宿遷港件雜貨碼頭總平面布置與結構設計計算書

1、目 錄1 總論11.1 概述12 自然條件22.1 港區(qū)地理位置22.2 氣象22.2.1 氣溫22.2.2 降水22.2.3 風況32.2.4 霧32.2.5 雷暴32.3 水文32.3.1 特征水位（黃海高程，下同）32.3.2 設計水位42.3.3 徑流、泥沙52.4 河勢52.4.1 河道概況52.4.2 河段演變概況62.5 地形地貌及地質構造72.5.1 地形地貌72.5.2 水文地質72.5.3 地質構造82.6 地震92.7 工程地質評價93 營運資料103.1 設計船型103.2 設計吞吐量104 總平面布置114.1 港區(qū)布置原則114.2 高程及水深的確定114.2.1

2、設計水位及水位差114.2.2 碼頭前沿設計高程124.2.3 碼頭前沿設計水深124.2.4 碼頭前沿水底高程134.2.5 碼頭面縱橫排水坡度設計134.3 泊位數及利用率134.3.1 泊位數134.3.2 泊位利用率154.4 庫場面積154.5 總平面布置174.5.1 水域布置174.5.2 陸域布置185裝卸工藝設計225.1設計原則225.2 主要技術參數225.2.1 吞吐量225.2.2 船型225.2.3 臺時效率225.2.4 泊位年營運天數225.2.5 作業(yè)班次235.2.6 其他技術參數235.3 裝卸工藝確定（方案一）235.3.1 裝卸機械選型235.3.2

3、裝卸工藝流程245.3.3 裝卸機械臺時效率245.3.4 裝卸機械設備臺套數255.3.5 各操作環(huán)節(jié)的效率265.3.6 裝卸工人數和機械司機人數265.3.7 裝卸工人和機械司機的勞動生產率285.3.8 裝卸一艘設計船型時間285.4 裝卸工藝確定（方案二）295.4.1 裝卸機械選型295.4.2 裝卸工藝流程305.4.3 裝卸機械臺時效率305.4.4 裝卸機械設備臺套數315.4.5 各操作環(huán)節(jié)的效率325.4.6 裝卸工人數和機械司機人數325.4.7 裝卸工人和機械司機的勞動生產率335.4.8 裝卸一艘設計船型時間345.5 裝卸工藝方案比選345.6 主要技術經濟指標3

4、45.7 工藝布置356 結構方案設計376.1 碼頭結構選型論證376.1.1 碼頭結構型式的選擇原則376.1.2 設計條件396.1.3 碼頭結構型式的選擇396.2 板梁式高樁碼頭結構方案擬定416.2.1 荷載計算416.2.2 板梁式高樁碼頭的結構布置設計516.2.3 板梁式高樁碼頭的結構尺寸估算567 結構計算907.1 面板計算907.1.1 計算原則917.1.2 計算跨度917.1.3 作用927.1.4 作用效應分析937.1.5 作用效應組合967.1.6 剪力計算987.2 縱梁計算997.2.1 計算原則1007.2.2 計算跨度1007.2.3 作用1017.2

5、.4 作用效應分析1027.2.5 作用效應組合1057.3 橫向排架計算1117.3.1 計算原則1117.3.2 計算跨度1117.3.3 結構斷面特性1127.3.4 樁的支承系數1127.3.5 作用1147.3.6 作用效應分析1157.3.7 橫梁內力計算1198 配筋計算1298.1 面板配筋計算1298.1.1 材料1298.1.2 配筋計算1298.2 門機梁配筋計算1318.2.1 材料1318.2.2 截面尺寸驗算1328.2.3 正截面受彎承載力下的縱向配筋計算1338.2.4 斜截面受剪承載力下的抗剪配筋計算1358.3 門機梁正常使用極限狀態(tài)驗算1388.3.1 抗

6、裂驗算1388.3.2 鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算139參考文獻142致謝143附件附件1 開題報告（文獻綜述）附件2 外文翻譯及原文影印件附圖附圖1 總平面布置圖附圖2 裝卸工藝流程圖附圖3 碼頭結構斷面圖附圖4 碼頭結構平面圖附圖5 碼頭結構立面圖附圖6結構構件配筋圖附圖7手繪圖1 總論1.1 港口基本情況港口是水陸聯(lián)運的樞紐。港口水工建筑物是港口的主要組成部分，一般包括碼頭防波堤、護岸船臺滑道和船塢。碼頭是供船舶?？?、裝卸貨物和上下旅客 的水工建筑物，它是港口的主要組成部分。建國初期，我國只有6 個港口，泊位233 個，其中萬噸級泊位61 個，年吞吐量 1000 多噸級。50 多年來，我

7、國水運工程建設始終得到黨和國家的重視和關懷。1973 年周恩來總理發(fā)出了“三年改變港口面貌的號召，使我國港口、航道的建設進入了一個新時期。黨的十一屆三中全會以來，黨的改革開放政策極大的促進了港口建設的步伐，使我國沿海主要港口的大型化、機械化和專業(yè)化方面進入了世界水平。到 1995 年底，我國擁有深水泊位400 多個，總吞吐量超過了 7 億噸。50 多年代來，依靠科技進步，水運交通基礎設施的面貌產生了深刻變化。港口水工建筑物的結構型式也有了很大發(fā)展，由起初的短樁小跨、實體重型逐漸采用長樁大跨、空心輕型和預制安裝結構；并取得了一系列重大科技成就和具有國際水平的創(chuàng)新成果：如大型格形鋼板樁結構、大型預

8、應力混凝土管樁結構和大圓筒的應用、爆炸法處理水下軟基和夯實水下拋石基床、土工合成材料和粉煤灰在港口工程的應用、大型沉箱的防浪設計和預制出運等。隨著我國自然條件較好的海灣和海岸逐步開發(fā)，今后建港將更多地處于各種復雜的條件下，或浪大流急，或海灣平緩，或地基土質松軟。同時在適應新的裝卸工藝、提高裝卸效率、綜合利用水資源等方面也對港口水工建筑物的建設提出了新的要求。港口水工建筑物主要分為設計和施工兩個階段，其中設計又可分為工程可靠性研究，初步設計和施工圖設計三個程序。本設計主要對重力式碼頭進行設計，其內容包括：作用及其效應組合的的確定、結構選型、結構布置與構造、建筑物的穩(wěn)定及結構強度計算等。水運系統(tǒng)自

9、70 年代初開始應用計算至今，已有初期的編制和應用單一功能、單一結構的數值計算程序，發(fā)展到能研制建立軟件包、計算機輔助設計系統(tǒng)、計算機模擬實驗和計算機自動控制系統(tǒng)。目前對港口水工建筑物中采用各種計算假定、各種計算方法、各種結構型式的梁、板、排價差不多都有一些應用程序提供服務。三維問題的計算，程序的集成化、智能化，結構與介質的相互作用等問題的研究和應用正在進一步發(fā)展。過去由于計算機條件的限制而不得不采用各種簡化，現在可采用較精確的方法。我國的水運工程系統(tǒng)的計算機應用水平總體上還不高，優(yōu)化設計、工程數據庫和規(guī)范庫的建立還有待進一步開發(fā)。要加快步伐趕上國際水平。港口水工建筑物是港口工程的一項主體工程

10、。本設計的目的是：掌握港口水工建筑物計算的基本原理和構造知識，為今后從事港口水工建筑物的設計工作打下牢固的基礎。本設計需用其他課程（如土力學、水力學、水文學、建筑材料、材料力學、結構力學、鋼筋混凝土結構和工程施工規(guī)范等課程）的有關知識；對港口水工建筑物的經濟性、安全性、使用要求和施工條件等方面進行綜合考慮，并通過實踐來對計算整理編寫設計書、繪制施工圖紙。1.2 主要設計結論本設計的主要內容有資料分析、總平面布置、裝卸工藝、碼頭結構方案擬定、設計概算、結構計算部分?？偲矫娌贾冒ㄋ蚝完懹騼刹糠值牟贾们闆r。水域設計部分包括進港航道，港池及碼頭前沿水深、回旋水域、錨地等的尺度和水深。陸域部分包括碼

11、頭前沿線確定，泊位長度，斷面寬，高（即碼頭頂面高程港池底高程），碼頭坡度的尺度計算及泊位的布置順序。泊位布置順序應根據泊位性質（如共同使用機械）、后方布置（如共同使用堆場）、風向、鐵路等因素綜合評估設計。裝卸工藝部分包括工藝流程設計，機械數量，主要經濟技術指標。工藝流程設計根據泊位調整，工藝擬定做出多用途泊位的工藝流程設計。機械數量包括機械和人員數量。主要經濟技術指標有設計年通過能力、泊位數目、庫場面積、裝卸工人及機械司機人數、勞動生產率、裝卸一艘船所需時間等。方案設計部分對方塊和扶壁兩部分進行斷面設計，抗滑抗傾穩(wěn)定驗算，對地基承載力驗算，整體穩(wěn)定驗算。根據使用要求、自然條件、施工條件對兩個方

12、案進行比選。結構選型后對推薦方案進行內力計算并配筋。1.3 項目背景由于業(yè)務發(fā)展的需要，為解決原料及產品的運輸問題，宿遷港需配套建設專用的運輸碼頭。擬建200萬噸幾件雜貨碼頭泊位及水文航道、港口配套的堆場等設施。2 自然條件2.1 地理位置宿遷市位于江蘇省北部，東經1171711910，北緯323412，地處魯南丘陵與蘇北平原過渡帶，東與淮安市接壤，南鄰安徽，西接徐州市，北與連云港毗鄰。全市總面積8555平方公里，人口531.53萬，轄一區(qū)四縣（宿城區(qū)、宿豫縣、沭陽縣、泗陽縣、泗洪縣）。宿遷市處于隴海經濟帶、沿海經濟帶、沿江經濟帶交叉輻射區(qū)，同時又是這三大經濟帶的組成部分。京杭運河宿遷段位于全

13、運河的中間，歷來承擔著繁重的南來北往水運物資的重任。擬建的宿遷港位于宿遷市三號橋下游1200米的運河東岸，后方陸域寬闊，集疏運條件良好，是京杭運河宿遷市港口布局規(guī)劃中的市級樞紐港。2.2 氣象 該地區(qū)處于北亞熱帶和暖溫帶交界處，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，具有黃河流域到長江流域的過度性氣候特點。本地區(qū)氣候暖和，四季明顯；春暖溫潤，夏熱多雨，秋旱少雨，冬晴干燥。日照充足，無霜期長，年際降水、溫度變化較大。具有較明顯的季風性、過渡性和不穩(wěn)定性的氣候特征。2.2.1 氣溫年平均氣溫 14.10極端最高氣溫 40.0極端最低氣溫 -23.4最高月平均氣溫 27.2最低月平均氣溫 0.32.2.2 降水本地

14、區(qū)降水量的年際變化較大，最多年降水量與最少年降水量的差值達1073 mm。冬季降水量僅占年降水量的7%左右，春秋雨季各占18%20%，夏季占55%以上。6-7月梅雨季節(jié)，降雨歷時長、范圍廣，易造成流域性的洪水災害，6-10月有臺風暴雨，8月份尤甚，其歷時相對較短，但強度大，易造成局部洪水災害。具體特征值如下：多年平均降雨量 899.0mm多年平均降雨天數 95.6d年最大降雨量 1647.1mm年最小降雨量 573.9mm日最大降雨量 253.9mm 2.2.3 風況所在地區(qū)屬季風氣候區(qū)，冬季盛行偏北風，夏季盛行偏南風歷年最多風向為東南風。年平均風速 3.1m/s歷史最大風速 21.6m/s年

15、均大風天數 8.4d年最多大風天數 25d年最少大風天數 2d2.2.4 雪況該地區(qū)每年均下雪，但不影響通航，具體特征值如下：多年平均下雪日數 8.91d歷年最多降雪日數 23d2.2.5 濕度多年平均相對濕度 74%極端最小相對濕度 0%2.2.6 霧況歷年平均霧日12d，其中持續(xù)4h以上的5d。2.3 水文本地區(qū)地表徑流主要有大氣降水補給，該地區(qū)多年平均逕流量149億m3。逕流的年內分配和降雨相似，平均70-80%的逕流集中在6-9月。本區(qū)域為平原地區(qū)，逕流攔蓄條件較查，平均可利用率為12-17%，一般年份可利用本地逕流約為30億m3，大旱年只有5億m3。根據江蘇省交通廳蘇交航19947號

16、文附件3（1）江蘇省2至4級航道通航水位表，港址所在京杭運河河段航道設計最高通航水位20.0（廢黃河零點，下同），設計最低通航水位18.0。 參照上述有關資料，根據河港工程設計規(guī)范（gb50192-93）確定港區(qū)特征水位值如下：設計高水位 20.0設計低水位 18.0設計洪水位 20.0校核低水位 17.02.4 地形地貌場地地貌上屬黃河沖積平原，大運河大堤從場地中間穿過，大堤兩側分布眾多水塘，深1.502.20米。2.5 地質條件港址區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)沖積、沖湖積物和上更新統(tǒng)沖積物，全新統(tǒng)巖性上段以灰黃色粉土為住，中段以灰色、黃灰色軟流塑軟弱土為主，下段以灰黃色、棕黃色可塑粘性土為主，局部

17、夾砂層；上更新統(tǒng)巖性以棕黃色硬塑性粘土為主，局部有砂層。根據江蘇省水文地質工程勘察院2003年5月提交的“宿遷港工程地質勘察報告”, 對碼頭和港區(qū)鉆探揭示的土層分布及巖性分布特征如下：工程地質層巖性、分布特征一覽表工程地質層巖性、分布特征一覽表 層號土層名稱成因時代頂 板埋 深頂 板高 程揭 露厚 度巖性及分布特征mmm1素填土q4ml0.0018.0020.520.802.50灰黃色,濕,稍密，含植物根系,主要成份為粉土,河、溝、塘堤處均有分布。2砂質粉土q4al0.002.5016.8619.021.305.00灰黃-黃灰色，濕，稍密 中密，具層理，夾粉質粘土薄層。該層全區(qū)均有分布。3淤泥

18、質粉質粘土q4al-lk2.805.8013.3816.060.404.00灰黃-灰色，流塑，夾粉土，局部為淤泥，土質不均。該層西北缺失，全區(qū)分布較廣泛。4粘 土q4al5.907.5011.5013.021.654.10黃灰灰色，可塑，含少量腐植物。該層全區(qū)均有分布。5粘 土q4al8.3010.508.4210.722.306.00灰黃色，棕褐色，可塑硬塑，含鐵、錳質結核。全區(qū)均有分布5-1粗 砂q4al9.90 11.007.708.662.803.70棕黃色，黃灰色，飽和，稍密中密，分選性差，土質不均，分布局限。6粉質粘土q4al13.5015.503.565.721.806.60灰黃

19、黃色，局部灰色，可塑，含少量鐵錳浸染，偶夾粉土薄層。全區(qū)均有分布。7粘質粉土q4al16.6021.00-1.943.925.456.40黃灰灰色，稍濕中密，稍密，含貝殼碎片，夾粉質粘土及砂薄層。西側分布。8粘 土q3al13.6023.40-4.834.901.455.15棕黃淺黃色，硬塑，含鐵錳質及鈣質結核。南側鉆孔揭露。9中 砂q3al16.8022.05-2.682.463.376.25淺灰色，飽和，中密密實，分選性較差，含小礫石，徑3-20mm，夾粉質粘土薄層。分布于西北側。2.6 地震據中國地震動參數區(qū)劃圖（gb18306-2001），擬建港址處地震動參數為0.30g。場地地震基本

20、烈度為8度。場區(qū)有可液化土及軟土，故建筑物場地為抗震不利地段。勘探揭露20m范圍內土層以fak200kpa的粘性土和粉土為主，估算場地等效剪切波速約150m/s，另據區(qū)域地質資料，場地覆蓋層厚度大于50m，綜合判明場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為類。3 營運資料3.1 設計船型設計代表船型的選擇，首先必須考慮貨物的流向、批量及船隊的現有情況，其次要考慮航道的水文、波浪、進出港航道條件、同時還要考慮船舶的營運經濟性等因素。本碼頭工程選用的設計船型見表3-1。表3-1 運輸船型表船型（dwt）船長l（m）型寬b（m）型深（m）滿載吃水（m）10006410.45.84.23.2 設計吞吐量吞

21、吐量為200萬噸。4 總平面布置4.1 港區(qū)布置原則（1）港口應按客運量、吞吐量、貨種、流向、集疏運方式、自然條件、安全和環(huán)保等因素，合理地劃分港區(qū)。（2）在布置港區(qū)時，應考慮風向及水流流向的影響。對大氣環(huán)境有較大污染的港區(qū)宜布置在港口全年強風向的下風側；對水環(huán)境有嚴重污染的港區(qū)或危險品港區(qū)宜布置在港口的下游，并與其它碼頭或港區(qū)保持一定的安全距離。（3）港區(qū)總平面布置，應根據港口總體布局規(guī)劃，結合裝卸工藝要求，充分利用自然條件，遠近結合、合理布置港區(qū)的水域、陸域，并應符合下列要求。 裝卸作業(yè)對大氣環(huán)境產生較大污染的貨種的泊位，應布置在港區(qū)常風向的下風側；裝卸作業(yè)對水環(huán)境產生嚴重污染的貨種的泊位

22、，應布置在港區(qū)的下游岸段，并應注意水流流向的影響。 順岸式碼頭的前沿線位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高線布置。并應考慮碼頭建成后對防洪、水流改變、河床沖淤變化及岸坡穩(wěn)定的影響。碼頭前應有可供船舶運轉的水域。 港區(qū)陸域平面布置和豎向設計，應根據裝卸工藝方案，港區(qū)自然條件，安全、衛(wèi)生、環(huán)保、防洪、拆遷、土石方工程量和節(jié)約用地等因素合理確定，并應與城市規(guī)劃和建港的外部條件相協(xié)調。（4）港口水域包括碼頭前停泊水域、回旋水域、進港航道和錨地等，可根據具體情況組合設置或單獨設置。4.2 高程及水深的確定4.2.1 設計水位及水位差根據設計資料：設計高水位：20.0m設計低水位：18.0m設計水

23、位差：=20-18=2m4.2.2 碼頭前沿設計高程根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.4.1條和第4.4.2條，碼頭前沿設計高程應考慮碼頭的重要性、淹沒影響、河流特性、地形、地質、裝卸工藝等因素，并結合碼頭布置及型式、前后方高程的銜接、工程投資及防洪措施等條件，綜合分析確定。碼頭前沿設計高程應為碼頭設計高水位加超高。超高值宜取0.10.5m。超高擬取0.5m。則碼頭前沿設計高程為：=20+0.5=20.5m4.2.3 碼頭前沿設計水深根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.4.4條，碼頭前沿設計水深應保證營運期內設計船型在滿載吃水情況下安全停靠和裝卸作業(yè)。其值可按

24、下式計算： （4-1）式中：碼頭前沿設計水深（m）；t設計船型滿載吃水（m），由設計資料，1000dwt的船型滿載吃水為4.2m；z龍骨下最小富裕深度（m），土壤類別為含淤泥沙、含黏土的沙、松沙，根據港口規(guī)范與布置表5-3，z=0.3m；其他富裕深度，根據根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.4.4.2條，其值可按下式計算： （4-2）碼頭前沿水域的波浪高度（m），參考海港總平面設計規(guī)范（jtj 211-99）第4.3.5條，其值可按下式計算： （4-3）當計算結果為負值時，取=0；系數，橫浪取0.5；碼頭前允許停泊的波高（m），波列累積頻率為4%的波高，根據當地波浪和港口條件確

25、定，其值通常小于1.0m，擬取0.3m；船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值（m），件雜貨碼頭不考慮此項，即=0；碼頭前沿可能發(fā)生回淤時的備淤富裕深度（m），根據回淤強度、維護挖 泥間隔期內的淤積量確定，且不得小于挖泥船的一次最小挖泥厚度，其值一般不小于0.4m，現擬取0.5m。綜上得： m ，取mm即碼頭前沿設計水深5.0m。4.2.4 碼頭前沿水底高程碼頭前沿水底高程為碼頭設計低水位減去碼頭前沿設計水深，即為：=m4.2.5 碼頭面縱橫排水坡度設計根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.8.5條，港區(qū)地面排水坡度不應小于0.5%，現擬取0.5%。倉庫、堆場地面坡度宜取0.5%1.

26、0%，現擬取0.5%。4.3 泊位數及利用率4.3.1 泊位數根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.1條，泊位數目，應根據年吞吐量、泊位貨種和船型等因素按下式計算： （4-4）式中：根據貨物類別確定的年吞吐量（t），根據設計資料，碼頭年吞吐量為50萬噸 ；泊位數目；泊位的年通過能力（t），根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.2條，其值應按下式計算： （4-5）當貨種單一且船型也單一時，取為1；與相對應的泊位年通過能力（t），根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.3條，其值可按下列公式計算： （4-6） （4-7）某一類船舶單船的實際載貨量

27、（t），根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）第六章第一節(jié)第一條，件貨船實際載重量為船舶額定載重量的80%90%，擬取90%，則：g=100090%=900t；裝、卸一艘該類船舶所需的純裝、卸時間：=900/200=4.5h；船時效率（t/h）,按貨種、船型、設計能力、作業(yè)線數和營運管理等因素綜合分析確定，一般情況下船時效率取決于同時裝船或卸船的機械臺數及相應的臺時效率。根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-4，選用門座式起重機，臺時效率擬取200t/h；該類型船舶裝卸輔助與技術作業(yè)時間之總和（h），內河船舶可取0.752.5h,擬取2h；晝夜泊位非生

28、產時間之和(h)，三班制可取4.56h，擬取5h；晝夜法定工作小時數(h)，根據工作班次確定：三班制取24h；泊位年營運天數(d)，取365d；港口生產不平衡系數，根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.4條，當資料不足時可按表3.7.42選用值，擬取1.3；綜上，將碼頭泊位數計算過程列于下表：表4-1 泊位數計算表（t）g（t）（t/h）（h）（h）（h）（h）（d）（t）（t）20019003004.525243651.39523389523382.7碼頭泊位數為=2.1，取=3；4.3.2 泊位利用率根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）第六章第一節(jié)第二

29、條，泊位利用率可按下式計算： （4-8）式中：泊位利用率；計算泊位數；取用泊位數。根據公式（4-8）算得的泊位利用率需滿足合理泊位利用率的要求，否則應設法予以調整。將泊位利用率計算過程列于下表：表4-2 泊位利用率計算表計算泊位數取用泊位數泊位利用率合理泊位利用率范圍是否滿足合理泊位利用率要求2.130.700.600.75是4.4 庫場面積根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.8條，倉庫、堆場的總面積，應按下式計算： （4-9）式中：倉庫、堆場的總面積（）；單位有效面積的貨物堆存量（t/），設計資料未給出詳細貨種，根據港口規(guī)范與布置表4-16，擬取綜合貨種，倉庫可取0.71

30、.0 t/，擬取0.8；堆場可取1.52.0，擬取1.8；倉庫、堆場總面積利用率，為有效面積占總面積的百分比（%）。根據港口規(guī)范與布置表4-17，大批量貨物、單層庫可取0.650.75，擬取0.7；堆場可取0.70.8，擬取0.75；倉庫、堆場容量（t），根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.7條，其值應按下式計算： (4-10)根據貨物類別確定的年吞吐量（t），根據表3-2，件雜貨碼頭年吞吐量為200t ；倉庫、堆場不平衡系數，由于沒有查到相應的規(guī)范，所以取與港口生產不平衡系數相等的值，即1.3；貨物最大入庫、入場的百分比（%），根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1

31、982年版）表6-9，對于聯(lián)運貨，件雜貨取95%；倉庫、堆場年營運天數（d）,可取350365d，擬取360d；貨物在倉庫、堆場的平均堆存期（d），根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.10條和表3.7.10，一般件雜貨庫場可取59d，擬取7d； 鋼鐵堆場可取710d，擬取7d。綜上，碼頭庫場面積計算過程列于表4-3：表4-3 庫場面積計算表類型（t/）（t）（d）（d）（t）（）倉庫0.80.71.395%20036072400042857堆場1.80.751.395%200360724028177994.5 總平面布置4.5.1 水域布置4.5.1.1 碼頭前沿停泊水域尺

32、度根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.2.1條和表4.2.1，碼頭前停泊水域（如圖4.1所示），不應占用主航道，其寬度應為設計船型寬度加富裕寬度或設計并靠船舶的總寬度加富裕寬度之和。碼頭前停泊水域的寬度為： 2b=2b=210.4=20.8m4.5.1.2 回旋水域尺度根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.2.3條：單船回旋水域沿水流方向的長度，不宜小于單船長度的2.5倍，當流速大于1.5m/s時，水域長度可適當加大，但不應大于單船長度的4倍。考慮到汛期時碼頭前沿流速可能大于1.5m/s，所以擬取回旋水域沿水流方向的長度為4l，即： 4l=464=256m回旋水域

33、沿垂直水流方向的寬度，不宜小于單船長度的1.5倍；當船舶為單舵時，水域寬度不應小于其長度的2.5倍。本次設計船型按單舵設計，則回旋水域沿垂直水流方向的寬度擬取2.5l，即： 2.5l=2.564=160m4.5.1.3 錨位面積根據銅井港區(qū)資料，確定錨地系泊方式為拋錨系泊。根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）附錄a第a.1.1條，拋錨系泊每錨位面積（如圖4.3所示）可按下式計算： （4-11）式中：錨位面積（）；錨位沿水流方向長度（m）；錨位寬度（m）。錨位的長度和寬度，可按河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）附錄a表a.1.1選用。根據銅井港區(qū)資料，擬建碼頭處于受風浪影響較小

34、的河段，當大型駁船船首拋錨雙駁并排停泊時，s可取，擬取1.8l；可取，擬取4.2b；綜上： mm4.5.1.4 進港航道根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.5節(jié)，當碼頭前沿停泊水域緊鄰主航道時，勿需設專用的進港航道。4.5.2 陸域布置4.5.2.1 泊位布置（1）根據宿遷港區(qū)資料，采用順岸式直立碼頭，3個泊位沿同一碼頭前沿線連續(xù)布置。（2）碼頭前沿線的布置應根據碼頭前沿水底高程確定，碼頭前沿水底高程為13m，將碼頭前沿線布置在13等高線左右，對碼頭前沿采取適當的工程措施加以調整，如采用拋石棱體護腳等。4.5.2.2 泊位長度及碼頭岸線長度根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192

35、-93）第4.3.1條和表4.3.1，直力式碼頭的泊位長度和碼頭岸線長度（如圖4.4所示），應滿足船舶安全靠離、系纜和裝卸作業(yè)要求。在同一前沿線連續(xù)布置多個泊位的泊位長度及其占用的碼頭岸線長度列表計算如下：表4-4 泊位長度與泊位占用的碼頭岸線長度 m泊位類型泊位長度占用的碼頭岸線長度端部泊位中間泊位注：值為富裕長度，一般取0.10.15，即6.49.6m，擬取8m；為設計船型的長度，為64m。碼頭同一前沿線連續(xù)布置3個泊位，碼頭泊位總長度應為各泊位的泊位長度之和。計算泊位總長度時，按兩個端部泊位和一個中間泊位計，則碼頭泊位總長度為：碼頭同一前沿線連續(xù)布置3個泊位，碼頭岸線總長度應為各泊位占用

36、的碼頭岸線長度之和。考慮到在進行裝卸船作業(yè)時，裝卸船機械的最大吊幅要能達到停泊在下游端部泊位上的設計船型的船尾，則下游端部泊位所占用的碼頭岸線長度應以中間泊位計，即在計算碼頭岸線總長度時，按一個端部泊位和兩個中間泊位計，則碼頭岸線總長度為：取=200m碼頭平臺的長度可確定為200m?？紤]門座式起重機軌距為10.5m，初擬碼頭平臺寬度為25m。4.5.2.3 倉庫、堆場實際布置尺寸及面積根據以上各計算結果，結合南京港銅井港區(qū)實際情況，擬定碼頭倉庫、堆場的實際尺寸及面積如下表：表4-5 各專用碼頭的倉庫、堆場實際布置尺寸及面積類型計算面積（）實際布置尺寸（）數量（個）實際取用面積（）倉庫42857

37、11448843776堆場17799114484218884.5.2.4 進港道路、港內道路的布置（1）進港道路根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）附錄e表e-1，擬建港區(qū)年平均日雙向汽車交通量（輛）擬定為2000200輛，進港道路等級為三級，港區(qū)為平原微丘地區(qū)，確定有關參數如下：計算行車速度：60km/h；車行道路路面寬度：7m；路基寬度：8.5m；最大縱坡：7%。（2）港內道路根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）附錄e表e-2，擬定港內道路的主要技術指標如下：計算行車速度：15km/h；路面寬度：主干道可取715m，擬取15m；次干道可取79m，擬取9m；支道可取3.5

38、4.5m，擬取4m；最小圓曲線半徑：行駛單量汽車為15m；交叉路面內緣最小轉彎半徑：48t單量汽車為9m。引橋寬度：根據港區(qū)車流量的要求，引橋按雙車道設計，引橋路面寬度擬取10m，兩邊各留0.5m寬的護肩，則引橋總寬度為11m。引橋與裝卸平臺連接處局部拓寬，拓寬的倒角距離擬取4m。（3）港內道路設計要求港區(qū)出入口：根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）4.10.2.5，港區(qū)宜設置兩個或兩個以上的出入口，擬建港區(qū)設置兩個出入口。港內道路邊緣至建筑物、構筑物的凈距：根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）表4.10.4，建筑物面向道路一側無出入口，取1.5m；建筑物面向道路一側有汽車

39、出入口，取6m；圍墻邊緣，取1.0m；貨堆邊緣，取1.5m。4.5.2.5 其他主要輔助生產建筑物及港區(qū)內的生活福利設施根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第4.8.1條，其他主要輔助生產建筑物及港區(qū)內的生活福利設施宜布置在陸域后方的輔助區(qū)，使用功能相近的輔助建筑、生活福利設施宜集中組合布置。其具體布置及相關尺寸見總平面布置圖。5裝卸工藝設計裝卸工藝是港口碼頭的基本生產工藝，是港口生產活動的基礎。合理的裝卸工藝，是港口碼頭增大通過能力，提高裝卸效率，降低裝卸成本，加速車船周轉，縮短貨運期限，提高貨運質量，減輕勞動強度和改善勞動條件的重要物質基礎和技術條件。因此，設計出技術先進、經濟合

40、理、安全可靠的裝卸工藝流程,來完成港口一定的貨物吞吐任務，是提高港口經濟效益和社會效益的重要途徑。5.1設計原則（1）裝卸工藝設計方案應根據年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運方式、裝卸要求和自然條件等因素綜合確定。（2）裝卸工藝設計應簡化工藝流程和減少操作環(huán)節(jié)；應合理選擇機型和工屬具，優(yōu)先選用國內定型產品，減少機械類型和規(guī)格；應結合國情確定機械化、自動化水平。（3）裝卸工藝設計應保證作業(yè)安全，減少環(huán)境污染，減輕勞動強度，改善勞動條件，保護人體健康。（4）貨種單一、流向穩(wěn)定且運量較大時，宜設專業(yè)化碼頭。（5）貨運碼頭設計水位差在8m以下，宜采用直立式。17m以上，宜采用斜坡式。817m

41、,件雜貨進出口和散貨出口碼頭，宜采用直立式，散貨進口碼頭，宜采用斜坡式或浮碼頭。5.2 主要技術參數5.2.1 吞吐量預測吞吐量為200萬噸。5.2.2 船型載重量為1000dwt的船型尺度見表3-1。5.2.3 臺時效率根據規(guī)范和市場的要求，在選擇具體的裝卸機械類型后，再確定各自的臺時效率。5.2.4 泊位年營運天數綜合考慮港口自然條件、現狀、運量、船型及設備維修等因素，泊位的年營運天數取365天。5.2.5 作業(yè)班次各專用碼頭的作業(yè)班次均擬取3班。5.2.6 其他技術參數其他技術參數如貨物堆存期、日作業(yè)小時數、輔助作業(yè)及非生產時間、貨物入庫場百分比、港口生產不平衡系數、庫場單位面積堆存量、

42、庫場面積利用率等，可在具體設計各專業(yè)化碼頭的裝卸工藝時確定取值。5.3 裝卸工藝確定（方案一）5.3.1 裝卸機械選型5.3.1.1 裝卸船機械（1）根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.1.5條，設計水位差為2m，件雜貨碼頭宜采用直立式。（2）根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.2.3條，直立式碼頭裝卸船作業(yè)，宜采用軌道式起重機，擬選用門座式起重機。（3）根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）表3.2.2，因設計船型載貨量1000t大于500t，則一般件雜貨起重機的起重量為53t，擬取5t。（4）根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版），

43、門機軌距為10.5m。5.3.1.2 庫、場裝卸機械（1）倉庫裝卸機械根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.2.12條，庫內貨物裝卸作業(yè)，根據工藝布置要求，可選用橋式起重機、叉式裝載機或其它庫內裝卸機械?？紤]環(huán)境因素的影響，擬選用電池叉式裝卸車，起重量選用5t。（2）堆場裝卸機械根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.2.11條，堆場裝卸機械選型，應根據貨種、組關形式、貨件重量和車型等因素確定。件貨宜采用叉式裝載機，擬選用內燃叉式裝卸車，起重量選用5t。5.3.1.3 水平運輸機械根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.2.10條，水平運輸機械的選型，應考

44、慮運距、貨種、貨件重量等因素。根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-11，選用電瓶車，起重量2t。5.3.1.4 裝卸車輛機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）第三章第五節(jié)第二條，裝卸車輛所使用的裝卸機械和庫、場作業(yè)的裝卸機械相似。倉庫裝卸車輛機械擬選用電池叉式裝卸車，起重量5t；堆場裝卸車輛機械擬選用內燃叉式裝卸車，起重量選用5t。5.3.2 裝卸工藝流程裝卸工藝流程如圖5.1所示：圖5.1裝卸工藝流程示意圖5.3.3 裝卸機械臺時效率裝卸機械確定后，即可根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）確定各裝卸機械的臺時效率。5.3.3

45、.1 裝卸船機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-4，件雜貨碼頭門機臺時效率擬取200t/臺時。5.3.3.2 庫、場裝卸機械（1）倉庫裝卸機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-14，件雜貨碼頭電池叉式裝卸車臺時效率可取2530 t/臺時，擬取28 t/臺時。（2）堆場裝卸機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-13，件雜貨碼頭內燃叉式裝卸車臺時效率可取1518 t/臺時，擬取18t/臺時。5.3.3.3 水平運輸機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-22，件雜貨碼頭電瓶車臺時效率可取

46、1518t/臺時，擬取18 t/臺時。5.3.3.4 裝卸車輛機械（1）倉庫裝卸車輛機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-14，件雜貨碼頭電池叉式裝卸車臺時效率可取2530 t/臺時，擬取28 t/臺時。（2）堆場裝卸機械根據河港裝卸工藝設計手冊（交通部二航院編，1982年版）表3-13，件雜貨碼頭內燃叉式裝卸車臺時效率可取1518 t/臺時，擬取18t/臺時。5.3.4 裝卸機械設備臺套數根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.16條，裝卸機械數量，應根據貨種、運量、和臺時效率按下式計算： （5-1）式中：某種裝卸機械數量（臺）；某種裝卸機械分貨種

47、的年起重運輸噸（t）；機械利用率，三班制取0.400.50，電動機械取大值，擬取0.50；內燃機械取小值，擬取0.40；各類裝卸機械按不同操作過程裝卸或搬運不同貨種的臺時效率（t/臺時）。裝卸機械設備臺套數計算過程見下表：表5-1 裝卸機械設備臺套數計算表機械類型年起重運輸噸（t）機械利用率臺時效率（t/臺時）計算設備臺套數（臺）取用設備臺套數（臺）門座式起重機2001040.52002.33電瓶車（水平）2001040.51825.434內燃叉式裝卸車（堆場）2001040.41831.734內燃叉式裝卸車（裝卸車）2001040.41831.734電池叉式裝卸車（倉庫）2001040.52

48、816.322電池叉式裝卸車（裝卸車）2001040.52816.3225.3.5 各操作環(huán)節(jié)的效率在確定裝卸機械設備的臺時效率和臺套數后，即可確定各操作環(huán)節(jié)的效率。各操作環(huán)節(jié)的效率必須滿足裝卸工藝流程的要求，即后續(xù)操作環(huán)節(jié)的效率要稍大于裝卸船的效率，以保證裝卸工藝流程能順利開展，從而提高碼頭的泊位通過能力，進一步提高港口的競爭力。（1）裝卸船效率： 200t/臺時3 臺=600t/時（2）水平搬運效率： 18t/臺時34臺=612t/時（3）堆場裝卸效率： 18t/臺時34臺=612t/時（4）倉庫裝卸效率： 28t/臺時22臺=616t/時（5）車輛裝卸效率： 18t/臺時34臺=612t

49、/時28t/臺時22臺=616t/時以上各操作環(huán)節(jié)的效率滿足要求。5.3.6 裝卸工人數和機械司機人數5.3.6.1 裝卸工人數根據河港工程設計規(guī)范（gb 5019293）第3.7.17條，裝卸工人數，應根據泊位作業(yè)線數、班次和每條作業(yè)線的配工人數，按下式計算： （5-2）式中：裝卸工人數；作業(yè)線數，件雜貨碼頭和鋼鐵碼頭一般有兩個主要操作過程，即“船庫場”和“車庫場”；集裝箱碼頭一般也有兩個主要操作過程，即“船舶裝卸作業(yè)”和“拆裝箱裝卸作業(yè)”。一個主要操作過程配一條作業(yè)線，則各專用碼頭作業(yè)線數均為2；晝夜作業(yè)班次數，為3；裝卸工人輪休率，可取1/7；裝卸工人出勤率，可取90%95%，擬取95%

50、；每條作業(yè)線的配工人數，可按下述方法確定：根據港口碼頭勞動定員標準件雜貨碼頭（jt/t 331.21996）第2.1條和表1，對非成組件貨，“船庫場”操作過程每條作業(yè)線配工人數可取1217人，擬取15人；“車庫場”可取1012人，擬取11人；加權平均后，每條作業(yè)線配工人數為13人。根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.18條，裝卸工人總數應包括裝卸工人和輔助工人數；根據河港工程總體設計規(guī)范（送審稿）第5.11.15條，輔助工人數可按裝卸工人數的5%10%計算確定，擬取8%。宿遷港碼頭裝卸工人數計算過程見下表：表5-2 宿遷港碼頭裝卸工人數計算表作業(yè)線數晝夜作業(yè)班次數每條作業(yè)線配工人數裝卸工人輪休率裝卸工人出勤率計算裝卸工人數計算輔助工人數配備裝卸工人數配備輔助工人數裝卸工人總數231395%95.87.79681045.3.6.2 機械司機人數根據河港工程設計規(guī)范（gb 50192-93）第3.7.19.1條，裝卸機械司機人數按專機專人配備，其定額可采用表3.7.19-1的數值。根據河港工程設計規(guī)范（gb 5019