港碼頭改建工程噸級件雜貨碼頭改建工程

港碼頭改建工程噸級件雜貨碼頭改建工程1設(shè)計基本條件和依據(jù) 41.1工程概況 41.2設(shè)計依據(jù) 41.3設(shè)計任務(wù) 42營運資料 52.1貨運任務(wù) 52.2船舶資料 52.3機械設(shè)備 53港口自然條件 53.1水文條件 53.2地形條件 53.3地質(zhì)條件 53.4氣象條件 64材料供應(yīng)及施工條件 64.1材料供應(yīng) 64.2施工條件 65總平面布置 75.1平面布置原則 75.2碼頭設(shè)計尺度 75.3陸域平面布置 75.4輔助生產(chǎn)和輔助生活建筑物 75.5裝卸工藝 76碼頭結(jié)構(gòu)初步設(shè)計 96.1碼頭上作用的確定 96.2擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案一 116.3擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案二 166.4碼頭結(jié)構(gòu)方案比選 167碼頭結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計 177.1面板技術(shù)設(shè)計 177.2橫向排架技術(shù)設(shè)計 208結(jié)束語 25參考文獻 251.1工程概況上海地處入海河口地區(qū),既承擔(dān)運河任務(wù),?？壳嵓壺洿?也承擔(dān)海運任務(wù),停靠萬噸級的貨輪。本港區(qū)的貨運任務(wù)愈來愈繁重,港區(qū)上游原有木質(zhì)的舊碼頭,(一大一小),已破舊不堪,原有機械部配套,裝卸通過能力又過低,遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。同時,由于貨運量不大,流動機械和車輛行駛頻繁,而后方場地小,因此,迫切需要擴建大、中型整篇接岸的碼1.2設(shè)計依據(jù)1.2.1所用規(guī)范《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》《港口工程荷載規(guī)范》《港口工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》《港口工程樁基規(guī)范》《海港總平面設(shè)計規(guī)范》《港口工程技術(shù)規(guī)范》（上卷）1987版《港口工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》《港口工程地基規(guī)范》1.2.2所用文獻《港口水工建筑物》《港口規(guī)劃與布置》《土力學(xué)》《結(jié)構(gòu)力學(xué)》《港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》1.3設(shè)計任務(wù)在原有岸線位置,拆去上游兩個碼頭,而改建1#和2#兩個碼頭，總長380米，包括1#件雜貨碼頭為1個泊位，碼頭長120米，2#五金鋼鐵碼頭、泊位長210米，兩個碼頭的年吞吐量為75萬噸。2.1貨運任務(wù)1#碼頭以裝卸件雜為主,另有少量木材通過,年吞吐量為35萬噸；2#碼頭主要轉(zhuǎn)運五金,鋼材及生鐵等貨種,又是還有一些機械設(shè)備要在此通過,年吞吐量為40萬噸。2.2船舶資料根據(jù)調(diào)查1#和2#碼頭設(shè)計的代表船型主要尺寸為：2.3機械設(shè)備本港內(nèi)有能調(diào)來本碼頭使用的一臺16t輪胎吊,電瓶車和鏟車多臺；部屬港機廠可定購各種型號的門機及其他裝卸、運輸機械。3.1水文條件由于本港屬于河口港，港區(qū)水位主要受潮汐影響，內(nèi)河的徑流影響較小，從這里潮位的歷時曲線（圖3）看，其變化特點屬混合潮的不規(guī)則半日潮型，根據(jù)1年的實測資料繪制的高、低潮位累積頻率曲線，如圖4所示。當(dāng)?shù)鼗炷翝仓蝗≡冢?.5米出為宜。據(jù)了解本港區(qū)地下水對混凝土無侵蝕性。根據(jù)調(diào)查和估算，改建碼頭前的最大波高僅約為0.6米，在大汛落潮時的最大流速，由實測知接近1米/秒。3.2地形條件改建碼頭位于河口段,矩出海口約60公里,碼頭前江面寬約500米,江岸屬沖積平原,土坡為1:5~1:2,沖淤基本平衡,河床平緩也較穩(wěn)定.(圖1)據(jù)了解當(dāng)?shù)厝f噸泊位的碼頭面標(biāo)高一般為▽+4.8米。預(yù)計擴建碼頭前沿回淤量平均每年約為0.1米。3.3地質(zhì)條件在改建碼頭范圍內(nèi),布置有6個鉆孔(圖1和圖2),土層的分布情況及其主要的物理力學(xué)指標(biāo),見表1和表2,由表1可看出土層分層清楚,分布較簡單,厚度較大的中間層壤土屬中等土層,而下層壤土是最好的持力層。各土層的物理力學(xué)指標(biāo)（平均值）如下表3.3-1所示：表3.3-1土層標(biāo)高)Cm）~土~土3.4氣象條件3.4.1風(fēng)常風(fēng)向夏季為西南，冬季為西北；最強風(fēng)為東南，風(fēng)速28.4米/秒；較強風(fēng)向正比，風(fēng)速14米/秒；大于8級風(fēng)天數(shù)多年平均為18.6天。3.4.2氣溫年最高氣溫37.9℃,最低-9.3℃,平均15.3℃。3.4.3雨雪年最大降雨量1448.6毫米,最小781毫米,平均1032.1毫米；歷年最大日降雨量160.9毫米,在10毫米/小時以上的中雨和大暴雨天數(shù),多年平均15天。3.4.4霧多年平均霧日(能見度<1000m)10天,其中霧期較長者12月2~3天,2月1.7天、1月24.1材料供應(yīng)三大材均能供應(yīng)：當(dāng)?shù)赜悬S砂可取，價格低廉，單價為12元/方；石料可用駁船從外地運來本港，單價為40元/方；當(dāng)?shù)赜猛谀啻谀?.0元/方。4.2施工條件改建碼頭施工現(xiàn)場“三通（水、電、道路通）一平（場地平整）”條件好。施工單位實力強，機具設(shè)備齊全，尤其對裝配式碼頭結(jié)構(gòu)的施工經(jīng)驗豐富。具備有預(yù)應(yīng)力鋼筋砼空心構(gòu)件的預(yù)制和安裝能力，空心膠管直徑為27cm；陸上起重能力為60噸，浮吊的起重能力為160噸，及陸上、水上沉樁的打樁船，打樁船的主要尺度為46.6m×20m×3.6×1.88m,根據(jù)經(jīng)驗,在上海地區(qū)能打3:1斜樁,樁斷面允許在55cm×55cm以內(nèi),樁長不允許超過60米,可吊龍口8米打樁。5.1平面布置原則2#碼頭為河口碼頭，平面布置與工藝設(shè)計按《海港總平面設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定確定。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等特點，采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)型式。由于江面寬度有限,又不能占用航道,不能改變水流方向,采用順岸式；根據(jù)自然岸坡及陸域條件,需要整片接岸的碼頭,故選用滿堂式高樁碼頭,建立后方樁臺作為堆場可以緩解陸域緊張的局面。5.2碼頭設(shè)計尺度5.2.1泊位長度和碼頭長度根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》4.3.6：Lb=L+2d=199.4m取200m5.2.2泊位寬度根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》4.2.4：B=2b=40.40m5.2.3碼頭前沿高程和水深根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》4.3.3及4.3.5碼頭前沿高程=計算水位+超高值=3.8+1.0=4.8碼頭前沿設(shè)計水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4=9.06取-9.0m5.3陸域平面布置5.3.1碼頭作業(yè)地帶前方樁臺寬15.0m，門機軌距10.5m，門機前軌距碼頭前沿3m，設(shè)三個后方樁臺以方便臨時堆貨，后方樁臺總寬27m。5.3.2總平面布置見碼頭總平面布置圖。5.4輔助生產(chǎn)和輔助生活建筑物設(shè)綜合辦公樓、加油站、地磅房、小型流動機械庫、裝卸及成組工具庫、車輛機械維修保養(yǎng)間、材料供應(yīng)站等建筑設(shè)施，具體位置及面積見碼頭總平面布置。5.5裝卸工藝5.5.1裝卸工藝和機械選型裝卸船采用門座起重機，水平運輸采用牽引平板車，庫場作業(yè)采用叉車和輪胎式起重機。5.5.2港口主要建設(shè)規(guī)模的確定5.5.2.1泊位數(shù)目根據(jù)要求只需要一個泊位。5.5.2.2泊位通過能力根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》5.8.2：設(shè)置兩臺門機時Pt=705577.47t>400000t滿足要求。5.5.2.3庫場、堆場容量計算根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》5.8.9：件雜貨、散貨的倉庫或堆場所需容量可按下式計算E=16333.3t根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》5.8.10：件雜貨、倉庫或堆場總面積可按下式計算按照堆場75%E和倉庫25%E分：堆場面積A=4083.33㎡取4320㎡,設(shè)4個堆場倉庫面積A=4188.03㎡取4320㎡,設(shè)4個倉庫5.5.2.4裝卸機械、裝卸工人數(shù)的確定5.5.2.4.1裝卸機械起重運輸機械采用國產(chǎn)Mh-4-25型門座起重機2臺，臺時效率為70t/臺時。水平運輸機械采用1拖兩掛、最大載重量8t的牽引平板車,每組拖掛車按載重噸計，碼頭前沿作業(yè)地帶據(jù)庫場距離按最大250m計，行車速度取10km/h，考慮每次往返調(diào)頭、拆掛鉤等操作所需時間3min，則每組拖掛車來回一次所需時間t1=6min每小時至少可來回10次，即拖掛車臺時效率為80t/臺時，所以每臺門機配備1組牽引平板車即可。即總共需配備一拖兩掛最大載重量為8噸的牽引平板車2組。5.5.2.4.2裝卸工人數(shù)取裝卸工人數(shù)54人。則機械司機人數(shù)：港內(nèi)生產(chǎn)機械主要有門機、牽引平板車、輪胎吊、叉車，均按三班制計。各類司機配備定額按《河港總平面設(shè)計規(guī)范》表3.7.19-1中規(guī)定取值。則：門機司機數(shù)：需7人/臺，則需7×2=14人牽引平板車司機數(shù)：需3.5人/臺，則需3.5×2=7人輪胎吊司機數(shù)：需3.5人/臺，設(shè)每個堆場配1臺輪胎吊，每個倉庫1臺輪胎吊，則需3.5×8=28人叉車司機數(shù)：需3.5人/臺，設(shè)每組牽引車配2臺叉車，則需3.5×4=14人合計司機人數(shù)為63人，考慮出勤率的影響，工人數(shù)應(yīng)增加10%，則共需司機人數(shù)70人。5.5.3裝卸工藝流程及流程圖圖5.5.3-16.1碼頭上作用的確定結(jié)構(gòu)自重Y鋼筋砼=25.0kN/m3；Y砼=24.0kN/m36.1.2可變作用6.1.2.1勻布荷載——《港口工程荷載規(guī)范》5.1.3前沿堆貨荷載：q1=30kpa后方堆場堆貨荷載：q2=80kpa施工荷載：q’=2.5kpa6.1.2.2集中荷載門機作用：2臺Mh-4-25型門機，最大起重量10噸。流動機械作用：最大載重量8噸的牽引平板車。6.1.2.3船舶荷載6.1.2.3.1風(fēng)荷載△根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》10.2.2貨船半載或壓載時的受風(fēng)面積按下列公式計算：logAxw=0.283+0.727logDWAxw=2380m2logAyw=0.019+0.628logDWAyw=491m2△根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》10.2.1作用在船舶上的計算風(fēng)壓力的橫向和縱向分力宜按下列公式計算：Fxw=73.6×105AxwVx2ξ=661.29kNFyw=49.0×105AywVy2ξ=116.45kN6.1.2.3.2水流力△根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》附錄E.0.4船舶吃水線以下的橫向投影面積B’可按下式計算：logB'=0.484+0.612log(DW)B’=1225㎡△根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》附錄E.0.2水流對船舶產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力可按下式計算：△根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》附錄E.0.5水流對船舶產(chǎn)生的水流力縱向分力可按下式計算：6.1.2.3.3系纜力根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》10.4.1系纜力標(biāo)準(zhǔn)值N及其垂直于碼頭前沿線的橫向分力Nx，平行于碼頭前沿線的縱向分力Ny和垂直于碼頭面的豎向分力Nz可按下列公式計Nx=NsinαcosβNy=NcosαcosβNz=Nsinβ存在兩種情況：①Vx=22m/s，Vy=0m/s時，∑Fx=742.9kN,∑Fy=15.41kN則N=506kN②Vx=0m/s，Vy=22m/s時，∑Fx=81.61kN,∑Fy=131.86kN則N=106kN綜合兩種情況N=506kNNx=244.4kNNy=423.3kN根據(jù)《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》附錄A橫向水平分力在排架中的分配，乘以折減系數(shù)0.310,則橫向排架所受橫向水平分力最大為Nx’=75.76kN6.1.2.3.4擠靠力不考慮6.1.2.3.5撞擊力DWT為18000噸的海輪排水噸位估算：logΔf=0.404+0.932logDWT，則Δf=23437.6t根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》10.6.2船舶靠岸時的有效撞擊能量E0可按下式計算：E0=PMVn2/2=87.9kJ,式中ρ取0.75，M=2343.7t，Vn取0.10m/s.撞擊力N=309kN6.2擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案一6.2.1碼頭寬度前方樁臺寬15.0m，設(shè)三個后方樁臺，總寬27m。6.2.2前方樁臺的結(jié)構(gòu)型式縱橫梁不等高連接的高樁梁板式結(jié)構(gòu)，橫梁斷面采用倒T形，縱梁擱置在橫梁上，板擱置在縱梁上。6.2.3后方樁臺的結(jié)構(gòu)型式無縱梁的高樁梁板式結(jié)構(gòu)。6.2.4前方樁臺尺寸擬定及驗算6.2.4.1面板尺寸擬定及驗算(根據(jù)《高樁碼頭荷載規(guī)范》4.1)6.2.4.1.1基本尺寸面板采用疊合板，具體尺寸見圖6.2.4-1板長Lb=4.8m計算跨度L0=1.1Ln=4.84m6.2.4.1.2荷載計算（取單寬b=1m）(1)永久作用板自重:q1=10kpa墊層自重:q2=3.6kpa總自重:q0=13.6kpa單位跨度跨中彎矩：M0=39.8kN·m(2)可變作用①最大堆貨荷載：q1=30kpa跨中最大彎矩：M1=87.8kN·m②流動機械荷載：考慮了三種最不利荷載情況，分別為荷載中置（平板車平行于板跨方向）、荷載偏置（平板車垂直于板跨方向）、荷載中置（平板車平行于板跨方向）?？缰凶畲髲澗兀篗2=20.91kN·m6.2.4.1.3面板尺寸驗算由上述計算可知，Max{M1,M2}=87.8kN/m,取永久荷載與堆貨荷載的組合。M=M永久+0.7M可變=101.26kN·m抗彎模量W=1/6.bh2=0.0267m3采用C30砼，RL=2.00×103kpa截面影響系數(shù)ym=1.55∴面板截面尺寸滿足要求。6.2.4.2縱梁尺寸擬定及驗算6.2.4.2.1門機縱梁6.2.4.2.1.1基本尺寸初步取門機梁尺寸見圖6.2.4.2-1總高度為160cm，其中預(yù)制高度120cm，其中預(yù)制部分面積S=0.69㎡；計算跨度l0=7m.6.2.4.2.1.2荷載計算(1)永久作用面板自重:q0=51.5kN/m縱梁自重：q1=22.25kN/m(2)可變作用①堆貨荷載：q2=123.8kN/m跨中彎矩：M2=758.0kN·m②流動機械荷載：存在門機作用荷載，考慮兩種最不利荷載情況，即一臺門機作用及兩臺門機共同作用時；取兩者中最大彎矩。M3=1312.5kN·m6.2.4.2.1.3截面尺寸驗算按最不利情況，M=1/8.(q0+q1)l02+0.7×(M2+M3)=1901.1kN.m為簡化計算不考慮牛腿部分，則：W=Σ1/6.bh2=0.213m3；采用C30砼，RL=2.00×103kpa截面影響系數(shù)ym=1.55預(yù)加應(yīng)力σ=10000kpa∴門機縱梁截面尺寸滿足要求。6.2.4.2.2中縱梁6.2.4.2.2.1基本尺寸初步取中縱梁尺寸見圖6.2.4.2-2總高度為160cm，其中預(yù)制高度120cm，其中預(yù)制部分面積S=0.57㎡；計算跨度l0=7m；6.2.4.2.2.2荷載計算(1)永久作用面板自重:q0=67.4kN/m縱梁自重：q1=18.25kN/m(2)可變作用堆貨荷載：q2=157.7kN/m跨中彎矩：M2=964.69kN·m6.2.4.2.2.3截面尺寸驗算按最不利情況計，M=1/8.(q0+q1)l+0.7M2=1199.9kN.m為簡化計算不考慮牛腿部分，則：W=Σ1/6.bh2=0.171m3；采用C30砼，RL=2.00×103kpa截面影響系數(shù)ym=1.55預(yù)加應(yīng)力σ=8000kpa∴中縱梁截面尺寸滿足要求。6.2.4.2.3邊縱梁6.2.4.2.3.1基本尺寸初步取邊縱梁尺寸見圖6.2.4.2-3總高度為160cm，其中預(yù)制高度120cm，其中預(yù)制部分面積S=0.405㎡；計算跨度l0=7m；6.2.4.2.3.2荷載計算(1)永久作用面板自重:q0=17.4kN/m縱梁自重：q1=13.125kN/m(2)可變作用堆貨荷載：q2=45.0kN/m跨中彎矩：M2=275.6kN·m6.2.4.2.3.3截面尺寸驗算按最不利情況計，M=1/8.(q0+q1)l+0.7M2=379.7kN.m為簡化計算不考慮牛腿部分，則：W=Σ1/6.bh2=0.128m3；采用C30砼，RL=2.00×103kpa截面影響系數(shù)ym=1.55預(yù)加應(yīng)力σ=5000kpa∴邊縱梁截面尺寸滿足要求。6.2.4.3橫梁尺寸擬定橫梁斷面尺寸見圖6.2.4.3-1現(xiàn)澆上橫梁高160cm，預(yù)制下橫梁高80cmW=Σ1/6.bh2=0.32m3由于橫梁斷面面積較大，可滿足一般承載要求，故不再進行驗算。6.2.4.4靠船構(gòu)件6.2.4.4.1基本尺寸其尺寸見圖6.2.4.4-1厚度取80cm6.2.4.4.2靠船構(gòu)件自重W=50.6kN重力作用線距碼頭前沿距離y=0.4m6.2.4.5基樁樁力估算及樁長的確定6.2.4.5.1荷載計算①永久荷載（橫梁＋面板＋縱梁自重）見計算簡圖213.7kN50.6kN513.6kN②堆貨荷載③門機荷載f\④船舶力系纜力見6.1.3.3擠靠力見6.1.3.4撞擊力見6.1.3.56.2.4.5.2樁力計算按最不利荷載組合情況，得知最大樁力發(fā)生在1#2#（雙直樁為2676.4kN.6.2.4.5.3樁長計算根據(jù)《港口工程樁基規(guī)范》，樁基宜選擇中密或密實砂土、硬粘性土層、碎石類土或分化巖等良好土層作為樁基持力層。根據(jù)地質(zhì)資料，第四層為灰綠色壤土。通過計算可將該層確定為持力層。經(jīng)計算確定，直樁樁長為28.95m，所有樁樁頂高程為2.25m，樁底高程為-26.7m.6.3擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案二6.3.1碼頭寬度同方案一即：前方樁臺寬15.0m，設(shè)三個后方樁臺，總寬27m。6.3.2前方樁臺的結(jié)構(gòu)型式縱橫梁等高連接的高樁梁板式結(jié)構(gòu)。6.3.3后方樁臺的結(jié)構(gòu)型式同方案一即：無縱梁的高樁梁板式結(jié)構(gòu)。6.3.4尺寸擬定及驗算6.3.4.1面板尺寸擬定及驗算由于面板為兩邊支承的單向板，故與方案一相同。6.3.4.2縱梁尺寸擬定及驗算由于受力方式?jīng)]有變化，故與方案一相同。6.3.4.3橫梁尺寸擬定截面尺寸如圖6.3.4-1示由于橫梁高度很大，能承受一般的荷載要求，可不必驗算。6.3.4.4靠船構(gòu)件同方案一6.3.4.5基樁樁帽設(shè)計、基樁樁力估算及樁長的確定6.3.4.5.1基樁樁帽設(shè)計(L*B)=4.2*1.2;1.1*1.2;2.6*1.26.3.4.5.2基樁樁力估算由于上部結(jié)構(gòu)自重略小于方案一，故樁力應(yīng)略小于方案一的樁力，故可不必驗算。6.3.4.5.3樁長確定同方案一6.4碼頭結(jié)構(gòu)方案比選第一種方案由于采用了部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，提高了它的承載能力又節(jié)省了材料，而且施工又比較簡單，整體性也比較好。而第二種方案，采用了梁高度較大，而且還有樁帽，因此采用的材料較多，施工也比較復(fù)雜一些，又因為它比第一種方案少了下橫梁，這也使它的整體性要差一點。綜合考慮碼頭重要性及未來使用等，對碼頭整體性有較高要求，最終選擇了第一種方案縱橫梁不等高的高樁碼頭。7.1面板技術(shù)設(shè)計7.1.1面板配筋計算7.1.1.1資料7.1.1.1.1承載力控制情況下的面板彎矩值計算結(jié)果見表7.1.1-17.1.1.1.2.承載能力極限狀態(tài)持久狀況M=γ0(γGMGk+γQMQk)短暫狀況M=γ0(γGMGk+γQMQk)7.1.1.1.3預(yù)制板與現(xiàn)澆板、面層的混凝土強度等級分別取C30和C25，由《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表4.1.4.得混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值為fc=15MPa.由《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表4.2.3.得Ⅰ級鋼筋抗壓強度設(shè)計值fy=210MPa,Ⅱ級鋼筋抗拉強度設(shè)計值fy=310MPa7.1.1.1.4該碼頭為一般港口的主要建筑物,安全級別為Ⅱ級,其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.07.1.1.1.5荷載分項系數(shù)由《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》3.2.9.查及,具體數(shù)值見表7.1.1-17.1.1.1.6由《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》7.1.2.查及,受力鋼筋的混凝土保護層厚度為40mm。7.1.1.1.7Ⅱ級鋼筋相對界限受壓區(qū)高度ζb=0.544,板的縱向鋼筋最小配筋率ρmin=0.15%0載0載00載械7.1.1.2面板配筋計算結(jié)果計算結(jié)果見表7.1.1-2及7.1.1-3αsξ7.1.1.3面板配筋①預(yù)制板配筋預(yù)制板配筋綜合考慮短暫狀況與持久狀況，最后取恒載與堆貨荷載兩者的配筋總和：As=732.7+803.9=1536.6mm2按《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》附錄三，選用8φ16(As=1608mm2),由于實際板寬3.25m，取實際板寬配26φ16.②支座處配筋A(yù)s=743.9mm2。根據(jù)《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》附錄三，選用4φ16(As=804mm2),由于實際板寬3.25m，取實際板寬配13φ16.③構(gòu)造分布鋼筋確定按《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》4.1.12.的規(guī)定，采用Ⅰ級鋼筋.當(dāng)板跨比：3.25/4.8=0.677<1.0時，橫向分布鋼筋不得小于單位寬度上受力鋼筋界面面積的15%.且其直徑不宜小于8mm，間距不宜大于250mm.故板跨處選配φ10@200(As=393mm2),支座處選配φ8@200(As=251mm2).④預(yù)制板吊環(huán)配筋按《港工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》7.4.2規(guī)定,選配φ20(As=314.2mm2)7.1.2吊運時正截面承載力驗算吊運時沿x、y方向產(chǎn)生的最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)及配筋承載如下表7.1.2-1表7.1.2-1表7.1.2-1Mh0αsAs2)實配As(mm2)X方向15.372020.0251366.5393Y方向26.142020.0427630.5綜上，選配的鋼筋均能滿足要求。7.1.3板跨裂縫寬度驗算按《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》5.6.2和8.3.8，按正常使用極限狀態(tài)下的長期效應(yīng)組合進行裂縫驗算。σ1s=σ11s+σ12s=180.89Mpa≤0.8fy=248Mpa∴板跨滿足裂縫開展寬度要求。7.1.4支座裂縫寬度驗算支座處由于設(shè)有150mm磨耗層，能有效阻隔空氣、水等進入造成鋼筋銹蝕，故支座處可不驗算裂縫開展寬度。7.1.5疊和板斜截面抗剪驗算按《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，不設(shè)箍筋fbh使用期：Qmax=134.88kN<[Q]=0.12c0=633.6kN,混凝土抗剪滿足要求。施工期：Qmaxfbh使用期：Qmax=134.88kN<[Q]=0.12c0=633.6kN,混凝土抗剪滿足要求。故不需要進行抗剪配筋計算。7.2橫向排架技術(shù)設(shè)計7.2.1內(nèi)力計算方法五彎矩方程法7.2.2內(nèi)力計算說明橫梁采用倒T型斷面,為現(xiàn)場灌注混凝土結(jié)構(gòu),在施工時,首先澆注下橫梁,待下橫梁混凝土達到一定強度(約70%)之后,安裝預(yù)制縱梁和板,然后澆注上橫梁和板梁現(xiàn)場灌注部分.根據(jù)施工情況，在橫梁計算中分別按短暫狀況（即施工期,計算斷面為A2）和持久狀況（即使用期,計算斷面為A=A1+A2）兩個階段進行計算。7.2.2.1結(jié)構(gòu)尺寸排架間距為7.0m,橫梁斷面為⊥型,尺寸見圖6.2.4.3-1,樁極限承載力Qud=2909.5kN7.2.2.2混凝土材料特性橫梁混凝土標(biāo)號為C30,施工時期假定下橫梁混凝土達到設(shè)計強度70%時進行預(yù)制構(gòu)件安裝,故短暫狀況砼按C20計算,Ec=2.25×104MPa.使用時期混凝土的抗壓標(biāo)號為C30,Ec=3.00×104MPa.7.2.2.3橫梁的幾何特征橫梁斷面面積A=A1+A2=0.8+0.8=1.6m2中和軸位置y=1.0m橫梁的慣性矩施工時期：I=0.0427m4使用時期：I=0.7893m47.2.2.4基樁特性①混凝土的強度等級為C40,彈性模量3.25×104MPa；②設(shè)計中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁,樁的斷面尺寸為55×55cm2空心方空心直徑D=27cm，混凝土樁斷面積；③樁的壓縮系數(shù)：根據(jù)樁的入土深度和土質(zhì)情況，按有關(guān)規(guī)范求得樁的極限承載力為：Qud=2909.5kN；在缺乏試樁資料情況下，樁的剛性系數(shù)C可按規(guī)范計算（《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》3.5.7）,本設(shè)計取C=130Qud=378235kN/m.各樁的壓縮系數(shù)K見下表：7.2.2-1EA L0EpAp 1ck12345④支座壓縮系數(shù)根據(jù)上式分別計算得，KA=1.978E-6m/kNKB=3.778E-6m/kNKC=2.000E-6m/kN7.2.3內(nèi)力計算根據(jù)<<高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范>>4.2.7規(guī)定:由叉樁和直樁支承的橫梁一般可假定樁兩端為鉸接.在垂直荷載(包括水平力對橫梁中和軸產(chǎn)生的力矩)作用下,橫梁可按彈性支承連續(xù)梁計算,水平力由叉樁承受.7.2.3.1施工期內(nèi)力40kN/m由于直樁1#、2#距離較近,為簡化計算,假定這兩根樁為一個支承點A,叉樁5#、6#為一個支撐點C.由于板梁現(xiàn)場澆注混凝土部分和混凝土墊層是在上橫梁混凝土達到設(shè)計強度前澆注,因此在施工時期考慮全部荷載作用.在計算簡圖中假定直樁1#和2#,叉樁5#和6#一個支承點,但考慮兩個支座的實際情況,計算所得的彎矩剪力均應(yīng)進行削峰。支座A削峰范圍為直樁的二樁中軸線與橫梁底面交點距離95cm,支座D削峰范圍為叉樁的二樁中軸線與橫梁底面交點距離95cm。綜上，由五彎矩方程解得，MA=-914.89kNmMB=126.37kNmMC=-45kNm7.2.4橫梁配筋計算7.2.4.1短暫狀況（截面尺寸見圖7.2.4-1）7.2.4.1.1正配筋計算①預(yù)估配筋d=20mm，則a=c+d/2=50+10=60mm，則有效高度h0=h-a=800-60=740mm，②短暫狀況正彎矩配筋計算表7.2.4-1表7.2.4-1Mαsξ00000000跨中a0000跨中b③短暫狀況正彎矩配筋表7.2.4-2表7.2.4-20/00/0跨中a0/0跨中b7.2.4.1.2負(fù)配筋計算①預(yù)估配筋d=22mm，負(fù)彎矩較大估計雙排,則a=c+d+e/2=50+22+15=87mm，則有效高度h0=h-a=800-87=713mm②短暫狀況負(fù)彎矩配筋計算表7.2.4-3及表7.2.4-4當(dāng)ρ=15%時，ξ=0.0443，αs=0.0433,則Mnin=231.13kNm,Asmin=0.15%*1000*7