目录第一章设计资料 (1)1.1 码头用途 (1)1.2 工艺要求 (1)1.3自然条件 (1)1.3.1地形 (1)1.3.2 原有护岸情况 (1)1.3.3地基土壤物理力学性质指标 (2)1.3.4 水位 (3)1.4 建材供应 (3)1.5 施工条件 (3)1.6 码头规划尺度 (3)第二章码头结构选型 (4)第三章码头结构布置及构造 (4)3.1 码头结构总尺度的确定 (4)3.1.1码头结构的宽度 (4)3.1.2 码头结构沿码头长度方向的分段 (4)3.1.3 桩顶高程 (5)3.2 码头上工艺设备的型式及布置 (5)3.2.1 门机轨道的布置 (5)3.2.2 工艺管沟的位置和尺寸 (5)3.2.3 系船柱的型式和布置 (5)3.2.4 橡胶防冲设备的型式和布置 (6)3.2.5 护轮槛 (7)3.3码头上部结构系统的布置和型式 (7)3.3.1 横向排架 (7)3.3.2 纵梁 (8)3.3.3 面板和面层 (9)3.3.4 靠船构件 (10)3.4 基桩的布置及构造 (10)3.4.1 横向排架中桩的布置 (10)3.4.2桩的纵向布置 (10)3.4.3 桩的构造 (11)3.4.4 桩帽的构造 (11)第四章码头荷载 (12)4.1 永久荷载 (12)4.1.1 永久荷载计算图示 (12)4.1.2 永久荷载的计算 (13)4.2 可变荷载 (14)4.2.1 船舶荷载 (14)4.2.2 堆货荷载 (16)4.2.3 门机荷载 (16)4.3 作用效应组合设计值的确定 (18)第五章横向排架计算 (19)5.1 计算基本假定 (19)5.2 桩的刚性系数 (19)5.3 桩上荷载及符号定义 (21)5.4 桩顶的变位 (22)5.5 桩顶断面的内力 (22)5.6 静力平衡方程 (22)5.7 基桩承载力验算 (24)第六章附件 (26)(1) 高桩码头平面图与立面图 (26)（2）高桩码头断面图 (26)第一章设计资料1.1 码头用途拟设计的码头系天津港所属船舶修理厂的配套工程之一，供待修船舶系靠、检修、修理和新建船舶舾装之用。

1.2 工艺要求满足主机马力为1900HP，长45.79米宽9.8米型深5.0米，最大吃水4.5米港作拖轮停靠和修理要求，满足长度为67.52米载重量1000吨，满载排水量为1830吨供游轮停靠要求。

满足轨距为10.5米，起重量为10吨，荷载代号为M h-4-25门座起重机（1台）在码头上作业的要求。

满足自重为23.8吨，最大其中量为16.8吨，使用吊重为9吨（打支腿工作）的Q161型轮胎吊在码头上作业的要求。

满足码头上堆置15kN/m2的负荷要求。

码头前沿设两条工艺管沟，一条供敷设水、乙炔、压缩空气之用，一条供敷设电缆用。

码头前沿设置供船舶和电焊机使用的供电箱4个和供门机使用的供电箱1个。

码头前沿设置船桩和防冲设备以供船舶安全方便系靠。

1.3自然条件1.3.1地形修船码头位于海河下游左侧凹岸内，现有岸坡稳定，水深无明显变化。

1.3.2 原有护岸情况现有护岸为木桩基L型钢筋混凝土结构，横断面如图1-1所示，经唐山大地震考验，安全可靠可继续使用，护岸前岸坡平均坡度为1：5。

图1-1 原有护岸的横断面图1.3.3地基土壤物理力学性质指标地基土壤物理力学性质指标见表1-1： 土层标高（m ） 土的名称 天然含水量(%)W湿重度3(/)KN m 孔隙比ε 固结快剪 桩侧极限摩阻力2(/)KN m ()φ︒ 2/C Kg cm4.7-以上泥质亚粘土 42.2 17.7 1.2 19 0.19 15 4.7~12.0-- 深灰色粘土46.6 17.5 1.3 13 0.13 15 12.0~20.0-- 深灰色亚粘土28.6 19.6 0.79 19 0.11 60 20.0~22.0-- 黄褐色粘土 29.5 19.7 0.81 16 0.25 60表1-1 地基土壤物理力学性质指标当桩尖打至20.0m -以下时，桩端极限阻力21600/R KN m =。

1.3.4 水位设计高水位：+3.50米；设计低水位：+1.00米；平均水位：+2.20米。

1.4 建材供应钢筋、水泥、木材按计划满足供应，钢筋品种、规格按实际构造需要选用，橡胶防冲设备可采用天津市工厂生产的产品，砂石料由外地供应宜节约使用。

1.5 施工条件码头施工可委托一航局一公司承担，该公司技术力量雄厚，施工经验丰富，有规模大、机械化程度高的构件预制厂，能制作各种规格的钢筋混凝土和预应力混凝土构件(桩、梁、板、靠船物件等)有大型和小型的起重运输机械和各种工程船舶(打桩船、起重船、拖轮、驳船等)可满足施工需要。

1.6 码头规划尺度码头平行于护岸布置，码头前沿线距钢筋混凝土L型挡土墙32.5m。

码头长90m，码头宽度可根据使用要求和选用的结构形式确定。

码头前沿标高+4.5M码头前水深-4.0M。

第二章码头结构选型天津港海岸地貌为淤泥质海岸类型，土质较软，多为粘性土壤，承载能力差，适合打桩，故选用高桩码头。

由此码头的用途和工艺要求可知，码头上部结构中除了面板、靠船构件等主要组成外，还应布置工艺管沟和门机轨道梁等。

所以对于其上部结构，承台式适用于水位变化较大，且岸坡土质较好的情况；无梁板式只能采用非预应力面板，且跨度不宜太大，桩的承载力不能充分发挥，码头面不能承受集中荷载；桁架式构造复杂，易损坏，难维修，造价往往就高。

梁板式高桩码头将码头面上的堆货荷载和流动机械荷载通过面板传给纵梁和横梁；门机荷载直接由门机轨道梁承受；作用在靠船构件和系船柱块体上的船舶荷载通过横梁传给桩基，故梁板式码头各构件受力合理明确；由于采用预应力钢筋混凝土结构，提高了构件抗裂性能，减少了钢筋用量；横向排架跨度大，桩的承载力能充分发挥，装配程度高，施工速度较承台式和桁架式快；因横梁位置较低，靠船构件的悬臂长度较无梁板式短；适用于荷载较大且复杂的大型海港码头。

故此码头上部结构采用梁板式。

由于此地区地基中软土层较厚、土质差，且土坡已经较为稳定，所以可以建造宽桩台式高桩码头，这样既可以保证码头建筑物的整体稳定性，还可以减少填方。

由于码头宽度较大，通常将整个码头结构用纵向变形缝分成前后桩台。

第三章码头结构布置及构造3.1 码头结构总尺度的确定3.1.1码头结构的宽度由于本码头采用宽桩台式高桩码头，码头结构宽度较大，而在此宽度内前后区域所受的荷载差异较大，故把码头用纵向变形缝分为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，此码头的码头前沿地带设有宽度为10.5m的门机，且从码头前沿线到门机后轨外1.5m处的范围内。

故码头前沿地带宽度为14m，且门机轨道下分别设有纵梁。

-=。

后方桩台宽度取为32.51418.5m3.1.2 码头结构沿码头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，沿码头长度方向设置变形缝。

变形缝的宽度取为25mm，变形缝内用泡沫塑料的功能柔性材料填充，以保证结构自由伸缩。

本码头长度为90m，采用梁板式高桩码头，故变形缝的间距取为45m。

变形缝的形式取为悬臂梁式，悬臂的长度取为 1.5m。

为防止相邻两分段水平位移不一致，造成轨道错牙，变形缝在平面上应作成凹凸形，凹凸缝的齿高为300mm。

3.1.3 桩顶高程桩顶高程为+2.67。

3.2 码头上工艺设备的型式及布置3.2.1 门机轨道的布置门机轨道布置在码头的前方桩台的纵梁上，从码头前沿线到门机后轨外的距离为2m。

3.2.2 工艺管沟的位置和尺寸此码头为舾装码头，在码头前沿应设置两条管沟，一条供铺设电缆和提供压缩乙炔用，另一条供为船舶供水和提供压缩空气和氧气的管线。

对于高桩码头，管沟的位置一般设置在码头前沿靠船构件和前纵梁之间，在系船柱下方，两条管沟之间用墙开。

采用小尺寸管沟，管沟的宽度为0.7m，深度为0.9m。

上面盖设厚度为0.2m，宽度为1.80m的盖板，下部铺设0.1m的底板。

管沟底板接于靠船构件上，厚度为10mm。

为排除管沟内积水，在管沟底部设置排水孔。

管沟的尺寸如图3-1：图3-1 工艺管沟结构图3.2.3 系船柱的型式和布置本码头应满足载重量为1000t 的船舶，故船舶系缆力的下限值为150KN ，选择15t 级，在距码头前沿0.8m 处设置，系船柱之间的间距取为21m ，沿码头长度方向布置5个。

选用单挡檐型，底盘形状选为方形，柱壳材料选为铸铁。

系船柱的形式如图3-2：图3-2 系船柱的型式及尺寸3.2.4 橡胶防冲设备的型式和布置由于海水腐蚀性强，同时船舶的尺度较大，故采用橡胶护舷。

由于D 形橡胶护舷具有吸收能量大，反力适中，安装与维修方便，护舷底宽较小等优点，故在本码头中选用D 形橡胶护舷。

船舶靠岸时的有效撞击能量：202n E MV ρ=式中：ρ——有效动能系数，取为0.7。

M ——船舶的质量，1830M t = n V ——船舶靠岸时的法向速度， 1.6/n V m s =求得：016.40E KJ =,船舶一般是斜靠码头，因此船舶的撞击能量通常是考虑由一个护舷吸收，故选用D 形橡胶护舷30015003H L Z ⨯-。

护舷尺寸如图3-3：图3-3 50015003H L z ⨯- D 形橡胶护舷橡胶护舷的布置应满足船舶在各种水位和不同吃水条件下的安全靠泊，沿码头前沿立面竖向间端布置，船舶满载吃水时的干舷高度为1.3m ，而设计高水位与设计低水位之差为2.5m ，故在靠船构件上设置3排橡胶护舷，高程分别为： 1.7m +、 2.8m +、 4.0m +。

3.2.5 护轮槛护轮槛断面尺寸为100100mm mm ⨯。

3.3码头上部结构系统的布置和型式3.3.1 横向排架3.3.1.1 前方桩台前方桩台的横向排架间距取为7m ，两侧悬臂的长度为1.5m ，每分段设置7组横向排架。

3.3.1.2 后方桩台后方桩台的横向排架间距取为3.5m，两侧悬臂长度为1.5m，每分段设置1.3组横向排架。

3.3.1.3 横梁的构造前方桩台横梁的横断面形式采用到T形，下部预制的预应力结构，上部采用现浇形式，构成现场叠合式结构。

为使桩帽伸出的钢筋穿入预制的下横梁，在横梁的端部预留椭圆形安装孔，其长轴(沿梁长方向)和短轴的长度分别为80mm和40mm。

横梁宽度取为800mm。

断面结构尺寸见图3-4：图3-4 横梁的结构尺寸图后方桩台为了减小梁的宽度又满足板的搁置长度，采用倒梯形断面。

横梁宽度取为600mm。

横梁高度取为1600mm。

3.3.2 纵梁3.3.2.1 纵梁的布置本码头为只设门机不设铁路的梁板式码头，所以在前方桩台的门机轨道下设置两个纵梁。

后方桩台不设纵梁。

3.3.2.2 纵梁的构造纵梁的横断面采用空心矩形断面，选用下部预应力结构预制，上部结构现浇的叠合梁型式。