北海港铁山港西港区北暮作业区5＃、6＃泊位水工工程
浮船坞拖运计算书
一、计算说明
1、船坞拖航状态及航区
本次作业在我部铁山港区内预制场出运码头至5#、6#泊位码头前沿调头区水域，属于沿海近海拖航。
2、计算依据
中国船级社《海上拖航指南》1997-附录2“海上拖航阻力估算方法”
3、“防城港”号相关参数：
型长：52m；型宽：32m ；型深：3.6m；空载吃水：1.4m
二、浮船坞海上拖航阻力估算
计算公式如下：
1、R T=0.7×(R F+R B)+R A
式中：R T为总阻力，kN，
R F为摩擦阻力，kN，R F=1.67×A1×V1.83×10-3；
R B为剩余阻力，kN，R B=0.147×δ×A2×V-1.74+1.5V；
A1为船舶水下湿水表面积，m2；
A2为侵水部分的中横剖面面积，m2，
V为拖航速度，为保证安全系数，按最大时速4节计算（2.06m/s）;
δ为方形系数，本船吃水3.6米时，δ取1.0，
R A为空气阻力，kN，R A=0.5ΡV2∑C S S满×10-3；
Ρ为空气密度，按Ρ=1.22kg/m3计算；
V为风速，取V=20.7m/s计算；
A I为受风面积，按顶风计算，m2；
C s为受风面积形状系数，按1.0计算。
2、浮船坞装满沉箱时吃水深度为3.1m计算浮船坞露水部分受风面积S满。
S1坞墙面积=11×3×2=66m2
S2甲板下于水面上=（3.6-3.1）×32=16m2
S3沉箱迎风面积=18.15×17.2=312.18m2
S满=S1+S2+S3=394.18m2
3、浮船坞湿水面积计算
满载湿水面积计算：A1满=52×32+（52+32）×2×3.1=2184.8m2
浸水部分的中横剖面面积：A2满=32×3.1=99.2m2
4、摩擦阻力计算
RF满=1.67×A1满×V1.83×10-3=1.67×2184.8×2.061.83×10-3=13.7KN 5、剩余阻力计算
RB满=0.147×δ×A2满V1.74+0.15V
=0.147×1×99.2×2.061.74+0.15×2.06
=64.1kN
6、空气阻力计算
RA满=0.5ΡV2∑C S S满×10-3
=0.5×1.22×20.72×1.0×394.18×10-3
=103.03kN
7、总阻力计算
RT满=0.7×（R F满+R B满）+R A满=0.7×（13.7+64.1）+103.03
=157.49kN
从以上计算得出，当瞬间风力为20.7m/s，选用航速4节时，满载最大拖力为15.7t。可以根据最大值作为配置拖轮及钢丝绳的参考数据。
三、拖轮动力验算
满载拖航的总功率需求P=R·V=157.49×2.06=324.4kW
拖轮的额定功率为3000匹，即2200kw，大于满载拖航功率需求，因此可满足施工需要。
四、拖轮及拖缆的选用
根据粤工拖41的系柱拖力为44T
F拖=44T≥Rt满=15.7t，其拖力满足本次作业施工要求。
4.1 八字拖缆选用
八字拖缆长度选择一般应使其与船首夹角为60°左右（本次计算按60°），船首两缆之间距离按30m计算。则有cos60°=15/L缆，求得L缆=30m。根据拖缆最大计算力F主=15.7t。则有，sin60°=F主/2F八，求得F八字缆=9.06t。根据公式D八字缆2×ζ=F八字缆×K，则有，D2×0.05=9.06×6（安全系数为6倍）。D八字缆=33mm，而现在浮船坞左右使用的锚缆为两条43mm的钢丝绳，本次拖航直接使用浮船坞的两条缆作为八字缆，其受力满足本拖航安全的要求。
4.2 拖航方式及缆绳长度
本次拖航选择八字缆拖航方式，八字部分使用现成的浮船坞的锚机缆
（直径43mm），主拖缆为粤工41的主拖缆（直径48mm）。八字部分缆长30m，主缆部分根据天气、水深情况控制在100~250m（规范要求200~400m，由于本次作业属于近海作业，可以根据实际情况调整），拖航过程中拖缆不小于100m，到达施工现场时需逐步收短拖缆，以便能控制好浮船坞进行定位抛锚。
任务要求： 码头设计高水位12米，低水位7.4米，设计船型20000吨，波高小于1米，地面堆货20kpa ，Mh —16—30门座式起重机，地基承载力不足，须抛石基床。 一．拟定码头结构型式和尺寸 1． 拟定沉箱尺寸： 船舶吨级为20000吨，查规得相应的船型参数： 设计船型 总长 （m ） 型宽 （m ） 满载吃水 （m ） 183 27.6 10.5 即吃水为10.5米。 其自然资料不足，故此码头的前沿水深近似估算为： 1.1510.51 2.1D kT m ==?=， 设计低水位7.4米，则底高程：7.412.1 4.7m -=-，因此定底高程-5.1m 处。由于沉箱定 高程即为胸墙的底高程，此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构，要求满足施工水位高于设计低水位，因此沉箱高度要高于码头前沿水深12.1m 。 综上，选择沉箱尺寸为： 1310.214l b h m m m ??=??。 下图为沉箱的尺寸图：
2．拟定胸墙尺寸： 如图，胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m，对于停靠小型河船舶的码头不小于0.5m。此处设计胸墙的顶宽为 1.0m。设其底宽为5.5m，检验其滑动和倾覆稳定性要否满足要求：（由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入，可认为其抗滑稳定性满足要求，只需验算其抗倾稳定性） 设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时，对于胸墙的整体抗倾不利，故考虑设计
高水位时的抗倾稳定。 沉箱为现浇钢筋混凝土，其重度在水上为3 23.5/kN m ，水下为3 13.5/kN m ，则在设计高水位时沉箱的自重为： ()][()5.511 1.51 1 1.5 1.5 5.5123.5 3.11 1.5 5.51 3.113.5 2 4.6 4.[{]62 }G -=?+???-?+?+?+-???（）则 227.83G kN =。 自重G 对O 点求矩： G 77.10.533.4967 5.510.47922/3 5.51/3=733.56M kN m =?+?-??+（）（） 。 考虑到有门机在前沿工作平台工作时，胸墙的水平土压力最大，此处门机荷载折算为线性荷 载为： 25010 178.5714 q kPa ?== 。 （此处近似用朗肯土压力进行验算）朗肯主动土压力系数： 224545350.()7)(=2Ka tan tan ?=-=-。 则其土压力分布如上图： 如上图，其各点的土压力强度为： ()()()()()01112=0.27178.5748.21; 10.2718 1.5178.5755.5; 120.2718 1.59.5 3.1178.5763.46. a b P Ka h q kPa P Ka h q kPa P Ka h h q kPa γγγγ+=?==+=??+==++=??+?+= 则其土压力为： ()()0.5 1.548.2155.50.5 3.155.563.46262.17E KN =??++??+=。 作用点至墙底的距离为： 221148.21 4.6 2.37.29 3.10.57.96 3.10.50.57.29 1.5 3.11 (())3=2.203y E m = ??+??+???+???+ 。则土压力对墙前O 点的弯矩值为： 262.17 2.2576.77M KN m =?=。 综上：G =733.56576.77M kN m M KN m >= ，即说明在高水位时胸墙能保持抗倾稳定。 即胸墙的尺寸为：顶宽为1.0m ，底宽为5.5m ，高为4.6m 。 则码头的结构形式及尺寸如图：
第八章水闸 § 8-5 闸室的布置和构造 教学内容 底板、闸墩、工作桥、交通桥 、底板 按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制） 河宽、孔多。需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔） 按底板与闸墩的连接方式分：整体式、分离 式 整体式 闸底板与闸墩浇筑成整体，墩中分缝。 （也有闸室底板中间分缝的） 底板形式 实心底板 箱式底板：地基承载力较差,30 40kpa 适用于松散地基，地震烈度较高的地区 分离式 单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分 开 适用：坚基，紧密的地基上，不会产 生不均匀沉降。 底板顺水流方向的长度：满足上部结 构布置，结构强度和抗滑稳定要求。 材料：常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。 作用：分隔闸孔，支承闸以及上部结构。 材料：砼或浆砌石。 外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小, 以加大过水能力。 分方形、三角形、半圆形、 流线形。 高程：上游高出最高水位并有一定超高。长 度：与闸底板顺水流长度相同。 上、下游侧：铅直或10:1?5 :1竖坡。 闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于工作门槽深度和门 槽颈部厚度。 门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5?1.0
缝墩：1.2?1.5 检修门槽与工作门槽之间须保持 胸墙与检修门槽之间也应留足 三、 闸门 检修门---平门----位置：上游侧 平门 工作门--弧门--位置： ① 上游侧 ② 下游侧（利用水重帮助闸室稳定） 闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。 四、 胸墙 固定式、活动式 作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。 布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效果好而简单；门前 ---止水结构复杂，易于磨 损，有利于启闭，钢丝绳不易磨损？ 顶高程：顶与闸墩齐平。 底梁梁底高程： 满足堰流的要求，堰顶高程 +堰顶 下游水深+ （0.2m ）。 厚度：不小于 0.15?0.2m 结构形式：板式、梁板式。 支撑方式：固接、简支 五、交通桥及工作桥 一般设在水闸下游一侧 交通桥 有时设在水闸上游一侧，利用水重，帮助闸室 稳定（葛洲坝） 工作桥：安装启闭设备 初步确定桥高时，平面门可取门高的二倍 再加1.0?1.5m 的超高值，并满足闸门能从闸门 中取出检修的要求。若用活动式启闭机，桥高 可低些，但亦应大于1.7倍门高。升卧闸门的桥 高为平面直升门高的70%。弧形门则视闸门吊 点位置等情况而定，一般要比平面门的工作桥 低得多。 六、分缝方式及止水设备 1.分缝 水闸沿垂直水流方向每隔一定距离， 必须设置沉降缝予以分开， 以免闸室因地基不均匀 沉降及伸缩变形而产生裂缝。 缝的间距岩基上不宜超过 20m ，土基上不宜超过 35m ，缝宽2? 3cm 。 除了闸室分缝外，凡相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、 面积较大的地方，都需设缝分 开。如在铺盖与水闸底板连接处、翼墙与边墩及铺盖连接处、 消力池底板与闸底板、翼墙连 1.5? 2.0m 净距。 1.0m 以上的间距。
中交第一航务工程局有限公司 沉箱吊装受力计算书 工程名称：中委合资广东石化2000吨/年重油加工工程产品码头项目部 计算内容：沉箱吊装 审核：校核：计算：
1、沉箱重心计算 图1-1沉箱断面图 图1-2沉箱平面图 表1-2沉箱材料和体积矩计算表
沉箱重量:M=ρV=2.5×198.3=495.75t 沉箱重心:Xc= 1258.95/198.3=6.35m Yc =1110.09/198.3=5.60m 2、沉箱吊装计算 1）主钢丝绳受力计算 沉箱受力简化入图： 2250 2450 F1 F2 G 图1-3隔墙受力简化图 起吊后方块处于平衡状态， 根据受力平衡可得出：F 1+F 2=1.3G ，1.3为动力荷载系数，G=4850KN.............① 根据力矩平衡可得出： 设前沿每根钢丝绳拉力为F 前，后沿每根拉力为F 后，根据力矩平衡得 2.25F 1=2.45F 2...............................................② 解由①、②式得 F 1=3290KN ；F 2=3015KN 根据吊装采用4点吊按3点吊计算可以得出单根销子单侧受力： F 前=F 1/3=1097KN ；F 后=F 2/3=1005KN 因前侧吊孔受力较大，且前后墙所用钢丝绳用同一行型号，故只对前墙钢丝绳进行验算。 钢丝绳安全系数取5，采用公称抗拉强度为1770MPa 的6×37钢丝绳。 五金手册得公称抗拉强度为1770MPa 的6×37纤维芯钢丝绳直径100mm 的在5倍安全系数下容许拉力为5840KN ，满足要求。 2）销子受力计算 销子采用Q345直径210mm 的圆钢。
《港口水工建筑物》复习思考题 第一章码头结构型式和荷载 1、码头由那些部分组成？各部分主要作用是什么？ 2、码头按结构型式分类有那些型式？它们各有什么优缺点？按断面型式分又有那些？他们各自的最佳适用条件是什么？ 3、作用的分类有那些？作用的标准值如何确定？ 4、作用效应组合的原则是什么？ 5、堆货的影响因素及分区？ 6、门机荷载的取值原则？ 7、火车荷载的取值原则及加载规定？ 8、系缆力、撞击力产生的因素有那些？在计算中主要考虑什么因素，如何计算？ 9、库仑、朗肯理论的适用条件是什么？各种情况下土压力如何计算？ 10、推导杨森公式，计算储仓压力。 11、什么叫地震荷载，考虑地震荷载的一般规定是什么？地震荷载有那些？ 第二章重力式码头 1、重力式码头的组成部分及各部分的作用式什么？ 2、重力式码头基础的型式及其适用条件是什么？ 3、抛石基床的作用，型式、适用条件是什么？基槽底宽如何确定？ 4、为什么抛石基床顶面要预留沉降量？有些什么要求？ 5、重力式码头为什么要设置变形缝？位置如何考虑？ 6、胸墙有何要求？其底部高程怎样确定？ 7、图示墙后抛石棱体的几种型式，各种型式有何特点？ 8、图示可分层倒滤层的构造，倒滤层的作用是什么？ 9、计算土压力时填料容重按什么原则选取？ 10、地面使用荷载考虑哪几种布置情况，并指出各布置型式的验算内容。 11、重力式码头一般计算内容有那些？考虑荷载有那些？ 12、试说明重力式码头在稳定性验算怎样考虑船舶荷载荷波浪力？ 13、用图说明合力与前趾距离ξ>B/3，eB/6时基床应力如何计算？上述情况相应的地基应力如何计算？规范对ξ和基床应力有什么规定？为什么？ 14、块体码头断面设计的原则有那些？为什么说采用俯斜墙、卸荷板和减压棱体结构时有减小土压力作用？ 15、当采用俯斜墙衡重式断面时，垂直合力作用点距后趾a，对非岩基a≮B/3，岩石地基a
码头稳定性验算 （一）作用效应组合 持久组合一：设计高水位（永久作用）+堆货门机（主导可变作用）+波谷压力（非主导可变作用） 持久组合二：设计高水位（永久作用）+波谷压力（主导可变作用）+堆货门机（非主导可变作用） 短暂组合：设计高水位（永久作用）+波峰压力（主导可变作用） 不考虑地震作用去1 （二）码头延基床顶面的抗滑稳定性验算 根据《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）第3.6.1规定 应考虑波浪作用，堆货土压力为主导可变时：按（JTJ290-98）中公式（3.6.1-4）计算。 01 ()()E H E qH P B G E V E qV u BU d E E P G E E P f γγγψγγγγψγγ++≤ +++ 应考虑波浪作用，波浪力为主导可变时： ()()f E P E G E P E qV E Bu u V E G d qH E B P H E ψγλγγ γψγγγ γ+++≤ ++1 o 短暂组合情况，按《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）公式5.2.7计算 f P G P Bu u G B p )(0λλλλ-≤ 式中：o γ——结构重要系数，一般港口取1.0； E γ——土压力分项系数；取1.35 PW γ——剩余水压力分项系数；取1.05 PR γ——系缆力分项系数；1.40 ψ——作用效应组合系数，持久组合取0.7； V H E E 、——码头建筑物在计算面以上的填料、固定设备自重等永久作用所产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值； W P ——作用在计算面以上的总剩余水压力标准值； RH P ——系缆力水平分力的标准值； qV qH E E 、——码头面上的可变作用在计算面上产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值； RV P ——系缆力垂直分力的标准值； G γ——结构自重力的分项系数，取1.0；
海上拖航阻力计算 注：“华富708”空船平均吃水1.0m，每厘米吃水吨数约20T/cm，本计算按货物1500T、压载水1500T，总计3000T计算，上述状态下平均吃水为2.5m。货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。 1．海上拖航总阻力经验计算公式： R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)] 式中：R f-----被拖船（物）的摩擦阻力 R b-----被拖船（物）的剩余阻力 R ft-----拖船的摩擦阻力 R bt-----拖船的剩余阻力 2.被拖船（物）的阻力近似计算公式 R f=1.67A1V1.8310-3KN R b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN 式中：V---拖航速度m/s δ---方型系数 A2----被拖船（物）浸水部分的中横面积 其中：A1如无详细资料，按下方法求： 正常船舶；A1=L（1.7d+δB）m2 驳船/首尾有线形变化的箱型船；A1=0.92L（B+1.81d）m2 无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L（B+2d）
L----被拖船（物）的长度；m B----被拖船（物）的宽度：m d----被拖船（物）的吃水：m 3．拖轮的阻力计算---用拖轮的资料，如无详细资料，也可按被拖船（正常船舶）的近似公式计算。已知：V=6.0Kt（3.087m/s） 4．被拖物的阻力计算： 表一： 被拖船名L（m）B（m）D（m）δ 华富708 91.5 24.5 2.5 0.95 表二： 被拖船名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR f（Kn）R b（Kn）华富708 2699.25 61.25 3.087 0.95 35.5 102.1 5．拖轮阻力计算： 表三： 拖轮名L B d δ 华富219 44.0 10.4 4.8 0.63 表四： 拖轮名A1（m2）A2（m2）V（m/s）δR ft（Kn）R bt（Kn）华富219 647 33.8 3.087 0.63 8.5 29.8 海上拖轮总阻力为：175.9KN R t=1.15[R f+R b+（R ft+R bt）]=20.6t 结论一：当船组在静水中拖带航速为6节时，拖航阻力为20.6T，远小于“华富219”拖轮拖力38T，满足规范要求。
水闸的概念及计算
第八章 水 闸 §8-5 闸室的布置和构造 教学内容 底板、闸墩、工作桥、交通桥 一、底板 按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。 河宽、孔多。需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔） 按底板与闸墩的连接 方式分：整体式、分离式 ● 整体式 闸底板与闸墩浇筑 成整体，墩中分缝。（也有闸室底板中间分缝的） 底板形式 ? ?? ???--kpa 4030较差，箱式底板：地基承载力实心底板适用于松散地基，地 震烈度较高的地区 ● 分离式
单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开 适用：坚基，紧密的地基上，不会产生不均匀沉降。 底板顺水流方向的长度：满足上部结构布置，结构强度和抗滑稳定要求。 二、闸墩 材料：常用混凝土、 浆砌石、少筋混凝土。 作用：分隔闸孔，支承闸以及上部结构。 材料：砼或浆砌石。 外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小， 以加大过水能力。 分方形、三角形、半圆形、流线形。 高程：上游高出最高水位并有一定超高。 长度：与闸底板顺水流长度相同。 上、下游侧：铅直或10:1～５:1竖坡。 闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于 工作门槽深度和门 槽颈部厚度。 门槽颈部厚度最小值为
0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5～1.0 缝墩：1.2～1.5 检修门槽与工作门槽之间须保持 1.5 ～2.0m 净距。 胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以 上的间距。 三、闸门 检修门---平门----位置：上游侧 工作门-- 弧门 平门 --位置： ① 上游侧 ②下游侧（利用水重帮助闸室稳定） 闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。 四、胸墙 固定式、活动式 作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。 布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效 果好而简单；门前--- 止水结构复 I —I
中交第一航务工程局第五工程有限公司 模板受力计算书 （胸墙模板） 单位工程：锦州港第二港池集装箱码头二期工程计算内容：胸墙模板计算 编制单位：主管：计算： 审批单位：主管：校核：
锦州港第二港池集装箱码头二期工程 胸墙模板计算书 一、设计依据 1.中交第一航务工程勘察设计院图纸 2.《水运工程质量检验标准》JTS257-2008 3.《水运工程混凝土施工规范》JTJ268-96 4. 《组合钢模板技术规范》（GB50214－2001） 5. 《组合钢模板施工手册》 6. 《建筑施工计算手册》 7. 《港口工程模板参考图集》 二、设计说明 1、模板说明 在胸墙各片模板中，1#模板位于码头前沿侧，浇筑胸墙高度为3.15m，承受的侧压力最大，同时胸墙外伸部分的重量也由三角托架来承受，因此选取1#模板来进行计算。 1#模板大小尺寸为17.9m（长）×3.15m（高）。采用横连杆、竖桁架结构形式大型钢模板 面板结构采用安装公司统一的定型模板，板面为5mm钢板制作，背后为50×5竖肋。 内外横连杆采用单[10制作，间距为75cm； 桁架宽度为650cm，最大水平间距75cm，上弦杆采用背扣双[6.3，下弦杆为双∠50×50×5，腹杆为方管50×5。 2、计算项目 本模板计算的项目 ⑴模板面板及小肋 ⑵模板横连杆的验算。 ⑶模板竖桁架的验算。 ⑷模板支立的各杆件的验算。
模板计算 1、混凝土侧压力计算 混凝土对模板的最大侧压力： Pmax = 8K S +24K t V 1/2=8×2.0+24×1.33×0.57? =40.1kN/m 2 式中: Pmax ——混凝土对模板的最大侧压力 Ks ——外加剂影响系数，取2.0 Kt ——温度校正系数 10℃时取Kt ＝1.33 V ——混凝土浇筑速度50m 3 /h ，取0.57m/h 砼坍落度取100mm ＝＝倾倒侧P P P max 40.1+6×1.4=48.5 kN/m 2取50KN/ m 2 其中倾倒P 为倾倒砼所产生的水平动力荷载，取6kN/㎡×1.4=8.4kN/㎡。 2、板面和小肋验算 ⑴板面强度验算 取1mm 宽板条作为计算单元，计算单元均布荷载 q=0.05×1=0.05 N/mm q 5mm 钢板参数：I=bh 3/12=300×5×5×5/12=3125mm 4 ω= bh 2/6=300×5×5/6=1250mm 3 q=0.05×300=15 N/mm σ=M/ω=0.078 ql 2/ω=0.078×15×3002/1250=85 N/mm 2＜[σ]=215 N/mm 2 f max =K f ×Fl 4 /B 0=0.00247×0.05×3004 /2358059=0.43mm ＜300/500=0.6mm ， 钢板满足要求 其中K f 为挠度计算系数，取0.00247 B 0为板的刚度，B0=Eh 3x /12(1-γ2)=2.06×105×53/12(1-0.32)=2358059 γ钢板的泊松系数，取0.3 h 为钢板厚度，h=5mm
港口码头的沉箱及预制块体施工技术研究 发表时间：2018-11-02T14:48:28.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：王文 [导读] 本文分析港口码头结构特点，重点研究港口码头的沉箱及预制块体施工技术。 中交四航局第二工程有限公司广东广州 050000 摘要：经济全球化促进了经济的飞速发展，尤其是海洋运输行业，因为海洋运输行业的飞速发展，对港口码头的建设也相应有了更高的建设要求，作为海洋行业的装卸平台，港口码头在海洋运输行业中，有着十分重要的地位。正是因为码头具有普通建筑所不具备的特殊功能，因此，在码头建设的过程中，和普通建设工程具有着相当大的差别，码头建筑具有更为特殊的技术要求标准以及建筑工程质量要求，在码头建筑施工的过程中，因为施工环境相对特殊，在港口码头施工的过程中，不仅仅需要特别注意施工技术工艺水平的发挥，还需要时刻关注建筑细节，确保港口码头的施工质量。对此，本文分析港口码头结构特点，重点研究港口码头的沉箱及预制块体施工技术。 关键词：港口码头；沉箱施工；预制块体施工 1港口码头结构特点分析 港口码头作为河运的重要载体，做好港口码头的建设应当严把质量关。港口码头的结构特点决定了其有一部分是分布在水下的，而在水下部分的建设过程中会受到复杂水流等因素的影响，致使港口码头建设中所面临的不确定因素大为增加。港口码头的结构特点决定了港口码头建设过程中所面临着施工难度大、施工标准要求高等的特点。在港口码头的建设过程中根据其特点可以将其分为主体和附属两大结构部分，而主体结构部分在一些特殊性质的码头中又分为码头上、下结构两大部分。在港口码头的施工过程中需要根据各部结构特点及施工中所面临的问题采取针对性的措施，提高港口码头的建设质量。 2港口码头的沉箱施工技术要点 2.1基床抛石施工 （1）安设导标，进行准确定位。港口码头施工时，需布设导标和定位船，重点把控抛石、夯实、补夯等环节的施工质量。导标设立有两点：基床中心导标和顶面坡肩边导标，抛石处需布设定位船，确定定位船的位置处无回淤情况，或控制回淤厚度≤30cm。（2）试抛：基床抛石施工前期需开展试抛工作，并合理把控块石漂流和水深、水流速等因素的关系，结合施工场地地质环境条件和水流情况准确定位抛石船。抛石施工时，需实时进行探水、对标工作，并认真记录抛石过程，结合实际场地情况选取最佳抛石方法，粗抛、细抛或两者结合等，抛石原则是宁低勿高，需预留10%夯沉量。抛石作业完成后，需开展平面图和断面图的绘制工作。（3）基床夯实：基床夯实前期，需由专业潜水员完成基床粗平调整，控制误差为±15cm，基床粗平后可开展夯实工作。夯实过程中，需结合基床厚度以分层分段方式进行基床夯实，控制每层厚度基本一致，测量人员需实时做好对标、探水工作，并于打夯平面准确绘制打夯点。基床夯实施工方式是纵横向均邻接压半锤，夯实次数为2遍。为避免因倒锤发生而引起基床局部漏夯、隆起等问题，夯实后需开展反复检测工作，借助水准仪进行夯实测量，控制平均沉降量≤30mm，若沉降量>30mm，需再次进行夯实，直至满足设计要求。（4）补夯：待完成夯实作业后，当补抛块石面积>1/3，构件底面积或连续面积>30m2，且块石厚度>0.5m时，需进行补夯作业。 2.2沉箱施工要点 2.2.1沉箱安设定位 沉箱在安设时，需借助全站仪和GPS完成沉箱标高的坐标的准确定位，结合沉箱的吃水深度选取最佳潮位，利用施工船舶的顶推和卷扬机完成沉箱的运送，准确移位到安设位置，并于已安设沉箱和待安设沉箱的接缝位置悬挂4个手动葫芦，按照缝隙需求适当修正沉箱间的木方结构。 2.2.2手拉葫芦的安放 本工程在安装沉箱时，使用了4个起重量为10t的手拉护理，各个手拉葫芦钩之间的可以调整的距离为0.96~3.96m。为了可以更好地对沉箱峰宽和前沿线距离进行控制，本工程设计使用钢丝绳对临近沉箱的手拉葫芦和吊鼻进行连接，然后由安装人员手动对4个手拉葫芦钩间距离进行调整，最佳间隔距离应保持在2.5m。 2.2.3沉箱就位 因为工程施工过程中沉箱的纵向高差会对顶面缝宽造成影响。所以要根据实际高差合理的新选择闸板，并控制好缝宽尺寸。本工程在施工时，使用经纬仪来对沉箱前沿线进行控制，并对手拉葫芦的间隔距离进行手动调整，保证沉箱可以前后进行移动，直至沉箱可以安放到确定位置。 2.2.4沉箱的注水施工 待沉箱运送到指定位置后，完成基本准备后，开启水泵或加水阀，对沉箱进行注水而使其平衡下沉。整个下沉过程中，需实时对沉箱位置、水平度进行测量、校验、调整，当沉箱底部距离基床面达到0.2m时，暂停注水不间断测量校核、调整沉箱位置及水平度，至沉箱底与基床面约0.2m时，暂停注水，利用全站仪和GPS完成沉箱标高和坐标的准确定位，确保其满足设计要求后，继续注水直至沉箱完全坐落于基床面上，待测量复核全部达标后，关闭水泵或加水阀。 2.2.5沉箱的回填施工 作为沉箱施工的最后一步，沉箱回填主要是为了保证沉箱的稳定性。条件允许时，沉箱安设后暂停1~2个低潮位，再次测量校验沉箱坐标和标高，达标后开始沉箱回填，要控制沉箱回填砂的均匀性，利用水冲法使箱内振冲达中密状态。 3港口码头的预制块体施工技术要点 安装预制块体也是一项重要的工艺操作，主要包括以下几方面内容： （1）测量安装。确定栅栏板、扭王字块安装基线，并要参照设计安装具体位置与陆上控制点进行安装，控制安装位置与高程可使用全站仪，为了使安装作业更加高效、准确进行，取得更显著的安装效果，可以在低平潮时进行，以减少外界环境对安装造成的干扰。 （2）安装栅栏板。栅栏板的安装要在垫层块石抛埋并成型以后进行，可以使用50t的汽车吊陆上安装，对于A、B型的栅栏板，需要由潜水员的配合完成吊装作业，然后对水下栅栏板位置进行调整，可以避免吊装偏差过大。同时，配合使用25t的轮胎吊与平板车将栅栏运输
一、初步设计 兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。 二、设计基本资料 1. 概述 兴化闸建在兴化镇以北的兴化渠上，闸址地理位置见图。该闸的主要作用有： 防洪：当兴化河水位较高时，关闸挡水，以防止兴化河水入侵兴化渠下游两岸农田，保护下游的农田和村镇。 灌溉：灌溉期引兴化河水北调，以灌溉兴化渠两岸的农田。 引水冲淤：在枯水季节，引兴化河水北上至下游的大成港，以冲淤保港。 7.0 北 至大成港 9.0 渠 化 11.0 兴 闸管所 兴化闸 兴化 河 兴化镇 闸址位置示意图（单位：m） 2.规划数据 兴化渠为人工渠道，其剖面尺寸如图所示。渠底高程为0.5m，底宽50.0m，两岸边坡均为1:2。该闸的主要设计组合有以下几方面：
11.8 0.5 50.0 兴化渠剖面示意图（单位：m） 2.1孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期由兴化闸自流引兴化河水灌溉，引水流量为300m3/s，此时闸上游 水位为7.83m，闸下游水位为7.78m；在冬季枯水季节由兴化闸自流引水送至下游大成港冲淤保 港，引水流量为100m3/s，此时相应的闸上游水位为7.44m，下游为7.38m。 2.2闸室稳定计算水位组合 （1）设计情况：上游水位10.3m，浪高0.8m，下游水位7.0m。 （2）校核情况：上游水位10.7m，浪高0.5m，下游水位7.0m。 2.3消能防冲设计水位组合 （1）消能防冲的不利水位组合：引水流量为300m3/s，相应的上游水位10.7m，下游水位为 7.78m。 （2）下游水位流量关系 下游水位流量关系见表 3.地质资料 3.1闸基土质分布情况 根据钻探报告，闸基土质分布情况见表 层序高程（m）土质情况标准贯入击数（击） Ⅰ11.75～2.40 重粉质壤土9～13 Ⅱ 2.40～0.7 散粉质壤土8 Ⅲ0.7～-16.7 坚硬粉质粘土 （局部含铁锰结核） 15～21 Q（m3/s）0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 H下（m）7.0 7.20 7.38 7.54 7.66 7.74 7.78
沉箱模板计算 1、外模板设计资料 沉箱外侧模板长，高，模板采用大型钢模板，重约。面板采用5mm厚钢板，横肋采用[8，间距；竖肋为-6×80mm扁钢，间距；立围令采用[8，围令后为桁架结构，桁架宽，间距，桁架为双[8结构，上、下均设M22对穿螺栓。现对该模板刚度、强度进行验算，并选用合适的拉条。 2、模板侧压力计算 模板的侧向压力主要是由新浇筑的砼对模板产生的侧压力P1和倾倒砼时对模板产生的水平动力荷载P2两部分组成。依据《水运工程混凝土施工规范》 （JTS202-2011）规定，采用插入式振捣器时，砼侧压力为： P1=8K S+24K t V 1/2 式中P1 ——混凝土对模板的侧压力（KN/m2） K S ——外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时选；掺缓凝外加剂时选 K t ——温度校正系数按下表取值 V ——混凝土浇筑速度m/h 砼侧压力除了和振捣方式有关外，同时还和砼自重、浇注速度、砼的温度、外加剂的应用、砼的下灰方式有关。 温度校正系数表 力，浇筑速度取h。 故P1=8×+24××2= KN/m2 倾倒混凝土产生的水平动力荷载 P2=m2 振捣混凝土产生的混凝土侧压力 P3=m2 由于浇筑混凝土时倾倒混凝土和振捣混凝土不可能同时发生，而振捣混凝土产生的作用力大。 故验算墙身模板强度的荷载设计值 P=+= KN/m2 故验算墙身模板刚度的荷载设计值 P′== KN/m2 3、面板计算
为保证砼的外观质量，根据使用要求，大片模板的面板计算应由刚度控制。 Q235钢的抗拉许用强度[f]=215N/mm 2，抗剪许用强度[f v ]=125N/mm 2。弹性模量E=×106kg/cm 2；许用挠度[f]=2mm 。 面板区格为420×420mm ，属于双向板，当/=420/420=1时，的弯距系数K 1=， 的弯距系数K 2=， 挠度系数为K 3=， 的弯矩系数K 4=, 的弯矩系数 K 5=，计算简图为三面固定，一面简支的最不利状况。 (1)、强度验算 取1mm 宽的板条作为计算单元，荷载为 =×1 = N/mm 支座弯矩 N ·mm N ·mm 面板的截面抵抗矩 mm 3 应力为 = /W== N/mm 2 215 N/mm 2 满足要求； 跨中弯矩 N ·mm N ·mm 钢板的泊松比=，故需换算 N ·mm N ·mm 应力为 = /W== N/mm 2 215 N/mm 2 满足要求; (2)、挠度验算 计算刚度和挠度用以下公式 3 0212(1) Eh B v =-
沉箱浮运拖带方案 一、沉箱浮运、拖带前的准备工作 (—)必须进行有关的技术计算与验算工作 1．吃水、压载、干舷高度计算及浮游稳定性验算 (1)吃水、压载、干舷高度计算及浮游稳定性验算按部颁重力式码头规范(JTJ215—87)进行。 (2)计算沉箱吃水时，应精确计人沉箱内残余养护水和混凝土残渣的重量及操作平台或封舱盖板的重量。 (3)沉箱压载宜创造条件采用砂、石、混凝土块等固体压载物，以减少自由液面对浮游稳定性的影响。如果用水压载，要按规范精确计算自由液面的影响，并适当提高m值。对于长途拖带沉箱宜采用固体压载物压载，以策安全。 (4)计算吃水、干舷高度及稳定性时，应分别计算空载、不同施工工艺条件及不同稳定要求时的数值，并将计算结果分发有关人员在实际操作中掌握使用。 (5)短途拖带时，为确定是否采用密封封舱措施，应进行干舷高度计算。干舷高度应符合下式要求： F=H-T≥（B／2）tanθ+(2h/3)+s 式中： F—沉箱的干舷高度(m)； H—沉箱高度(m)； T一沉箱吃水(m)； B一沉箱在水面处的宽度(m)； θ一沉箱倾角：沉箱在有掩护水域内拖带时，可采用6°～8°； h一波高(m)：在短途拖带时，h可取值为0.5～1.0m; S一沉箱干舷的富裕高度，短途拖带时一般取0.5～1.Om。 当F不满足上式要求时，要采取密封封舱措施。 凡长途拖带均应进行密封封舱。个别工程沉箱干舷较大，经过充分论证，可采用简易封舱，但需慎重对待，以确保安全。 (6)沉箱的定倾高度，应满足规范要求，沉箱在短途拖带时m≥20cm；在长途拖带时m>30cm，当航道水深富裕时，应尽可能提高m值，以利安全。
“xx轮”拖带“xx轮”拖航阻力计算依据：中国船级社《海上拖航指南》附录 2 海上拖航阻力估算方法： 1.海上拖航总阻力 R T可按以下经验公式计算： R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN ------被拖船的摩擦阻力，kN； 其中：R f R ------被拖船的剩余阻力，kN； B ------拖船的摩擦阻力，kN； R ft ------拖船的剩余阻力，kN； R Bt （1）被拖物的阻力按如下近似方法确定： a、摩擦阻力 R f=1.67A1V1.83×10-3（kN） b、剩余阻力 R B=0.147δA2V1.74+0.15v（kN） 船舶或水上建筑物的水下湿表面积，㎡； 式中：A 1 V 拖航速度，m/s （1 节=0.514m/s）； δ方型系数 0.8 A2浸水部分的船中横剖面积，㎡（舯剖面系数×船宽×吃水）； 如无详细资料，可按如下方法求得： 其中：湿表面积A 1 正常船舶：A = L（1.7d+δB）m2 1 =0.92L（B+1.81d）m2运输驳船、首尾有线形变化的箱型船：A 1 =L（B+2d）m2没有任何载重线型变化的箱型船及水上结构：A 1 式中：L,B,d 分别为船长、船宽、拖航吃水，m； δ=方型系数 0.8 （2）拖船阻力R ft和R Bt可使用拖船的设计资料，如无资料也可按上述（1）的近似计算公式计算。 R f=
R B= R ft= R Bt= R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN= T 2.对于受风面积庞大的钻井平台或其他水上建筑，其拖航阻力尚应按下式计算，与R T取较大值： ∑R=0.7（R f+R B）+ R a + 1.15(R ft+R Bt) KN 式中：R f，R B，R ft，R Bt同上述计算 R a空气阻力，按下式计算： R a=0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KN 其中：ρ空气密度，按1.22kg/m3计算； V w风速，取20.6m/s A i受风面积，按顶风计算； Cs 受风面积A i的形状系数，取1.0 1.受风数据 受风面数据如下： 总宽： m 总高： m 2.空气阻力 Ra =0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KN Ra= KN 总拖航阻力：
广东水利电力职业技术学院 毕业设计计算书 MD水闸改建工程初步设计 专业：水利水电建筑工程（工程管理方向） 班级： 08工管2 姓名：钟剑锋 学号： 080311233 指导教师：曾越
1水力计算 1.1 闸室的结构型式及孔口尺寸的确定 （1）闸型选择：带胸墙式开敞式水闸 （2）堰型选择：宽顶堰 （3）闸底板高程的确定：根据地质条件可知，选择平底板，底板高程与渠底同高。取-1.0m （4）闸顶高程确定：闸顶高程不应少于设计洪水位与安全超高（按珠江三角洲经验取2m ）之和：5.54+2=7.54m 1.2 消能防冲设计 由于本闸位于平原地区，河床的抗冲刷能力较低，所以采用底流式消能。本水闸的最大引水流量Qmax=15m 3/s (1)消力池的池深 流量按《水力学》闸孔出流公式计算 2s Q be gH σμ= 2()c c V g H h =?- 'c h e ε= 2 "8112c c c c h V h gh =+- 式中 e ——闸孔开度（m ） e/H ——闸门相对开度 H ——上游水深 (m) H 取3m ε ’ ——垂直收缩系数，根据e/H 值查《水力学》表8-1 h c ——收缩水深 (m) V c ——收缩断面流速 (m/s) ? ——闸孔流速系数 ?取0.97 σs ——淹没系数 查《水闸设计规范》表A.0.3-2 "c h ——共轭水深 (m)
μ ——闸孔流量系数，0.60.18e H μ=-，适用范围为0.1 第八章 水 闸 §8-5 闸室的布置和构造 教学内容 底板、闸墩、工作桥、交通桥 一、底板 按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。 河宽、孔多。需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔） 按底板与闸墩的连接方式分：整体式、分离 式 ● 整体式 闸底板与闸墩浇筑成整体，墩中分缝。（也有闸室底板中间分缝的） 底板形式 ? ?? ???--kpa 4030较差，箱式底板：地基承载力实心底板适用于松散地基，地震烈度较高的地区 ● 分离式 单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开 适用：坚基，紧密的地基上，不会产生不均匀沉降。 底板顺水流方向的长度：满足上部结构布置，结构强度和抗滑稳定要求。 二、闸墩 材料：常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。 作用：分隔闸孔，支承闸以及上部结构。 材料：砼或浆砌石。 外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小，以加大过水能力。 分方形、三角形、半圆形、流线形。 高程：上游高出最高水位并有一定超高。 长度：与闸底板顺水流长度相同。 上、下游侧：铅直或10:1～５:1竖坡。 闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于工作门槽深度和门 槽颈部厚度。 门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5～1.0 缝墩：1.2～1.5 检修门槽与工作门槽之间须保持1.5 ～2.0m 净距。 胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以上的间距。 三、闸门 检修门---平门----位置：上游侧 工作门-- 弧门平门 --位置： ① 上游侧 ②下游侧（利用水重帮助闸室稳定） 闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。 四、胸墙 固定式、活动式 作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。 布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效果好而简单；门前---止水结构复杂，易于磨 损，有利于启闭，钢丝绳不易磨损? 顶高程：顶与闸墩齐平。 底梁梁底高程： 满足堰流的要求，堰顶高程 ＋堰顶下游水深＋ (0.2m)。 厚度：不小于0.15～0.2m 结构形式：板式、梁板式。 支撑方式：固接、简支 五、交通桥及工作桥 交通桥???? ??稳定（葛洲坝），利用水重，帮助闸室有时设在水闸上游一侧一般设在水闸下游一侧 工作桥：安装启闭设备 再加 1.0～1.5m 可低些，但亦应大于1.7高为平面直升门高的70低得多。 六、分缝方式及止水设备 1.分缝 水闸沿垂直水流方向每隔一定距离，必须设置沉降缝予以分开，以免闸室因地基不均匀沉降及伸缩变形而产生裂缝。缝的间距岩基上不宜超过20m ，土基上不宜超过35m ，缝宽2～3cm 。 除了闸室分缝外，凡相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方，都需设缝分开。如在铺盖与水闸底板连接处、翼墙与边墩及铺盖连接处、消力池底板与闸底板、翼墙连 I —I 目录 第一章设计资料------------------------------------- 3 第二章码头标准断面设计------------------------ 5 第三章沉箱设计------------------------------------- 11 第四章作用标准值分类及计算----------------- 15 第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44 第一章设计资料 (一)自然条件 1.潮位： 极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m； 设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。 2.波浪： 拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。 3.气象条件： 码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。 4.地震资料： 本地的地震设计烈度为7度。 5.地形地质条件： 码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m。根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。 图一地质资料 (二)码头前沿设计高程： 对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算： 基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m (三)码头结构安全等级及用途： 码头结构安全等级为二级，件杂货码头。 (四)材料指标： 拟建码头所需部分材料及其重度、内摩擦角的标准值可按表1选用。 (五)使用荷载： 1.堆货荷载： 前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。 2.门机荷载： 按《港口工程荷载规范》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。 3.铁路荷载： 港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规范》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。 4.船舶系缆力： 按普通系缆力计算，设计风速22m/s。 水闸工程设计 :作内容及步骤范本 水闸工程设计工作内容及步骤 、设计前期的各项准备工作 1、阅读院内下达的设计任务书，了解各项设计要求; 2、组织相关专业人员到工程现场查勘; 3、收集有关设计资料: 3.1、原工程设计报告及相关图纸; 3.2、工程运行管理方面的资料; 3.3、工程所在地的社会经济资料; 3.4、主要材料单价; 3.5、工程所在地的水文及气象资料: 收集和整理流域自然地理概况、流域和河道特征、流域的暴雨和洪水特性等资料。资料系列应尽可能长。 3.5.1、气象资料 根据站 ________ 年至年的资料进行统计: ①气温：多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温; ②风速：不受潮汐影响的水闸工程需收集八个方位组的历年汛期最大风速的平均值；受潮汛影响的水闸工程需收集八个方位组设计频率的设计风速资料。 3.5.2、水文资料 ①降雨资料：应包括流域内各站点（必要时流域外）最大1小时、6小时、24小时（或72小时）暴雨资料。 ②流量资料：收集历年年最大洪峰流量、枯水期历年各月最大洪峰流 量资料。 ③水位（潮位）资料：历年年最大水位资料、历年枯水期各月水位资料（或各频率下全年、枯水期水位设计值）; 潮感区应收集以下潮位资料：历年平均高潮位、历年最高高潮位、历年平均低潮位、历年最低低潮位、历年平均落潮潮差；典型潮位过程线; 闸内实测最咼（低）水位或实际运行最咼（低）控制水位。 ④历史洪水调查：包括历史洪水的洪峰流量、水位及洪量资料的收集。 3.6、地形测量资料 包括平面图、横断面图。 3.7、地勘资料 工程地质资料包括：闸址处岩基、地基土的层理分布及其物理力学性质试验资料与地质评价结论；填筑土、砂石料的查勘调查资料（储量、料场地理位置及运输条件、物理力学性质等）。 3.8、交通要求 根据闸址内外的交通条件、闸上交通要求，明确设计荷载及桥面宽度。 3.9、业主关于工程的要求和设想 二、设计工作内容 1、水文 ①设计暴雨计算、各控制断面处的设计频率洪水计算（应包括施工期洪水计算），进行计算成果的合理性分析。 ②进行各控制断面处的各频率设计洪水位计算（包括施工期洪水位）。 ③进行各控制断面处的水位?流量关系曲线计算。 ④对各工况进行相应设计潮型的选择，选择的原则为：过去曾经发生, 并具有一定的代表性；潮水位与设计频率的潮水位相近；对所考虑的设计情况较为不利。 ⑤进行内、外河洪水遭遇分析，合理确定出正常运行、设计、校核及消能等工况下水闸的上下游水位。水闸的概念及计算
沉箱重力式码头课程设计计算书
水闸设计步骤
相关主题
文本预览