港口水工建筑物综合讲义

港口水工工建筑物物陈达河海大学学港口海海岸岸与近近海海工程程学学院HOHAIUNIVERSITYCollegeofHabor,costalandOffshoreEngineering目录港口水工工建筑物物河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院2绪论码头概论重力式码头板桩码头高桩码头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院3参考书目目录教材材港口与海海岸水工工建筑物物（王元元战主编编）推荐参考考书1.港工建筑筑物（邱邱驹主编编）2.港口水工工建筑物物（陈万万佳主编编）3.港口工程程结构设设计算例例（一航航院主编编）4.港口工程程砼结构构设计手手册（中中交水规规院）5.码头新型型结构型型式（三三航院））港口水工工建筑物物港口组成成河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院4码头是船船舶停靠靠、装卸卸货物和和上下旅旅客的水水工建筑筑物。除除此之外外，由于于各港自自然条件件不同，，有些港港口尚须须建设防防波堤、、护岸、、船台、、船坞及及滑道等等水工建建筑物。。港口水域域供船舶舶航行、、回转、、锚泊和和水上过过驳作业业等，要要求具备备适当的的面积和和水面平平稳、水水流平缓缓。水域包括括进港航航道、锚锚地和港港池等。。各部分分的控制制水深称称为港口口水深，，是港口口的重要要标志之之一，它它表明港港口条件件和可接接纳最大大船舶的的基本界界限。陆域设施施陆域是供供货物装装卸、堆堆存和转转载之用用。包括括库场、、铁路、、道路、、装卸和和运输机机械以及及生产辅辅助设施施。生产辅助助设施主主要包括括通讯、、导航、、给排水水、供电电及为外外轮服务务的涉外外部门如如海关、、商检、、外轮供供应、检检疫等。。港口水域码头及其他他水工建筑筑物港口水工建建筑物河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院5本课程学习习的内容港口水工建建筑物（码码头）设计计建筑物稳定定及结构强强度计算结构布置与与构造作用及其效效应组合的的确定结构选型港口水工建建筑物港口简史河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院6最原始的港港口是天然港口口，有天然然掩护的海海湾、水湾湾、河口等等场所供船船舶停泊。。随着商业和和航运业的的发展，天天然港口已已不能满足足经济发展展的需要，，须兴建具具有码头、、防波堤和和装卸机具具设备的人人工港口，，这是港口工程建建设的开端端。19世纪初出现现了以蒸汽汽机为动力力的船舶，，于是船舶舶的吨位、、尺度和吃吃水日益增增大，为建建造人工深深水港池和和进港航道道需要采用用挖泥机具具以后，现代港口工工程建设才才发展起来来。陆上交通通尤其是铁铁路运输将将大量货物物运抵和运运离港口，，大大促进进了港口建建设的发展展。港口水工建建筑物中国港口发发展河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院7古代港口新石器时代代，先人已已在天然河河流上广泛泛使用独木木舟和排筏筏。（浙江河姆姆渡/木桨/2000多年前）春秋战国时时期，水上上运输已十十分频繁，，港口应运运而生。（渤海沿岸岸的碣石港港，今秦皇皇岛港）汉代，广州州、徐闻、、合浦港，，与国外有有频繁的海海上通商活活动。唐朝，长江江沿岸的扬扬州港，相相当发达的的国际贸易易港。宋代，广州州、泉州、、杭州、明明州（今宁宁波）四大大海港。鸦片战争后后，沿海海海关和港口口完全被外外国人所控控制，内河河航行权丧丧失殆尽。。新中国成成立前，中中国港口几几乎处于瘫瘫痪状态。。港口水工建建筑物中国港口发发展河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院81950-70年代初以技术改造造、恢复利利用为主。。沿海港口口平均每年年只增加一一个多深水水泊位，其其中大多系系小型泊位位改造而成成。1970年代周总理1973年的“三年改变我我国港口面面貌”号召开始了了第一次建建港高潮。。1973－1982，建成深水水泊位51个，新增吞吞吐能力1.2亿吨。首次次自行设计计建设了大大连5万/10万吨级原油油出口专用用码头。70年代末-80年代第二次建港港高潮，步步入高速发发展阶段。。“六五”期间共建成成54个深水泊位位，新增吞吞吐能力1亿吨。“七五”期间是沿海海港口建设设40年发展最快快的5年，共建成成泊位186个，新增吞吞吐能力1.5亿吨80年代末-90年代第三次建港港高潮，开开始注重泊泊位深水化化、专业化化建设。基基本形成以以大连、秦秦皇岛、天天津、青岛岛、上海、、深圳等二二十个主枢枢纽港为骨骨干，以地地区性重要要港口为补补充，中小小港适当发发展的分层层次布局框框架。同时时，与港航航相配套的的各种设施施、集疏运运系统、修修造船工业业、航务工工程、通信信导航、船船舶检验、、救助打捞捞系统基本本齐备，初初步形成了了一个比较较完整的水水运营运、、管理、建建设和科研研体系。1990年代末-21世纪初第四次建港港高潮，各大港口积积极开展港港口发展战战略研究，，建设港口口信息系统统，并大量量投资进行行大型深水水化、专业业化泊位建建设，。2003年底，沿海海港口共有有生产性泊泊位4274个，其中万万吨级以上上泊位约748个，综合通通过能力16.7亿吨。港口水工建建筑物中国港口发发展目前,我国自然条条件较好的的海湾和海海岸已基本本用完，今今后筑港更更多地处于于各种复杂杂的条件下下，或浪高高流急或海海滩平缓或或地基松软软等，同时时在适应新新的装卸工工艺，提高高装卸效率率，综合利利用水资源源等方面也也对港口水水工建筑物物的建设提提出了新的的要求。河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院9港口水工建建筑物我国交通建建设项目的的建设程序序河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院10预可行性研研究（项目建议议书阶段））主要任务是是在踏勘、、调研基础础上，论证证建设项目目的必要性性、可行性性，在此基基础上向国国家提出项项目立项的的建议，即即项目建议议书。工程可行性性研究在预可和必必要的测量量、勘探的的基础上对对建设方案案提出技术术、经济的的综合论证证（二个方方案以上））。设计工作阶阶段（一般为二二阶段设计计）（1）初步设计计拟定方案，，比较方案案，推荐方方案，编制制初步设计计说明书（（为下一步步设计提供供一个提纲纲性的文件件）（2）施工图设设计结构计算、、绘图、编编制施工图图预算及施施工组织设设计（3）扩大初步步设计（三三阶段设计计）主要针对特特殊工程，，复杂的无无经验的工工程，局部部的技术难难关等建设准备阶阶段包括征地拆拆迁，场地地准备（三三通一平）），物资准准备，招投投标及报批批开工日期期等。建设实施阶阶段概括为按合合同条款、、开工日期期、设计要要求、各项项技术标准准、规范、、施工组织织设计及控控制目标要要求等，使使工程达到到竣工标准准。竣工验收阶阶段由业主、承承包商、监监理、质检检、设计、、施工等各各方验收各各分部的工工程质量及及项目的实实际生产能能力和效益益。港口水工建建筑物设计前的资资料收集工工作河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院11自然条件资资料包括地形、、地貌资料料、地质资资料、水文文气象资料料及河床演演变资料等等。（码头头型式选择择，码头选选址及平面面布置）技术、经济济资料货种、货物物规格及包包装形式，，年不均衡衡系数，入入库场系数数、设计船船型尺寸、、空载满载载吃水、排排水量等。。（码头总总平面布置置、装卸工工艺、库场场面积等））使用条件和施工条件件正确选择结结构上的作作用（载荷荷），结构构型式，使使用的构造造要求,满足业主的的使用要求求。施工单位的的设备，能能力和施工工水平。港口水工建建筑物港口分类河海大学港港口海海岸与近海海工程学院院12海岸港和河河口港统称称为海港内河港位于开敞海海滨或有掩掩护海湾内内的港口，，为海上运运输服务。。如我国秦秦皇岛港、、湛江港，，日本神户户港、横滨滨港等。海岸港位于河流与与运河沿岸岸的港口，，简称河港港。为内河河船舶及客客货运输服服务。如汉汉口港、徐徐州港等。。河口口港港位于于河河口口的的港港口口，，既既为为海海运运服服务务，，又又为为河河运运服服务务，，是是海海河河联联运运的的枢枢纽纽港港。。如如上上海海港港、、鹿鹿特特丹丹港港、、伦伦敦敦港港等等。。按地地理理位位置置划划分分港口口水水工工建建筑筑物物港口口分分类类河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院13商港港大型型厂厂矿矿企企业业专专用用码码头头，，必必须须与与厂厂矿矿企企业业靠靠近近，，我我国国称称为为业业主主码码头头。。如如上上海海宝宝钢钢码码头头。。工业业港港为客客、、货货运运服服务务，，也也称称贸贸易易港港，，对对水水深深和和港港内内泊泊稳稳条条件件要要求求较较高高。。世世界界大大港港如如鹿鹿特特丹丹、、纽纽约约等等。。军港港供舰舰艇艇驻驻泊泊、、训训练练、、作作战战的的专专用用港港口口。。有有天天然然防防浪浪屏屏障障或或人人工工防防浪浪设设施施，，有有建建造造和和修修理理舰舰艇艇及及海海上上部部队队全全面面补补给给的的各各种种设设施施。。如如美美国国珍珍珠珠港港、、我我国国旅旅顺顺港港等等。。按主主要要用用途途划划分分渔港港供渔渔船船停停泊泊、、渔渔获获物物卸卸船船、、冷冷藏藏、、加加工工、、转转运运以以及及渔渔船船获获得得生生产产、、生生活活资资料料补补给给的的基基地地。。如如英英国国赫赫尔尔渔渔港港、、我我国国大大连连渔渔港港等等。。避风风港港供船船舶舶航航行行途途中中或或海海上上作作业业过过程程中中躲躲避避风风暴暴并并取取得得少少量量补补给给的的港港口口。。港口口水水工工建建筑筑物物港口口分分类类河海海大大学学港港口口海海岸岸与与近近海海工工程程学学院院14按等等级级划划分分特别别重重要要港港口口对国国家家有有重重要要作作用用的的港港口口。。重要港口口对促进国国际贸易易有重要要作用的的港口。。地方港口口上述两种种以外的的港口。。港口水工工建筑物物港口水工工建筑物物的特点点河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院15特点点作用荷载载复杂施工条件件差包括各种种自然荷荷载、使使用荷载载和施工工荷载。。投资大建设周期期长港口水工工建筑物物水上作业业，考虑虑风、浪浪、流和和水位变变化的影影响。码头的分分类河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院16按平面布布置分类类顺岸式定义：前沿线与与岸线大大体平行行特点：占用岸线线长，船船舶靠离离方便适用：河口港、、河港类型：满堂式和和引桥式式定义：前沿线与与岸线大大体垂直直特点：占用河道道宽度多多，自然然岸线短短时优先先使用适用：海港类型：窄突堤码码头和宽宽突堤码码头适用：码头面上上没有移移动装卸卸机械和和车辆行行驶的情情况突堤式墩式港口水工工建筑物物码头的分分类—顺岸式河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院17按平面布布置分类类满堂式:码头与岸岸上场地地沿码头头全长连连成一片片，其前前沿与后后方的联联系方便便，装卸卸能力较较大。引桥式:码头用引引桥将透透空的顺顺岸码头头与岸连连接起来来。港口水工工建筑物物码头的分分类—突堤式河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院18按平面布布置分类类窄突堤码码头：沿宽度方方向是一一个整体体结构宽突堤码码头：沿宽度方方向两侧侧为码头头结构，，中间通通过填筑筑构成码码头地面面港口水工工建筑物物码头的分分类—墩式码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院19墩式码头头由靠船船墩、系系船墩、、工作平平台墩、、引桥、、人行桥桥组成。。墩台与岸岸用引桥桥连接，，墩台之之间用人人行桥连连接，船船舶的系系靠由系系船墩和和靠船墩墩承担，，装卸作作业在工工作平台台墩上进进行。港口水工工建筑物物按平面布布置分类类码头的分分类—墩式码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院20港口水工工建筑物物码头的分分类—墩式码头头河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院21青岛港前前湾港区区20万吨矿石石专用码码头港口水工工建筑物物码头的分分类河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院22按断面形形式分类类直立式码码头：适用于水水位变化化不大的的港口，，如海岸岸港和河河口港；；对于水水位差较较小的河河港及运运河港也也很适用用。斜坡式码码头：适用于水水位变化化大的上上、中游游河港或或水库港港。半直立式式码头：：用于高水水位时间间较长，，而低水水位时间间较短的的水库港港等。半斜坡式式码头：：用于枯水水期较长长而洪水水期较短短的山区区河流。。多级式直直立码头头：在水位差差大且洪洪水期不不长的上上游河港港。上级级码头供供洪水期期使用；；下级码码头供枯枯水期或或一般水水位时使使用，而而在洪水水期被淹淹没。港口水工工建筑物物码头的分分类河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院23按结构型型式分类类特点：靠自重抵抵抗建筑筑物滑动动和倾覆覆，是对对超载和和工艺变变化适应应能力最最好的一一种耐久久性结构构。适用：较好地基基。特点：靠打入地地基中的的板桩墙墙挡土，，受有较较大的土土压力，，钢筋混混凝土板板桩适用用于万吨吨级以下下的码头头。钢板板桩则可可用于大大型码头头。适用：所有板桩桩可沉入入的地基基。特点：主要由上上部结构构和桩基基组成，，通过上上部结构构将作用用在码头头上的荷荷载经桩桩基传给给地基，，其耐久久性、对对超载以以及工艺艺变化的的适应能能力较差差。适用：软土地基基。重力式码码头板桩码头头高桩码头头港口水工工建筑物物码头的分分类河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院24港口水工工建筑物物混合式码码头码头的组组成河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院25上部结构构下部结构构基础础码头设备备①将下部部结构的的构件连连成整体体；②直接承承受荷载载，并传传给下部部结构；；③③作为设设置各种种设施的的基础。。①支承上上部结构构，形成成直立岸岸壁；②将作用用在上部部结构和和本身上上的荷载载传给地地基。用于船舶舶系靠和和装卸作作业。港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院26港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院27港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院28港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院29港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院30港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院31港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院32港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院33港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院34港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院35港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院36港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院37港口水工工建筑物物码头图片片河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院38港口水工工建筑物物河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院39上海洋山山港上海洋山山港河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院40河海大学学港港口海岸岸与近海海工程学学院41上海洋山山港洋山深水水港区北北港区总总体上由由5个部分组组成，即即小洋山山港区、、小洋山山中港区区、小洋洋山东港港区、小小洋山西西港区及及小洋山山北侧综综合开发发地块。。小洋山港区小洋山中港区小洋山东港区小洋山西港区小洋山北侧综合开发地块上海洋山山港——北港区总总体规划划其中小洋洋山港区区：即洋山深深水港区区一、二二期工程程，一期期工程岸岸线长度度1600m，建设有有5个7～10万吨级集集装箱泊泊位，年年设计吞吞吐量为为220万TEU；二期工工程岸线线长度1400m，共建设设4个7～10万吨级集集装箱泊泊位，年年设计吞吞吐量为为210万TEU。洋山山一期期工程程于2002年开工工建设设，2005年12月建成成投产产；二二期工工程于于2005年开工工建设设，2006年底建建成投投产。。小洋山山港区区上海洋洋山港港——北港区区总体体规划划小洋山山中港港区：：即洋山山深水水港区区三期期工程程，三三期工工程是是整个个洋山山深水水港区区天然然水深深条件件最好好，陆陆域纵纵深最最大的的港区区。三三期工工程岸岸线长长度2600m，建设设有7个7～15万吨级级集装装箱泊泊位，，年设设计吞吞吐量量为500万TEU。洋山山三期期工程程于2006年开工工建设设，2007年12月和2008年12月分期期建成成投产产。洋洋山