高，結構高度比桁架式小，施工速度快;橫梁位置低，靠船構件的懸臂長度比無梁板式短 。但由于上部結構一般采用預制安裝，構件種類和數(shù)量多，施工比較復雜，上部結構底部輪廓形狀復雜，死角多，水氣不易排出，構件中鋼筋易銹蝕。 （2）高樁碼頭的特點及發(fā)展方向高樁碼頭作為我國廣泛的主要碼頭結構型式，其工作特點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:適宜作成透空式結構，波浪反射輕，泊穩(wěn)條件好，砂石料用量少;對于挖泥超深適應性強。缺點:結構承載能力有限，對地面超載適應性差;結構構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性差，耐久性不如重力式和板樁式碼頭；構件易損壞，損壞后難以

5、修理;施工一般需要臺班費較高的打樁設備，造價一般較高。 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構型式，并可用以建設深水大碼頭。 （3） 高樁碼頭的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 在港口碼頭建設中，高樁碼頭結構是采用的最多的一種結構型式。在大量的工程實踐中不斷進行改革探索，己有的成果及得出的經(jīng)驗可歸納為以下五個方面: <1>、自重減小，節(jié)省材料 1)采用空心構件，如空心樁、空心板及空心橫梁. 2)采用預應力鋼筋混凝土構件以減小構件的斷面尺寸。 3)采用拱形構件，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)簡化上部結構的構造：在滿足使用要求的前提下，改變樁臺的結構型式，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件的梁代替格架，以簡化構造，便于施工。 2)提高預制裝配比重:對樁臺的面板、縱梁和橫梁等都采用預制，現(xiàn)場僅澆注樁帽、接縫或接頭及磨耗層等。 3)減少預制構件數(shù)量:減少品種，統(tǒng)一規(guī)格，加大預制構件或分塊的尺寸，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，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，使樁尖標高接近。 <4>、改進沉樁工藝，減小下沉應力，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、加大樁側表面積和樁尖底面積，借以同時加大樁側摩阻力和樁尖土抗力，從而減少樁數(shù)，降低樁基造價。 發(fā)展方向:粗樁、長樁、大跨度，采用預制和預應力鋼筋混凝土;提高混凝土質量

8、，增強耐久性?；春９W院畢業(yè)設計（論文）開題報告2.課題的基本內容，可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施（1）基本內容：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)運樞紐。貨運量急劇增長，貨運碼頭超負荷運轉，船舶壓港現(xiàn)象嚴重。為適應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、港務大樓等設施。課題設計主要要求根據(jù)任務書給定的資料，完成碼頭工程的選型、結構選型，總平面做了布置，包括碼頭前沿水深、碼頭面

9、高程、泊位長度以及結構的穩(wěn)定性計算設計內容。熟練掌握設計過程和結構的計算以及圖紙的繪制（2）問題與措施：直立式碼頭結構的應用一般來說需具備如下條件:<1> 碼頭的主要貨種應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, 不同水位時碼頭結構和進港船舶的?？坎荒苡绊懞降赖恼Ｍㄐ泻褪褂?。<3> 近岸地形應急陡, 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較高, 港區(qū)應具有一定的貨運規(guī)模才能發(fā)揮較

10、好的經(jīng)濟效益。能否行之有效的解決上述幾個問題，是本次設計關鍵所在。經(jīng)過認真的研究、分析，發(fā)現(xiàn)采用高樁板梁式碼頭的多層系靠船結構，能較好的克服地質條件差，水位差大等不利因素。該方案主要特點：技術可行，經(jīng)濟合理；節(jié)省材料、施工迅速、造價較低。適應性強，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,初步擬定了兩個結構方案:<1> 重力式碼頭：重力式碼頭結構堅固耐久，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性較強

11、；施工比較簡單，維修費用少。<2> 高樁直立式碼頭：高樁碼頭適宜做成透空結構，其結構輕，減弱波浪的效果好，砂石料用量省，對于挖泥超深的適應性強。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施。 (2) 方案分析及比選選定以上方案后，針對南通港的地質資料、水文資料及氣象資料，對兩個方案進行分析、比選，從中選出最佳方案。<1> 方案一：此方案雖然堅固耐用，施工簡單，但對地基要求較高，且料材較優(yōu)大。從地質資料可知，若采用重力式碼頭結構型式，地基承載力一般，不推薦使用此種結構型式。 <2> 方案二：高樁直立式碼頭結構型式能克服地基條件差的弱點，具有機械化程度高、吞吐量大、工人勞動強度低的優(yōu)點，根據(jù)專家對河流碼頭型式與水位差的關系進行調查統(tǒng)計后得到:當設計高低水位差在020m時,直立式碼頭所占比例最高,當設計高低水位差在2030m時,斜坡式碼頭所占比例最高,當設計高低水位差為30m以上時,斜坡式碼頭占絕大多數(shù),其他型式的