港口水工建筑物

港口水工建筑物第一頁，共51頁。目錄緒論碼頭概論重力式碼頭板樁碼頭高樁碼頭港口水工建筑物2第二頁，共51頁。參考書目錄教材港口與海岸水工建筑物（王元戰(zhàn)主編）推薦參考書1.港工建筑物（邱駒主編）2.港口水工建筑物（陳萬佳主編）3.港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計算例（一航院主編）4.港口工程砼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊（中交水規(guī)院）5.碼頭新型結(jié)構(gòu)型式（三航院）港口水工建筑物3第三頁，共51頁。港口組成碼頭是船舶?？俊⒀b卸貨物和上下旅客的水工建筑物。除此之外，由于各港自然條件不同，有些港口尚須建設(shè)防波堤、護(hù)岸、船臺、船塢及滑道等水工建筑物。

港口水域供船舶航行、回轉(zhuǎn)、錨泊和水上過駁作業(yè)等，要求具備適當(dāng)?shù)拿娣e和水面平穩(wěn)、水流平緩。水域包括進(jìn)港航道、錨地和港池等。各部分的控制水深稱為港口水深，是港口的重要標(biāo)志之一，它表明港口條件和可接納最大船舶的基本界限。陸域設(shè)施陸域是供貨物裝卸、堆存和轉(zhuǎn)載之用。包括庫場、鐵路、道路、裝卸和運輸機(jī)械以及生產(chǎn)輔助設(shè)施。生產(chǎn)輔助設(shè)施主要包括通訊、導(dǎo)航、給排水、供電及為外輪服務(wù)的涉外部門如海關(guān)、商檢、外輪供應(yīng)、檢疫等。港口水域碼頭及其他水工建筑物港口水工建筑物4第四頁，共51頁。本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容港口水工建筑物（碼頭）設(shè)計建筑物穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)強度計算結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造作用及其效應(yīng)組合的確定結(jié)構(gòu)選型港口水工建筑物5第五頁，共51頁。港口簡史

最原始的港口是天然港口，有天然掩護(hù)的海灣、水灣、河口等場所供船舶停泊。隨著商業(yè)和航運業(yè)的發(fā)展，天然港口已不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，須興建具有碼頭、防波堤和裝卸機(jī)具設(shè)備的人工港口，這是港口工程建設(shè)的開端。19世紀(jì)初出現(xiàn)了以蒸汽機(jī)為動力的船舶，于是船舶的噸位、尺度和吃水日益增大，為建造人工深水港池和進(jìn)港航道需要采用挖泥機(jī)具以后，現(xiàn)代港口工程建設(shè)才發(fā)展起來。陸上交通尤其是鐵路運輸將大量貨物運抵和運離港口，大大促進(jìn)了港口建設(shè)的發(fā)展。港口水工建筑物6第六頁，共51頁。中國港口發(fā)展

古代港口新石器時代，先人已在天然河流上廣泛使用獨木舟和排筏。（浙江河姆渡/木槳/2000多年前）春秋戰(zhàn)國時期，水上運輸已十分頻繁，港口應(yīng)運而生。（渤海沿岸的碣石港，今秦皇島港）漢代，廣州、徐聞、合浦港，與國外有頻繁的海上通商活動。唐朝，長江沿岸的揚州港，相當(dāng)發(fā)達(dá)的國際貿(mào)易港。宋代，廣州、泉州、杭州、明州（今寧波）四大海港。鴉片戰(zhàn)爭后，沿海海關(guān)和港口完全被外國人所控制，內(nèi)河航行權(quán)喪失殆盡。新中國成立前，中國港口幾乎處于癱瘓狀態(tài)。

港口水工建筑物7第七頁，共51頁。中國港口發(fā)展

1950-70年代初以技術(shù)改造、恢復(fù)利用為主。沿海港口平均每年只增加一個多深水泊位，其中大多系小型泊位改造而成。1970年代周總理1973年的“三年改變我國港口面貌”號召開始了第一次建港高潮。1973－1982，建成深水泊位51個，新增吞吐能力1.2億噸。首次自行設(shè)計建設(shè)了大連5萬/10萬噸級原油出口專用碼頭。70年代末-80年代第二次建港高潮，步入高速發(fā)展階段?！傲濉逼陂g共建成54個深水泊位，新增吞吐能力1億噸?！捌呶濉逼陂g是沿海港口建設(shè)40年發(fā)展最快的5年，共建成泊位186個，新增吞吐能力1.5億噸80年代末-90年代第三次建港高潮，開始注重泊位深水化、專業(yè)化建設(shè)?；拘纬梢源筮B、秦皇島、天津、青島、上海、深圳等二十個主樞紐港為骨干，以地區(qū)性重要港口為補充，中小港適當(dāng)發(fā)展的分層次布局框架。同時，與港航相配套的各種設(shè)施、集疏運系統(tǒng)、修造船工業(yè)、航務(wù)工程、通信導(dǎo)航、船舶檢驗、救助打撈系統(tǒng)基本齊備，初步形成了一個比較完整的水運營運、管理、建設(shè)和科研體系。1990年代末-21世紀(jì)初第四次建港高潮，各大港口積極開展港口發(fā)展戰(zhàn)略研究，建設(shè)港口信息系統(tǒng)，并大量投資進(jìn)行大型深水化、專業(yè)化泊位建設(shè)，。2003年底，沿海港口共有生產(chǎn)性泊位4274個，其中萬噸級以上泊位約748個，綜合通過能力16.7億噸。

港口水工建筑物8第八頁，共51頁。中國港口發(fā)展

目前,我國自然條件較好的海灣和海岸已基本用完，今后筑港更多地處于各種復(fù)雜的條件下，或浪高流急或海灘平緩或地基松軟等，同時在適應(yīng)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(shè)提出了新的要求。港口水工建筑物9第九頁，共51頁。我國交通建設(shè)項目的建設(shè)程序預(yù)可行性研究（項目建議書階段）主要任務(wù)是在踏勘、調(diào)研基礎(chǔ)上，論證建設(shè)項目的必要性、可行性，在此基礎(chǔ)上向國家提出項目立項的建議，即項目建議書。

工程可行性研究在預(yù)可和必要的測量、勘探的基礎(chǔ)上對建設(shè)方案提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合論證（二個方案以上）。設(shè)計工作階段（一般為二階段設(shè)計）

（1）初步設(shè)計擬定方案，比較方案，推薦方案，編制初步設(shè)計說明書（為下一步設(shè)計提供一個提綱性的文件）（2）施工圖設(shè)計結(jié)構(gòu)計算、繪圖、編制施工圖預(yù)算及施工組織設(shè)計（3）擴(kuò)大初步設(shè)計（三階段設(shè)計）主要針對特殊工程，復(fù)雜的無經(jīng)驗的工程，局部的技術(shù)難關(guān)等建設(shè)準(zhǔn)備階段包括征地拆遷，場地準(zhǔn)備（三通一平），物資準(zhǔn)備，招投標(biāo)及報批開工日期等。建設(shè)實施階段概括為按合同條款、開工日期、設(shè)計要求、各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、施工組織設(shè)計及控制目標(biāo)要求等，使工程達(dá)到竣工標(biāo)準(zhǔn)。竣工驗收階段由業(yè)主、承包商、監(jiān)理、質(zhì)檢、設(shè)計、施工等各方驗收各分部的工程質(zhì)量及項目的實際生產(chǎn)能力和效益。港口水工建筑物10第十頁，共51頁。設(shè)計前的資料收集工作自然條件資料包括地形、地貌資料、地質(zhì)資料、水文氣象資料及河床演變資料等。（碼頭型式選擇，碼頭選址及平面布置）技術(shù)、經(jīng)濟(jì)資料貨種、貨物規(guī)格及包裝形式，年不均衡系數(shù)，入庫場系數(shù)、設(shè)計船型尺寸、空載滿載吃水、排水量等。（碼頭總平面布置、裝卸工藝、庫場面積等）使用條件和施工條件正確選擇結(jié)構(gòu)上的作用（載荷），結(jié)構(gòu)型式，使用的構(gòu)造要求,滿足業(yè)主的使用要求。施工單位的設(shè)備，能力和施工水平。港口水工建筑物11第十一頁，共51頁。港口分類海岸港和河口港統(tǒng)稱為海港

內(nèi)河港

位于開敞海濱或有掩護(hù)海灣內(nèi)的港口，為海上運輸服務(wù)。如我國秦皇島港、湛江港，日本神戶港、橫濱港等。海岸港位于河流與運河沿岸的港口，簡稱河港。為內(nèi)河船舶及客貨運輸服務(wù)。如漢口港、徐州港等。河口港位于河口的港口，既為海運服務(wù)，又為河運服務(wù)，是海河聯(lián)運的樞紐港。如上海港、鹿特丹港、倫敦港等。按地理位置劃分港口水工建筑物12第十二頁，共51頁。港口分類商港大型廠礦企業(yè)專用碼頭，必須與廠礦企業(yè)靠近，我國稱為業(yè)主碼頭。如上海寶鋼碼頭。工業(yè)港為客、貨運服務(wù)，也稱貿(mào)易港，對水深和港內(nèi)泊穩(wěn)條件要求較高。世界大港如鹿特丹、紐約等。軍港供艦艇駐泊、訓(xùn)練、作戰(zhàn)的專用港口。有天然防浪屏障或人工防浪設(shè)施，有建造和修理艦艇及海上部隊全面補給的各種設(shè)施。如美國珍珠港、我國旅順港等。按主要用途劃分漁港供漁船停泊、漁獲物卸船、冷藏、加工、轉(zhuǎn)運以及漁船獲得生產(chǎn)、生活資料補給的基地。如英國赫爾漁港、我國大連漁港等。避風(fēng)港供船舶航行途中或海上作業(yè)過程中躲避風(fēng)暴并取得少量補給的港口。港口水工建筑物13第十三頁，共51頁。港口分類按等級劃分特別重要港口對國家有重要作用的港口。重要港口對促進(jìn)國際貿(mào)易有重要作用的港口。地方港口上述兩種以外的港口。港口水工建筑物14第十四頁，共51頁。港口水工建筑物的特點特點作用荷載復(fù)雜施工條件差包括各種自然荷載、使用荷載和施工荷載。投資大建設(shè)周期長水上作業(yè)，考慮風(fēng)、浪、流和水位變化的影響。港口水工建筑物15第十五頁，共51頁。碼頭的分類按平面布置分類順岸式定義：前沿線與岸線大體平行特點：占用岸線長，船舶靠離方便適用：河口港、河港類型：滿堂式和引橋式定義：前沿線與岸線大體垂直特點：占用河道寬度多，自然岸線短時優(yōu)先使用適用：海港類型：窄突堤碼頭和寬突堤碼頭適用：碼頭面上沒有移動裝卸機(jī)械和車輛行駛的情況突堤式墩式港口水工建筑物16第十六頁，共51頁。碼頭的分類—順岸式按平面布置分類滿堂式:碼頭與岸上場地沿碼頭全長連成一片，其前沿與后方的聯(lián)系方便，裝卸能力較大。引橋式:碼頭用引橋?qū)⑼缚盏捻槹洞a頭與岸連接起來。港口水工建筑物17第十七頁，共51頁。碼頭的分類—突堤式按平面布置分類窄突堤碼頭：沿寬度方向是一個整體結(jié)構(gòu)寬突堤碼頭：沿寬度方向兩側(cè)為碼頭結(jié)構(gòu)，中間通過填筑構(gòu)成碼頭地面港口水工建筑物18第十八頁，共51頁。碼頭的分類—墩式碼頭墩式碼頭由靠船墩、系船墩、工作平臺墩、引橋、人行橋組成。墩臺與岸用引橋連接，墩臺之間用人行橋連接，船舶的系靠由系船墩和靠船墩承擔(dān)，裝卸作業(yè)在工作平臺墩上進(jìn)行。按平面布置分類港口水工建筑物19第十九頁，共51頁。碼頭的分類—墩式碼頭港口水工建筑物20第二十頁，共51頁。碼頭的分類—墩式碼頭青島港前灣港區(qū)20萬噸礦石專用碼頭港口水工建筑物21第二十一頁，共51頁。碼頭的分類按斷面形式分類直立式碼頭：適用于水位變化不大的港口，如海岸港和河口港；對于水位差較小的河港及運河港也很適用。斜坡式碼頭：適用于水位變化大的上、中游河港或水庫港。半直立式碼頭：用于高水位時間較長，而低水位時間較短的水庫港等。半斜坡式碼頭：用于枯水期較長而洪水期較短的山區(qū)河流。多級式直立碼頭：在水位差大且洪水期不長的上游河港。上級碼頭供洪水期使用；下級碼頭供枯水期或一般水位時使用，而在洪水期被淹沒。港口水工建筑物22第二十二頁，共51頁。碼頭的分類按結(jié)構(gòu)型式分類特點：靠自重抵抗建筑物滑動和傾覆，是對超載和工藝變化適應(yīng)能力最好的一種耐久性結(jié)構(gòu)。適用：較好地基。特點：靠打入地基中的板樁墻擋土，受有較大的土壓力，鋼筋混凝土板樁適用于萬噸級以下的碼頭。鋼板樁則可用于大型碼頭。適用：所有板樁可沉入的地基。特點：主要由上部結(jié)構(gòu)和樁基組成，通過上部結(jié)構(gòu)將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基，其耐久性、對超載以及工藝變化的適應(yīng)能力較差。適用：軟土地基。重力式碼頭板樁碼頭高樁碼頭港口水工建筑物23第二十三頁，共51頁。碼頭的分類混合式碼頭港口水工建筑物24第二十四頁，共51頁。碼頭的組成上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)碼頭設(shè)備①將下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連成整體；②直接承受荷載，并傳給下部結(jié)構(gòu)；③作為設(shè)置各種設(shè)施的基礎(chǔ)。①支承上部結(jié)構(gòu)，形成直立岸壁；②將作用在上部結(jié)構(gòu)和本身上的荷載傳給地基。用于船舶系靠和裝卸作業(yè)。港口水工建筑物25第二十五頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物26第二十六頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物27第二十七頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物28第二十八頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物29第二十九頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物30第三十頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物31第三十一頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物32第三十二頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物33第三十三頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物34第三十四頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物35第三十五頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物36第三十六頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物37第三十七頁，共51頁。碼頭圖片港口水工建筑物38第三十八頁，共51頁。上海洋山港39第三十九頁，共51頁。上海洋山港40第四十頁，共51頁。河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院41上海洋山港第四十一頁，共51頁。洋山深水港區(qū)北港區(qū)總體上由5個部分組成，即小洋山港區(qū)、小洋山中港區(qū)、小洋山東港區(qū)、小洋山西港區(qū)及小洋山北側(cè)綜合開發(fā)地塊。小洋山港區(qū)小洋山中港區(qū)小洋山東港區(qū)小洋山西港區(qū)小洋山北側(cè)綜合開發(fā)地塊上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)劃第四十二頁，共51頁。其中小洋山港區(qū)：即洋山深水港區(qū)一、二期工程，一期工程岸線長度1600m，建設(shè)有5個7～10萬噸級集裝箱泊位，年設(shè)計吞吐量為220萬TEU；二期工程岸線長度1400m，共建設(shè)4個7～10萬噸級集裝箱泊位，年設(shè)計吞吐量為210萬TEU。洋山一期工程于2002年開工建設(shè)，2005年12月建成投產(chǎn)；二期工程于2005年開工建設(shè)，2006年底建成投產(chǎn)。小洋山港區(qū)上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)劃第四十三頁，共51頁。小洋山中港區(qū)：即洋山深水港區(qū)三期工程，三期工程是整個洋山深水港區(qū)天然水深條件最好，陸域縱深最大的港區(qū)。三期工程岸線長度2600m，建設(shè)有7個7～15萬噸級集裝箱泊位，年設(shè)計吞吐量為500萬TEU。洋山三期工程于2006年開工建設(shè)，2007年12月和2008年12月分期建成投產(chǎn)。洋山一～三期工程是洋山深水港區(qū)北港區(qū)的主體港區(qū)。小洋山港區(qū)小洋山中港區(qū)上海洋山港——北港區(qū)總體規(guī)劃第四十四頁，共51頁。其中小洋山西港區(qū)：即洋山深水港區(qū)四期工程，目前正處于前期準(zhǔn)備過程中。相對一～三期工程，四期工程天然水深條件及陸域條件稍差，規(guī)劃泊位等級為5萬噸級，其岸線總長度為3750m，規(guī)劃泊位數(shù)為11個，其中西側(cè)9個，東側(cè)2