港口平面设计规范

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港口平面设计规范范文第1篇

关键词：核电厂 大件码头 作业标准 可作业天数

中图分类号：U653.5 文献标识码：A 文章编号：

1．概述

核电厂发电机组中有大量超大、超重且不可拆分的设备，通常需要在核电厂建设期间配备专门卸载核电设备的大件码头。随着核电在我国的应用越来越广泛和海岸线资源的日趋紧缺，部分核电厂厂址不得不选在自然条件相对较差的地区，这为核电厂大件码头设计带来了很大困难。核电厂设备具有加工精度高、制造周期长、建造成本高、到货时间分散等特点，若赶在恶劣天气持续时间较长的季节到货，则会面临设备在卸货作业中损坏的风险，势必对核电建设进程造成影响。

当前国内并无针对核电大件设备卸货作业的标准，核电厂大件码头的设计均是按照港工设计规范进行的，为保证核电设备卸货作业安全，有必要根据核电设备自身特点对卸货作业标准和可作业天数统计方法进行探讨，以便为后续核电厂大件码头设计提供借鉴。

2.卸货作业标准和可作业天数统计方法简介

2.1卸货作业标准

《开敞式码头设计与施工技术规程》中指出港口作业天数取决于气象、水文等因素，并由作业船舶的类型、大小来确定，船舶卸货作业标准见表2.1。

表2.1船舶卸货作业标准

上表未对核电厂设备运输中较常见的1000t、2000t级件杂货船和平板驳船卸货作业允许波高进行明确规定，参照《海港总平面设计规范》，1000t、2000t级船舶卸货作业允许波高为顺浪H4%≤0.6m，横浪H4%≤0.6m。

另外，对于较小船舶，日本《港口设施技术标准》中规定允许波高为H4%≤0.4m。

通过以上标准可以看出，随着船舶吨位逐渐变小，卸货作业允许波高也逐渐变小，顺浪和横浪对船舶影响的差异也越来越不明显。

2.2可作业天数统计方法

国内对件杂货码头作业天数的统计主要是基于经济性比较，注重的是码头年可作业天数，统计方法是先按影响卸货作业的不利浪向统计不可作业浪高所占全年频率，乘以365天再乘以一定的折减经验系数，得出因波浪不可作业天数，再分析其它各种不可作业因素的相关联性，对不可作业天数的总和进行折减，推算出年可作业天数。

3.某核电厂大件码头卸货作业标准及作业天数统计方法探讨

3.1项目概况：

广东南部某核电厂址近岸海域滩缓水浅且海水泥沙含量大，受各种条件制约，该核电厂专用大件码头采用高桩透水结构，设计标准为3000吨级件杂货码头。码头全长150m，宽60m，码头平台通过长563m 宽12m的引桥与陆地相接，起吊装置为800t固定旋转吊，码头前沿平均水深约3m。防波堤位于码头东侧和南侧，总长572m，进港航道和回旋水域采用天然水深，杂货船减载靠泊，港池浚深至-5.0m。布置如图3.1所示。

图3.1某核电厂大件码头及防波堤平面布置图

该大件码头在试运营初期，由于码头前沿外侧防波堤尚未开始修建，停泊水域波浪一直较大，导致初期到达的部分核电大件设备无法从靠港船舶上安全起吊和卸货，最长曾出现连续28天达不到卸货作业条件的情况。后续随着码头外侧防波堤的逐渐修建，港池内波浪条件迅速好转，防波堤完工后到达现场的船舶基本上具备短期内卸货作业条件。

3.2核电厂大件码头卸货作业标准及可作业天数统计方法案例分析

因防波堤修建前后风、雾、雨、雷暴等影响卸船作业的外在自然条件没有变化，故本文主要分析不同波浪条件对可作业天数的影响。

3.2.1防波堤建成前

3.2.1.1理论计算的受波浪影响的年作业天数

卸货作业波浪标准采用：顺浪H4%≤0.8m，横浪H4%≤0.6m，T≤6s。计算分析得到该码头受波浪影响的年作业天数为70天。

3.2.1.2实际受波浪影响的作业天数：

该码头自2010年10月15日试运营开始至2011年4月15日半年时间内，共有7批大件设备到货，其中一次性成功卸货的有3次，侯波10天后成功卸货的有1次，先侯波9天后再转驳侯波16天成功卸货的有2次，侯波28天后成功卸货的有1次。扣除侯波重叠时间，经统计半年时间内该码头实际受波浪影响的作业的天数为79天，且最长一次连续不可作业天数达28天，和理论计算结果有很大差异。

通过对7批大件设备卸货作业的浪高、设备、船舶等情况进行对比分析，可以得到以下核电设备卸货作业规律：

其他条件类似情况下，船舶吨位越小卸货越困难；

其他条件类似情况下，同船装载两件大件较只装载一件大件卸货困难；

其他条件类似情况下，设备尺寸、重量越大卸货越困难；

设备尺寸较重量对卸货作业影响大，体积小的重件较容易成功卸货。

3.2.2防波堤建成后

若采用卸货作业波浪标准A：顺浪H4%≤0.8m，横浪H4%≤0.6m，T≤6s，允许波浪条件持续时间≥5h，卸货可作业时间统计区间为07:00-18:30。计算分析得到该码头受波浪因素影响的年作业天数为27天。

若采用卸货作业波浪标准B：顺浪H4%≤0.4m，横浪H4%≤0.3m，T≤6s，允许波浪条件持续时间≥5h，卸货可作业时间统计区间为07:00-18:30。计算分析得到该码头受波浪因素影响的年作业天数为113天。

从现场实际卸货作业情况来看，假定的标准A偏于宽松，而假定的标准B又偏于保守，结合《海港总平面设计规范》和日本《港口设施技术标准》，故建议将该大件码头的可作业天数统计标准调整为：

风：≤6级；持续时间≥5h

浪：顺浪H4%≤0.6m；横浪H4%≤0.4m；T≤6s；持续时间≥5h

可作业时间统计区间：07:00-18:30

4.结论

1）本文通过对某核电厂大件码头卸货作业实际情况进行统计分析，得出核电厂大件码头卸货作业具有以下特点：船舶吨位较小卸货越困难，同船装载两件大件较只装载一件大件卸货困难，设备尺寸、重量越大卸货越困难，设备尺寸较重量对卸货作业影响大，体积小的重件较容易成功卸货。

2）本文通过对某核电厂大件码头防波堤修建前后卸货作业实际情况进行对比，得出适用于该大件码头的可作业天数统计标准为：

风：≤6级；持续时间≥5h

浪：顺浪H4%≤0.6m；横浪H4%≤0.4m；T≤6s；持续时间≥5h

可作业时间统计区间：07:00-18:30

参考文献：

海港工程设计手册.交通部第一航务工程勘察设计院编．北京：人民交通出版社

港口平面设计规范范文第2篇

计代表船型，通过规范公式和经验公式的计算初定航道尺度，再结合船模试验对其进行优化，最终确定航道尺度。

关键词：航道尺度 转弯半径 加宽

近年来，随着国际、国内船舶制造业的快速发展，船舶载重吨级日趋大型化，大型海轮停靠港口进行装卸作业已经非常普遍。中化珠海石化公用码头位于高栏港区南迳湾作业区，其南侧泊位原设计最大靠泊船型为80000DWT船舶。根据业主提供的资料，近几年来，格力石化码头实际到港船型中就有超过80000DWT的船舶。自正式投产以来，本码头共安全靠泊多艘次大轮，而且到港大型船舶艘次在逐年增加，为适应较大船型的安全靠泊要求，现拟将南侧8万吨级泊位改造为15万吨级泊位，与码头配套的进港支航道也需浚深拓宽。

航道概况

工程所处的高栏港现有一条人工开挖主航道及通向各港区的支航道若干条。目前主航道口门至南迳湾港区支航道段航道设计海底高程为-15.7m（当地理论最低潮面，下同），航道底宽250m，航道轴线走向350°～170°，可满足8万吨级油船单向满载乘潮通航需要。根据高栏港区航道规划，主航道起点至华联支航道区间按满足15万吨级油船通航要求设计，设计底宽为290m，设计底标高-19.0m。15万吨级主航道计划2014年内完工。

从高栏港主航道至南迳湾港区华联码头辟有一条支航道，支航道现状：长1.6km，底宽201m，航道底标高-13.5m，航道轴线走向20°～200°。支航道与主航道轴线夹角为30°。

转弯段航道尺度计算

南侧泊位改造后设计代表船型为150000DWT油船，其船型尺度为274m×50.0m×24.2m×17.1m（总长×型宽×型深×满载吃水）。本工程支航道通航密度甚小，按单向航道进行设计。单向航道航宽和航道设计水深均采用《海港总平面设计规范》中公式计算。

单向航道宽度：W=A+2C=n（Lsinγ+B）+2C

航道设计水深： D= D0+Z4=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4

船舶在支航道行驶时风流压偏角按7°，航速按小于6节考虑，计算出单向航道宽度为241m，航道设计水深为19.43m，航道底标高-18.00m（当地理论最低潮面）。

因进港支航道与港区主航道轴线夹角为30°，为保证船舶安全转向，船舶从主航道转向支航道行驶时，其转弯半径和弯道段航宽需合理确定，以下重点分析两者的确定方法。

1、转弯半径

海港总平面设计规范（JTJ211-99）规定，航道转弯半径R应根据转向角φ和设计船长确定：10°30°，R=（5～10）L。美国和日本等大多数国家标准一般要求以φ≤30°为宜，Rmin=3L；超过30°时，Rmax=12L。国内杨桂樨提出的海港航道转弯半径R的经验公式为：

，式中：R为航道转弯半径（m），K0为航道掩护程度，有掩护航道为1.0，无掩护航道为1.2；VS为最大船舶航速（m/s），以小于4m/s为宜，计算时不考虑单位；LPP为最大船舶两柱间长度（m），一般可按LPP=（0.94～0.97）Lo，T为最大船舶满载吃水（m）；D0为航道转弯段设计水深（m）； φ为航道转向角度（°）。

根据表1计算结果，支航道转弯半径暂按5倍船长考虑。

2、转弯段拓宽要求

航道转弯段宽度在直线段航道航宽的基础上需考虑一个拓宽值ΔW。海港总平面设计规范（JTJ211-99）规定：当10°30°，可采用折线切割法加宽。海港工程设计手册建议当φ>25°时，ΔW> ；φ≤25°时，ΔW≤ 。国内杨桂樨⑵提出的航道转弯拓宽ΔW的经验公式为：

式中：R为航道转弯半径（m），为航道掩护程度，有掩护航道为1.0，无掩护航道为1.2； LPP为最大船舶两柱间长度（m），一般可按LPP=（0.94～0.97）L0，详细可按日本规范推荐的公式计算，T为最大船舶满载吃水（m）；D0为航道转弯段设计水深（m）； φ为航道转向角度（°）。

由表2两种公式计算结果可知，经验公式计算值偏小，以手册公式结果来进行判断，则加宽后的航道宽度应大于275.25m。本工程φ=30°，采用切角法加宽后，转弯段航道最小宽度为303m，满足设计手册要求。

船模试验

进港航道内单向通航模拟试验选取自然条件分别为涨、落潮平均流速满载进、出港、风速选取6级、风向为最不利横风的条件组合，进出港试验的主航道航速为6～8节，支航道的航速为4～5节。涨潮、风向045°、风力6级为最不利组合，最不利组合情况下（进港航迹带见图1）。

模拟试验表明：15万吨级油轮进出港单向通航的航迹带宽度为110m，15万吨级油轮进出港单向通航支航道所需单向航道宽度为210m，本工程支航道设计宽度241m，进出港航道宽度满足设计代表船型进出港单向通航航道宽度的要求。

模拟操作过程表明，15万吨级油船进出港由主航道转入支航道及由支航道转入港池水域，需要较高的操船水平，存在一定的风险，船舶在支航道受风流影响漂移较大，船位容易偏向西北侧，船舶在支航道的船位距离航道边界最近的距离仅为20m，特别是防波堤堤头的流场突变的特点，使该段的船舶操作较困难。为保障15万吨级油船安全顺利通过支航道，经与当地引航员共同反复操作试验，建议对支航道及与主航道、港池水域衔接段进行优化设计，使支航道与港池衔接段成喇叭口形态，扩大港池操作水域。

航道尺度优化

根据已开挖航道测量资料比较，支航道开挖后年回淤厚度为0.6～1.22m，维护性疏浚量很大，从工程改造经济角度分析，结合主航道规划，南侧泊位改造后支航道暂按底标高-14.5m进行维护，对应的航道设计水深为15.93m。根据经验公式来计算转弯半径，见表3。

根据表3计算结果并结合船模试验结论，最终确定转弯段航道转弯半径取8L即2192m，转弯段仍采用切角法加宽。

优化后的支航道及与主航道连接段见图3，支航道与港池衔接段见图4，图中斜线区域为优化后增加的可航行水域。

结语

港口平面设计规范范文第3篇

【关键词】 曹妃甸 填海造地 路基处理

项目背景及工程概况

曹妃甸地处唐山市南部沿海，原是一座东北、西南走向的带状沙岛，为古滦河入海冲积而成，至今已有5500多年的历史，因岛上原有曹妃庙而得名。“面向大海有深槽，背靠陆地有浅滩”是曹妃甸最明显的自然地理特征，为大型深水港口建设和临港产业发展提供了优越条件，被誉为“国宝之地”。

本项目位于唐山市曹妃甸工业区内，曹妃甸是唐山南部近海的一个沙岛，位于东经118°38”，北纬 38°55”，陆路距离唐山市中心城区90公里，距北京市230公里，距天津滨海新区130公里。曹妃甸地处环渤海经济圈中心，依托京、津、唐广大腹地，陆路交通畅通，具备良好的区域发展条件。

成都路位于曹妃甸工业区高新区，北起长春西道，南至宜宾道。成都路道路等级为城市主干道，道路红线50m，设计车速50km/h，定线长度9.133km，设计长度9.07km。

一、 场地工程地质评价及建议

成都路地表土层为新近围海造地而成，地势相对平坦，地面标高为2.35～5.57m，地表主要为新近吹填土、素填土、杂填土，场地地层主要为海相沉积所形成，地质条件复杂程度一般。

通过对拟建工程设计资料和本次勘察成果的分析，该拟建道路场地类别为Ⅲ类，存在饱和砂土、粉土地震液化的不良地质作用，未发现其它不良地质作用，建筑场地比较稳定，可以进行本道路工程建设。

（1）本次勘察深度范围内，场地地下水对混凝土具强结晶类腐蚀、不具分解类腐蚀、具强结晶分解复合类腐蚀，综合评价为强腐蚀。

（2）本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。在设防烈度为7度时，本场地土层发生液化，液化等级为严重。

（3）拟建建筑场地类别为III类。

（4）本场地地基土标准冻结深度为0.6m。

（5）由于本工程勘察钻孔间距约在100m左右，勘探孔距相对较大，因此路基施工过程中，若路基土层与本报告所揭示的地层有较大出入时，须结合地层土质情况及设计、施工条件予以妥善处理，必要时，建议进行施工勘察。

（6）对于人工吹填砂层，吹填土具有吹填时间短，尚未完成固结沉降，施工时地面标高应按当时实测标高为准。

二、 道路工程设计

1、 定线与平面设计

成都路定线按照规划中线设计，成都路定线起点0+000与规划宜宾道中线相交，定线终点9+133.72与规划长春西道中线相交。成都路道路定线设两处折点，分别设半径为5477米和1000米的圆曲线，定线长度9133.72m。

成都路平面设计起点0+023.44与规划宜宾道接，设计终点9+093.56与规划长春西道接。石化大街设计长度9070.12m。

2、 纵断面设计

纵断面设计满足沿线排水设施要求，满足管线覆土深度要求。为保证行车安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁，做到纵坡均衡、平顺，竖曲线的设置充分照顾到了与平曲线的配合及对应。本次成都路由南向北依次上跨规划杭州河、石家庄河和沈阳河，成都路纵段设计满足成都路上跨上述3条河道要求及与成都路十字平交的规划路上跨成都路西侧成都河要求。

本次纵断设计最大纵坡为1.9%，最小纵坡为0.3%，最小凸型竖曲线半径为2000米，最小凹型竖曲线半径为5000 米，除路口接顺范围最小坡长为140米。

3、横断面设计

成都路设计标准横断面宽50米：3米（人行道）+2米（连续绿化带）+3.5米（非机动车道）+5米（两侧分隔带）+23米（机动车道）+5米（两侧分隔带）+3.5米（非机动车道）+2米（连续绿化带）+3米（人行道）=50米

人行道外侧均设置0.5米土路肩，再进行1：1.5放坡到地面。机动车道路面路拱横坡为两面坡，坡度为1.5%，路拱曲线为直线型，坡向机车车道外侧；非机动车道为单面坡，坡度为1.5%，路拱曲线为直线，坡向人行道一侧；人行道为一面坡，坡度为1%，坡向非机动车道。

4、路基处理

现有场地为填海造地形成，表层主要为吹填砂，且厚度一般在3.20m～4.70m。吹填的砂土层目前还处于松散状态，承载力较低，在设防烈度为7度时，本场地土层发生液化，液化等级为严重。因此必须对吹填砂层进行处理。

饱和松散的砂土地基，其本身有很大的的震密性，当遇到强大的地震力作用时，土的孔隙要减小。但因短时间内充满土孔隙中的水难以实时排出，土孔隙无法减小，土骨架呈松驰状态，土粒间的有效应力逐渐转变为超孔隙水压力，随着振动的持续作用，土中超孔隙水压力不断地聚集、提高，当其值达到相应的固结压力，土粒呈悬浮状态，土粒间有效应力几乎减小为零，地基土骤然丧失抗剪强度和承载能力，土体变为粘滞液体，并出现喷沙冒水等现象，即产生液化。当产生液化时，地基的承载力将会大大降低，对其上的工程造成巨大的破坏作用。

目前曹妃甸地区应用较多，技术比较成熟的处理砂土液化的处理方法有换填、挤密碎石桩和强夯置换法。

1）换填需对整个液化等级为严重的土层进行挖除换填，因本项目液化等级为严重的土层较厚，大概为15m，并且地下水位较高，从实施难度和经济角度考虑不适用于本工程。

2）振动挤密碎石桩首先用振动成孔器成孔，成孔过程中桩孔位的土体被挤到周围土体中去，成孔后提起振动成孔器，向孔内倒入约1米厚的碎石再用振动成孔器进行捣固密实，然后提起振动成孔器，继续倒碎石，直至碎石桩形成。振动挤密碎石桩与地基土形成复合地基，是一种有效的处理砂土液化的地基处理方法，近年在公路工程中得到了广泛的应用。对软弱土层厚度小于15m或在该深度以内遇有较硬土层时，将桩端置于较硬土层中。挤密碎石桩的造价较高（约420元/m2），施工复杂程度较高，施工周期长，施工过程中效果受施工质量影响较大，故本次设计不考虑使用。

3）强夯置换法相对于其他地基处理方式，强夯法是消除砂土地基液化最为经济的手段之一，？且施工简单，易于操作和管理，并且在曹妃甸地区已经有一些成功的工程实例可以借鉴，所以本次地基处理推荐使用强夯置换法。

路基处理范围为道路红线（坡脚）两侧外2m范围。挖除表层砂或淤泥，淤泥层较厚时，抛石挤淤，然后换填山皮石至路面结构下20cm，开始采用强夯机两遍点夯，一遍满夯的方法进行施工。如地下基础不好，夯沉量不能满足要求时，可向该施工作业面内填碎石重新局部强夯，直到夯沉量满足要求为止，开始填筑20cm级配碎石，满足压实要求。

5、路面结构设计

机动车道路面结构采用：

细粒式改性沥青混凝土AC-13C 4cm

粘层油（PC-3）

中粒式沥青混凝土 AC-20C 6cm

粘层油（PC-3）

粗粒式沥青混凝土 AC-25C 8cm

下封层 1cm

透层油（PC-2）

水泥稳定碎石（4.0MPa） 18cm

水泥稳定碎石（3.0MPa） 18cm

级配碎石 20cm

总厚度 75cm

非机动车道路面结构采用：

细粒式沥青混凝土 AC-13C 3.5cm

粘层油（PC-3）

中粒式沥青混凝土 AC-16C 4.5cm

下封层 1cm

透层油（PC-2）

水泥稳定碎石（3.0MPa） 20cm

级配碎石 20cm

总厚度 49cm

人行道路面结构采用：

透水型步道方砖 6cm

水泥砂浆垫层 2cm

C15无砂砼 15cm

粗砂垫层 5cm

总厚度 28cm

三、得出的经验

1、要认真做好地质勘查工作，并在施工前核实地质情况。

2、设计过程中要参考本地区已经实施完成的设计经验及工程可实施性。

参考文献

[1] 《唐山市曹妃甸工业区西港路市政道路工程工程地质勘查报告》；

港口平面设计规范范文第4篇

关键词：港口 工程装备 装卸工艺

1.工程概况

根据《中山港总体规划》，中铁南方装备制造基地拟建地点位于中山市临海工业园东6围，处于马鞍背的南端。该基地建设规模为年总拼大型钢箱梁40万吨、制造工程机械和海洋工程装备45台（套）、砼预制产品100万吨（40万m3）的大型基地，同时能兼顾中铁港航工程局工程船舶停靠、补给、检修、维护和改造。

本项目为基地配套码头工程，根据生产要求，共布置9个泊位，使用岸线长999m。

2.项目建设必要性

中铁南方装备制造基地的建设，对提升中山临海装备制造业的发展，加快装备制造业产业集群的形成，促进中山市产业结构调整升级将发挥重要的作用。同时对中铁工业板块拓展珠三角和南方地区桥梁钢结构业务、优化调整工业产品结构、拓展海外工程战略布局以及支撑拓展水工板块业务等方面有巨大的现实意义。

钢箱梁钢结构拼装原材料主要为板单元及辅料，进口总量约43万吨/年，安排在1# 5000吨级杂货泊位卸船；盾构机、架桥机及钻井平台的钢材及配套件等原材料须进口，港口运量达39.2万吨/年，安排在2# 5000吨级杂货泊位卸船；基地计划生产盾构机10台套/年，每台套装船拼装时间为8天。架桥机15台套/年，每台套装船拼装时间为12天，均安排3# 5000吨级机械拼装出运泊位拼装装船出口；基地计划生产钻井平台20台套/年，每台套舾装时间为35天，舾装出口安排在4# 2000吨级钻井平台舾装泊位；工程船舶的停靠、检修、维护、改造和补给装卸安排在5#和6#泊位进行，两泊位可调配使用；拼装生产的钢箱梁钢构件年出口量为40万吨/年，安排在7# 3000吨级大型钢箱梁出运泊位装船出口；混凝土长细及小型预制件成品港口运量为60万吨/年，安排在8# 1000吨级坞式泊位进行装船出口；生产混凝土预制构件所需原材料为砂石料、钢筋等，进口水运量为59万吨/年，预制沉箱出口水运量为4万吨/年，均安排在9#5000吨级泊位进行装卸船。

4.装卸工艺方案

根据本工程货运量、流向和货种性质，本工程码头考虑如下装卸方案。

1#泊位（5000吨级杂货泊位）：用于钢梁制作原料钢板的卸船。码头前沿装卸作业采用2台50t门座起重机。

2#泊位（5000吨级杂货泊位）：用于工程装备制造原料钢材及配套件的卸船。码头前沿装卸作业采用2台50t门座起重机。

3#泊位（5000吨级机械拼装出运泊位）：用于盾构机及架桥机装船拼装出运。码头前沿不配置设备进行辅助作业，泊位空闲时也用于钻井平台舾装。

4#泊位（2000吨级钻井平台舾装泊位）：用于钻井平台的舾装。钻井平台通过滑道下水舾装。

5#、6#泊位（2000吨级工作船泊位）：用于中国中铁港航工程局工作船舶的停靠、补给、检修和改造，码头前沿配置1台50t门座起重机进行辅助作业，两泊位共用。

7#坞式泊位（3000吨级杂货泊位，160m×55m）：用于钢梁场地制作的钢梁出运，拟采用2台1500t－65m门式起重机装卸作业。门式起重机沿轨道行走，兼顾钢箱梁大节段拼装区装卸作业。

8#坞式泊位（1000吨级杂货泊位，60m×30m）：主要用于混凝土预制厂生产的长大预制件及部分小型预制构件的

出运，采用120t－41m门式起重机装卸船作业。门式起重机沿轨道行走，兼顾预应力桩、板、梁堆放场地装卸作业。

9#泊位（5000吨级砂石料泊位）：用于砂石料、钢筋的卸船作业、混凝土沉箱的出运。砂石料卸船采用船舶带式输送机，码头面配置卸料斗接卸；钢筋卸船量较小，采用轮胎起重机卸船。水平运输

钢板、板单元、钢筋：采用Q45牵引车、20t、30t平板车作业；砂石料：采用伸缩式移动带式输送机输将砂石料从码头前沿运送至砂石料堆场，再采用单斗装载机将砂石料运送至搅拌站料斗。堆场装卸

钢筋堆场采用100t履带起重机进行装卸作业；砂石料堆场采用单斗装载机作业；钢材采用20t门式起重机装卸作业；钢箱梁大节段拼装区采用120t门式起重机进行起吊作业；预应力桩、板、梁堆放场地采用60t、41t门式起重机进行起吊作业；1500t门式起重机用于钢箱梁大节段拼装区装卸作业。板单元钢材装卸工艺流程

水运：船50t门座起重机牵引平板车100t履带起重机堆场

陆运：港外汽车100t履带式起重机堆场砂石料工艺流程

船堆场：砂石料船船上带式输送机漏斗伸缩式带式输送机砂石料堆场

堆场搅拌站：堆场单斗装载机搅拌站砂石料斗门式起重机

门式起重机是桥式起重机的一种变形，结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，在轨道上行走。本工程拟采用1500t-61m门式起重机对钢箱梁等重件进行装卸，采用无悬臂双梁双小车门式起重机，双主梁结构。大车采用双轨走行、十字铰及柔性铰混合均衡及导向。该设备设置有2台小车，起重能力均为750t。另外设置2个副起升机构，起升能力均为30T，用于辅助主起升机构完成工件吊运。

中铁南方装备制造基地将来的良好正常运行，装卸机械设备的选型至关重要。本装卸工艺方案中门式起重机、门座起重机等机械均是国内设计制造发展成熟的机型，能很好地满足中铁南方装备制造基地装卸工程装备和钢箱梁等重件的要求，为该工程装卸工艺系统的设计实施提供依据。另外，良好的港口设备综合管理能力，统筹运行，对降低装卸费用，提高企业经济效益具有重要意义。

港口平面设计规范范文第5篇

关键词:钢结构;栈桥;橡胶支座;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

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

1 前言：

栈桥一般指形状像桥的构筑物，车站、港口、矿山或工厂，用于装卸货物或上下旅客或专供施工现场交通、机械布置及架空作业用的临时桥式结构。在土木工程中，为运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施，按采用的材料分为木栈桥和钢栈桥。输煤栈桥是煤矿建设中主要的辅助生产构筑物，这些输煤栈桥大部分采用钢结构形式。钢结构具有材料强度高、质量轻等特点，适用于大跨度结构；大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，在工地拼装，施工周期短。由于以上两个特点，煤矿建设中越来越多地采用钢结构栈桥。目前国内大跨度输煤栈桥结构形式一般采用钢桁架结构，这种结构有成熟的应用经验。本工程采用钢结构平行弦栈桥。如图1所示。

图1116米跨钢结构栈桥

在栈桥设计之前应先行了解工艺布置简图及所需结构形式。在常规设计中，桁架主要有平行弦式和下撑式2种结构形式。平行弦桁架的支座位于下弦两端节点，故在其高度范围内，桁架可用于围护结构的侧墙骨架；当采用平行弦桁架时，为保证结构的整体稳定，一般应在两端设门形刚架，在桁架的上弦和下弦处，宜通长设置桁架间纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑。而下撑式桁架的支座位于上弦端节点，由于其自重对结构稳定有利，故在桁架之间，沿全长设置上下弦纵向水平支撑，同时设置横向垂直支撑即可；下撑式桁架的结构形状，更接近构件的弯距包络图，受力更合理。综合考虑2种桁架形式，因本工程采用露天栈桥，不需侧向围护，但考虑到桁架跨越河道，应满足桁架下弦底面至河面最高水位净高要求，故采用平行弦桁架结构形式。同时，由于净高的要求，造成栈桥下侧支柱较长，很难满足强度要求，故将此桁架两端支座做成三角形桁架式。此时，既可以满足下侧支柱强度要求，又有利于桁架计算跨度的减小。

2 桁架结构设计

本工程是跨越河流的一段输煤栈桥，为露天式栈桥，跨度116米，矢高9米，桥面宽度8米，坡度为0度。桁架主体构件有上弦钢梁、下弦钢梁、上下弦之间的腹杆、桥体两端的框口柱、框口梁、桥面及顶面的钢梁及水平支撑、两榀桁架之间的垂直支撑。桥面满铺花纹钢板，管状皮带支腿间距为18m，支承于楼面钢梁之上。桁架上下弦钢梁及框口柱、框口梁均为焊接H型钢。腹杆中的竖杆采用国标H型钢，斜杆采用等肢双角钢。栈桥楼面恒载即为花纹钢板自重、其下的加劲肋自重、楼面水平支撑自重、楼面钢梁自重及管状皮带支脚传来的荷载。栈桥楼面活载即为检修荷载，取为2kN/m2。屋面恒载包括屋面水平支撑自重、屋面钢梁自重；由于本工程栈桥不封闭，故屋面活载可不考虑。该地区基本风压为0.45kN/m2(n=50，B类场地)；基本雪压0.40kN/m2(n=50)；抗震设防烈度为6度；设计基本地震加速度为0.05g；设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅱ类。

3 计算模型

3.1 平面模型

桁架计算一般可将空间体系转换为平面体系进行计算，栈桥侧向两个单榀桁架承受由屋面和楼面传来的竖向荷载。栈桥两端支座处由两个平面刚架承受两个侧面垂直桁架传来的垂直和水平荷载。在PKPM(STS)中，取输煤栈桥单侧桁架建模。建模类型选择桁架，将栈桥楼面及屋面恒载及活载的一半布置到桁架上下弦的节点处，桁架左侧为固定铰支座，右侧为滑动支座。如图2所示。

图2平面计算模型

3.2 空间计算

将端柱与其上下相连的横梁刚接，形成封闭刚架，上下弦杆与端柱形成平面框架，弦杆在节点处为连续的刚接节点，竖向腹杆因采用国标H型钢，根据《钢结构设计规范》GB50017-2003中第8.4.5条规定应考虑节点刚性所引起的次弯矩，故采取与上下弦刚性连接的方式，其它腹杆与弦杆采用铰接连接，如图3所示。

图3空间计算模型

4 计算结果及分析

4.1 结构动力特性分析

结构自振特性是结构固有动力指标，是自由振动时结构周期、频率及振型。自振周期主要取决于结构的组成体系、质量、刚度、质量分布以及支撑条件等，同时自振特性也是进行动力分析的基础。结构动力分析中最基本的问题是计算自振频率和振型以及阻尼。由于阻尼对结构自振特性的影响很小，因此在求结构的自振频率和振型时，通常忽略阻尼的影响。结构固有频率和振型采用模态分析确定。

SAP2000软件提供两种方法进行模态分析，特征向量法和Ritz向量法。目前SAP2000程序常使用相对稳定的子空间迭代法进行特征向量分析。本工程即采用这种方法对空间桁架计算模型进行模态分析。

结构的固有频率先出现在刚度较小的方向和部位，对本工程的钢栈桥来说，竖向刚度较弱，所以一阶振型为Z向的平动振型，即在竖向面内发生平动位移。水平振型出现在第二阶，说明竖向及水平向刚度基本均匀，刚度布置较为合理。第一振型周期为T1=5.48755；第二振型周期为T2=5.34041；第三振型周期为T3=2.74702。

4.2 位移计算

恒载与活载作用下的节点位移相差不大，由于整体计算考虑变形协调，所以SAP2000计算的位移值略小。

表1 恒载标准值+活载标准值的部分节点位移(STS/SAP2000)

考虑到结构跨度较大，应预先起拱。栈桥桁架受活载影响较小，故以恒载产生的竖向位移为准对桁架进行反向起拱。

4.3 应力比计算

下弦计算部分杆件应力比值，如表2所示。

表2 部分杆件应力比

同样的杆件型号，SAP2000应力比计算结果均比STS的结果小，表明STS计算确定的杆件尺寸有一定余度。

4.4 支座的处理

由于本工程桁架很长，在恒载及活载作用下产生的水平位移已经非常大，再则受温度荷载的影响不容忽视，综合上述各种工况，在右侧支座端部产生的位移可达240mm。普通的辊轴支座处理大位移较为不合理，故选用桥梁专业上普遍使用的橡胶支座，取得了良好的使用效果。

4.5 侧向水平荷载的探讨

本工程由于栈桥不封闭，仅有钢桁架骨架。但由于长度超长，水平风荷载及地震作用对其影响不能忽略。风荷载可根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中表7.3.1的第32项确定桁架的体型系数。而后可采用虚面的方法进行风荷载的施加。

地震作用直接在SAP2000中采用振型分解反应谱法进行计算。

4.6 基础设计的探讨

本工程栈桥共有4个支腿，左侧两个支腿采用固定铰支座，右侧两个支座采用滑动铰支座。每个支座下侧采用承台桩基础结构形式。由于在水平荷载的作用下，栈桥支座下侧将产生方向相反的X向及Y向水平剪力。故在设计桩基础时不宜将栈桥某一侧两支座的承台做成整体，因此时桩所受的水平剪力将不清晰。宜将各支座承台分别进行设计，使其受力更加合理。

5 结论

对于钢结构超长栈桥的平面计算，由于结构体系拆分较多，计算简图之间的变形协调关系难于准确把握，容易导致构件设计偏于保守。