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 土质 (1)1.3.2 水位 (2)1.3.3地震 (2)1.4建材供应 (2)1.5施工条件 (2)1.6码头规划尺度 (2)第二章采用规范及参考资料 (3)第三章码头结构选型 (4)第四章码头结构布置 (5)4.1码头结构总尺度的确定 (5)4.1.1 码头结构的宽度 (5)4.1.2 码头结构沿码头长度方向的分段 (5)4.1.3 岸坡坡度 (5)4.2码头设备的型式和布置 (5)4.2.1 橡胶护舷 (5)4.2.2 系船柱 (6)4.2.3 护轮槛 (6)4.2.4 门机轨道 (6)4.2.5 工艺管沟 (6)4.3码头结构的构造型式与布置 (7)4.3.1 桩 (7)4.3.2 桩帽 (7)4.3.3 横梁 (8)4.3.4 纵梁 (8)4.3.5 横向排架 (9)4.3.6 面板和面层 (9)4.3.7 靠船构件 (10)4.3.8 接岸结构 (11)第五章码头荷载 (12)5.1永久荷载计算图示 (12)5.2荷载 (12)5.2.1 永久荷载 (12)5.2.2门机荷载 (13)5.2.3 堆货荷载 (14)5.2.4 船舶荷载 (14)第六章横向排架计算 (16)6.1计算基本假定 (16)6.2计算图式 (I)6.3刚性系数 (I)6.3.1 轴向刚性系数 (17)6.3.2 其他刚性系数 (17)6.4计算 (I)6.4.1 公式中的符号 (19)6.4.2 桩顶的变位 (19)6.4.3 桩顶断面的内力 (20)6.4.4 静力平衡方程式 (20)第七章附件 (21)第一章设计资料1.1 码头用途拟设计的高桩码头系河北省沧州地区黄骅港（原名大口河港）二期工程的主要港口水工建筑物，供3000吨级沿海杂货船和1000吨级驳船系、靠及装卸件杂货之用，主要货种为玉米、棉花、盐、砂石料、土特产品等。

1.2 工艺要求满足长100米、型宽14米、满载吃水5.5米，载货量为3000吨，满载排水量为4900吨的2艘沿海杂货船同时靠泊和装卸作业要求。

满足轨距为10.5米起重量为5吨伸臂为25米的Mh-2-250型门座起重机在码头上作业的要求。

码头上均布荷载为前沿地带q1=25kN/m2 、前方堆场q2=40kN/m2码头前沿应设置系、靠船设施及供电、供水设施，以供船舶安全方便系靠，装卸作业和取得补给。

1.3 自然条件1.3.1土质按二期工程件杂货港区规划，拟建码头位于宣惠河河口段的左侧，黄骅一期煤码头下游约360米处的河段处。

拟建码头处的地基土壤物理力学性质指标，可据1#钻孔资料确定，见表1-1。

表1-1 地基土壤物理力学性质指标土层标高（m）土壤名称含水量ω(%)天然重度kN/m3空隙比e快剪 固快 允许承载力(kN/m2)桩侧极限摩阻力(kN/m2)桩端极限阻力（kN/m2）φ(°)C（kg/cm2）φ(°)C（kg/cm2）-1.35至-3.45粘土（软-流塑）36.7 18.5 1.05 5.9 0.18 12.20.10 80 10~15-3.45至-13.45粘土（软-流塑）38.6 18.3 1.09 7.0 0.11 21.00.14 80 25~40-13.45至-26.85 亚砂土（软塑）21.2 19.9 0.65 28.00.14 150 45~60 18001.3.2水位设计高水位：+1.614（黄海零点），设计低水位：-1.746；校核高水位：+3.114 ，校核低水位：-3.646；平均潮位：0.00。

1.3.3地震地震：按7度设防1.4 建材供应砂、石料均由外地（山东及河北）通过水、陆运输运入工地，三材由国家按计划满足供应，钢筋品种、规格按实际构造需要选用。

1.5 施工条件由于当地码头施工力量薄弱，故码头施工可委托交通部第一航务工程局一公司承担，如做灌注桩方案可委托天津市地基基础开发公司来承担。

由于新建码头系在原港区附近，因此水陆运输、水电供应均能满足施工要求。

1.6 码头规划尺度码头长：251米；码头前沿标高：+3.30米（黄海零点）；港池底标高：-8.30米。

第二章采用规范及参考资料《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）《高桩码头设计与施工规范》（JTJ291-98）《码头附属设施技术规范》（JTJ297-2001）《海港工程设计手册》《港工建筑物》（天津大学出版社）《港口水工建筑物》第二版（人民交通出版社）黄骅港地区土质较软，承载力差，适合打桩，故选用高桩码头。

对于其上部结构，承台式适用于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，桁架式构造复杂，故选用梁板式。

梁板式码头各构件受力明确合理；可以采用预应力钢筋混凝土结构，提高构件抗裂性能，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，施工速度快；靠船构件的悬臂长度较短，适用于荷载较大且复杂的大型海港码头，故该码头采用梁板式上部结构。

由于当地地基软土层较厚、土质差，为了保证码头建筑物的稳定性和减少填方，所以可在稳定岸坡上建造宽桩台式高桩码头。

4.1 码头结构总尺度的确定4.1.1 码头结构的宽度本码头采用宽桩台高桩码头，由于码头结构宽度大，结构总宽度内作用的荷载性质和大小不同，故用纵向变形缝将结构分为前后两部分——前方桩台和后方桩台。

前方桩台上设有轨距为10.5m 的门座起重机，取宽度为14m ；考虑门机吊臂的最大伸距为25m ，故取后方桩台宽度为18m 。

4.1.2 码头结构沿码头长度方向的分段为了避免在结构中产生过大的温度应力和沉降应力，沿码头长度方向隔一定距离设置变形缝。

变形缝的宽度取为20mm ，变形缝内用泡沫塑料填充，以保证结构自由伸缩。

变形缝的间距取为50.2m 。

由于该地区土质条件不好，为了加强对不均匀沉降的适应性，把结构分段处的两端做成悬臂式上部结构，悬臂的长度为1.3m 。

码头沿长度方向分为5段，每段长度50.2m 。

4.1.3 岸坡坡度港池底标高-8.30m ，码头前沿标高+3.30m ，码头宽度32m 。

考虑当地的土质条件和设定的码头结构的宽度，岸坡坡度设为1：3。

4.2 码头设备的型式和布置4.2.1 橡胶护舷由于海水腐蚀性强，同时船舶的尺度较大，故采用橡胶护舷。

船舶靠岸时的有效撞击能量202n M V E r =ρ —有效动能系数，取为0.8；M —船舶的质量，4900t ； Vn —船舶靠岸时的法向速度，0.15m/s 。

E 0=44.1kJ ，船舶一般都是斜向靠码头，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 型橡胶护舷50015005H L Z ´-（图3-1）橡胶护舷在码头高度方向的布置，应使船舶在不同水位和不同吃水深度时都能用船体干舷部分接触护舷。

船舶满载时最大吃水时的干舷高度为 1.8m ，而设计低水位与设计高水位之差为3.36m ，故在靠船构件上设置3排橡胶护舷，高程分别为+2.814，+1.284，-0.246。

图3-2 25t级单挡檐型系船柱4.2.3护轮槛护轮槛断面为100㎜´100㎜。

4.2.4门机轨道门机轨道布置在码头的前方桩台上，距码头前沿2m，间距为10.5m。

门机轨道下设纵梁。

4.2.5工艺管沟码头前沿应设供电、供水设施，故铺设2条工艺管沟，宽度均为0.6m，深为1.4m，中间用隔板隔开，上面盖设厚度为0.15m，宽度为1.65m的盖板。

设置在码头前沿靠船构件和前纵梁之间，在系船柱下方。

管沟底板接于靠船构件上，厚度为10cm。

为排除管沟内积水，在上面设置排水孔。

4.3码头结构的构造型式与布置4.3.1桩本码头采用预应力钢筋混凝土空心方桩，断面尺寸取为500mm×500mm，空心直径为240mm，混凝土采用C40。

桩尖的宽度为（0.2~0.25）b=100~125mm,取为100mm；桩尖段的长度为(1.0~1.5)b=500~750mm，取为600mm；桩尖段箍筋加密范围为3b=1500mm；桩头段加设钢筋网的长度为4b＝4×500＝2000mm。

桩的各段尺寸见图3-3。

图3-4 单桩桩帽尺寸对于双直桩和叉桩上方的桩帽，相邻两根桩在桩顶处的净距取为300mm，桩帽底面尺寸为1600mm×800mm，桩帽顶面尺寸为2000mm×1200mm，桩帽形式及断面尺寸如图3-5。

（a）前方桩台 （b）后方桩台图3-6 横梁断面图4.3.4纵梁由于纵梁荷载较大，并且顶面需要装设钢轨，故采用空心矩形断面，采用下部预制、上部现浇的叠合梁。

纵梁断面如图3-7。

4.3.5（1）取为3:1（2）4 4.3.6取为 3.2m，板宽为，中间宽度图3-8 面板断面图为找平码头地面和作为磨耗层，在面板上铺设50mm厚的混凝土面层。

为防止面层混凝土在气温变化时引起膨胀或产生裂缝，面层设伸缩缝，缝宽10mm，缝深10mm，用沥青填塞，缝的间距为4m。

面层上做坡度为0.5%的排水坡。

为排除梁格内的蒸汽，在面板内设置排气孔，直径为50mm，间距2m。

4.3.7靠船构件由于板式靠船构件沿码头长度方向有全面的防护，小船不至误入码头下面，并可防护桩免收冰凌及其他漂浮物的撞击，该码头的靠船构件形式采用悬臂板式。

悬臂板式靠船构件由悬臂板、胸墙板和水平纵梁三部分组成，每两个横向排架之间设一块。

悬臂板在预制场整体预制，运到现场安装，并与横梁整体连接。

两靠船构件之间在施工水位以上的接缝在现场浇筑，使其在码头长度方向连成整体。

靠船构件断面图见图3-9。

4.3.8接岸结构因为采用的是宽桩台式码头，故仅需设矮小的接岸结构。

在本次设计中采用重力式挡土墙，断面为梯形。

根据稳定计算，设定上底1m，下底1.8m，高1.95m，具体形式见图3-10。

图3-10 接岸结构断面第五章 码头荷载5.1永久荷载计算图示5.2荷载 5.2.1永久荷载永久荷载包括面层、面板、横纵梁等构件的自重。

（1）P 1=g 靠船构件+g 管沟盖板=400.30kNg 靠船构件=()()()0.40.5 1.40.40.5 2.396250.150.150.3 1.1 6.80.10.65 6.80.922ìüéù+´+´ïïêú´´++´+´+´´-íýêúïïëûîþ=359.91kNg 管沟盖板=24 1.650.15 6.840.39´´´=kN（2）P 2=g 面层+g 面板+g 纵梁=273.47kNg 面层=240.05 6.8 2.57521.01´´´=kNg 面板=()2250.5 6.8 3.140.1512 2.575164.30´´-´´´=kN g 纵梁=()2250.30.50.51 3.140.10.20.5 6.888.16´´+´-´-´´=kN（3）P 3=g 面层+g 面板+g 纵梁=440.48kNg 面层=240.05 6.8 5.2542.84´´´=kNg 面板=()2250.5 6.8 3.140.1512 5.25334.98´´-´´´=kN g 纵梁=()2250.51 3.140.10.20.5 6.862.66´´-´-´´=kN（4）P 3=g 面层+g 面板+g 纵梁=358.80kN g 面层=240.05 6.8 4.11533.58´´´=kNg 面板=()2250.5 6.8 3.140.1512 4.115262.56´´-´´´=kN g 纵梁=()2250.51 3.140.10.20.5 6.862.66´´-´-´´=kN (5)横梁自重q=()250.90.60.4123.5´´+´=kN 5.2.2门机荷载门机荷载为主导可变荷载，堆货荷载和船舶撞击力为非主导可变荷载。