港口水工建筑物

港口水工建筑物第一页，共51页。目录绪论码头概论重力式码头板桩码头高桩码头港口水工建筑物2第二页，共51页。参考书目录教材港口与海岸水工建筑物（王元战主编）推荐参考书1.港工建筑物（邱驹主编）2.港口水工建筑物（陈万佳主编）3.港口工程结构设计算例（一航院主编）4.港口工程砼结构设计手册（中交水规院）5.码头新型结构型式（三航院）港口水工建筑物3第三页，共51页。港口组成码头是船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。除此之外，由于各港自然条件不同，有些港口尚须建设防波堤、护岸、船台、船坞及滑道等水工建筑物。

港口水域供船舶航行、回转、锚泊和水上过驳作业等，要求具备适当的面积和水面平稳、水流平缓。水域包括进港航道、锚地和港池等。各部分的控制水深称为港口水深，是港口的重要标志之一，它表明港口条件和可接纳最大船舶的基本界限。陆域设施陆域是供货物装卸、堆存和转载之用。包括库场、铁路、道路、装卸和运输机械以及生产辅助设施。生产辅助设施主要包括通讯、导航、给排水、供电及为外轮服务的涉外部门如海关、商检、外轮供应、检疫等。港口水域码头及其他水工建筑物港口水工建筑物4第四页，共51页。本课程学习的内容港口水工建筑物（码头）设计建筑物稳定及结构强度计算结构布置与构造作用及其效应组合的确定结构选型港口水工建筑物5第五页，共51页。港口简史

最原始的港口是天然港口，有天然掩护的海湾、水湾、河口等场所供船舶停泊。随着商业和航运业的发展，天然港口已不能满足经济发展的需要，须兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口，这是港口工程建设的开端。19世纪初出现了以蒸汽机为动力的船舶，于是船舶的吨位、尺度和吃水日益增大，为建造人工深水港池和进港航道需要采用挖泥机具以后，现代港口工程建设才发展起来。陆上交通尤其是铁路运输将大量货物运抵和运离港口，大大促进了港口建设的发展。港口水工建筑物6第六页，共51页。中国港口发展

古代港口新石器时代，先人已在天然河流上广泛使用独木舟和排筏。（浙江河姆渡/木桨/2000多年前）春秋战国时期，水上运输已十分频繁，港口应运而生。（渤海沿岸的碣石港，今秦皇岛港）汉代，广州、徐闻、合浦港，与国外有频繁的海上通商活动。唐朝，长江沿岸的扬州港，相当发达的国际贸易港。宋代，广州、泉州、杭州、明州（今宁波）四大海港。鸦片战争后，沿海海关和港口完全被外国人所控制，内河航行权丧失殆尽。新中国成立前，中国港口几乎处于瘫痪状态。

港口水工建筑物7第七页，共51页。中国港口发展

1950-70年代初以技术改造、恢复利用为主。沿海港口平均每年只增加一个多深水泊位，其中大多系小型泊位改造而成。1970年代周总理1973年的“三年改变我国港口面貌”号召开始了第一次建港高潮。1973－1982，建成深水泊位51个，新增吞吐能力1.2亿吨。首次自行设计建设了大连5万/10万吨级原油出口专用码头。70年代末-80年代第二次建港高潮，步入高速发展阶段。“六五”期间共建成54个深水泊位，新增吞吐能力1亿吨。“七五”期间是沿海港口建设40年发展最快的5年，共建成泊位186个，新增吞吐能力1.5亿吨80年代末-90年代第三次建港高潮，开始注重泊位深水化、专业化建设。基本形成以大连、秦皇岛、天津、青岛、上海、深圳等二十个主枢纽港为骨干，以地区性重要港口为补充，中小港适当发展的分层次布局框架。同时，与港航相配套的各种设施、集疏运系统、修造船工业、航务工程、通信导航、船舶检验、救助打捞系统基本齐备，初步形成了一个比较完整的水运营运、管理、建设和科研体系。1990年代末-21世纪初第四次建港高潮，各大港口积极开展港口发展战略研究，建设港口信息系统，并大量投资进行大型深水化、专业化泊位建设，。2003年底，沿海港口共有生产性泊位4274个，其中万吨级以上泊位约748个，综合通过能力16.7亿吨。

港口水工建筑物8第八页，共51页。中国港口发展

目前,我国自然条件较好的海湾和海岸已基本用完，今后筑港更多地处于各种复杂的条件下，或浪高流急或海滩平缓或地基松软等，同时在适应新的装卸工艺，提高装卸效率，综合利用水资源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。港口水工建筑物9第九页，共51页。我国交通建设项目的建设程序预可行性研究（项目建议书阶段）主要任务是在踏勘、调研基础上，论证建设项目的必要性、可行性，在此基础上向国家提出项目立项的建议，即项目建议书。

工程可行性研究在预可和必要的测量、勘探的基础上对建设方案提出技术、经济的综合论证（二个方案以上）。设计工作阶段（一般为二阶段设计）

（1）初步设计拟定方案，比较方案，推荐方案，编制初步设计说明书（为下一步设计提供一个提纲性的文件）（2）施工图设计结构计算、绘图、编制施工图预算及施工组织设计（3）扩大初步设计（三阶段设计）主要针对特殊工程，复杂的无经验的工程，局部的技术难关等建设准备阶段包括征地拆迁，场地准备（三通一平），物资准备，招投标及报批开工日期等。建设实施阶段概括为按合同条款、开工日期、设计要求、各项技术标准、规范、施工组织设计及控制目标要求等，使工程达到竣工标准。竣工验收阶段由业主、承包商、监理、质检、设计、施工等各方验收各分部的工程质量及项目的实际生产能力和效益。港口水工建筑物10第十页，共51页。设计前的资料收集工作自然条件资料包括地形、地貌资料、地质资料、水文气象资料及河床演变资料等。（码头型式选择，码头选址及平面布置）技术、经济资料货种、货物规格及包装形式，年不均衡系数，入库场系数、设计船型尺寸、空载满载吃水、排水量等。（码头总平面布置、装卸工艺、库场面积等）使用条件和施工条件正确选择结构上的作用（载荷），结构型式，使用的构造要求,满足业主的使用要求。施工单位的设备，能力和施工水平。港口水工建筑物11第十一页，共51页。港口分类海岸港和河口港统称为海港

内河港

位于开敞海滨或有掩护海湾内的港口，为海上运输服务。如我国秦皇岛港、湛江港，日本神户港、横滨港等。海岸港位于河流与运河沿岸的港口，简称河港。为内河船舶及客货运输服务。如汉口港、徐州港等。河口港位于河口的港口，既为海运服务，又为河运服务，是海河联运的枢纽港。如上海港、鹿特丹港、伦敦港等。按地理位置划分港口水工建筑物12第十二页，共51页。港口分类商港大型厂矿企业专用码头，必须与厂矿企业靠近，我国称为业主码头。如上海宝钢码头。工业港为客、货运服务，也称贸易港，对水深和港内泊稳条件要求较高。世界大港如鹿特丹、纽约等。军港供舰艇驻泊、训练、作战的专用港口。有天然防浪屏障或人工防浪设施，有建造和修理舰艇及海上部队全面补给的各种设施。如美国珍珠港、我国旅顺港等。按主要用途划分渔港供渔船停泊、渔获物卸船、冷藏、加工、转运以及渔船获得生产、生活资料补给的基地。如英国赫尔渔港、我国大连渔港等。避风港供船舶航行途中或海上作业过程中躲避风暴并取得少量补给的港口。港口水工建筑物13第十三页，共51页。港口分类按等级划分特别重要港口对国家有重要作用的港口。重要港口对促进国际贸易有重要作用的港口。地方港口上述两种以外的港口。港口水工建筑物14第十四页，共51页。港口水工建筑物的特点特点作用荷载复杂施工条件差包括各种自然荷载、使用荷载和施工荷载。投资大建设周期长水上作业，考虑风、浪、流和水位变化的影响。港口水工建筑物15第十五页，共51页。码头的分类按平面布置分类顺岸式定义：前沿线与岸线大体平行特点：占用岸线长，船舶靠离方便适用：河口港、河港类型：满堂式和引桥式定义：前沿线与岸线大体垂直特点：占用河道宽度多，自然岸线短时优先使用适用：海港类型：窄突堤码头和宽突堤码头适用：码头面上没有移动装卸机械和车辆行驶的情况突堤式墩式港口水工建筑物16第十六页，共51页。码头的分类—顺岸式按平面布置分类满堂式:码头与岸上场地沿码头全长连成一片，其前沿与后方的联系方便，装卸能力较大。引桥式:码头用引桥将透空的顺岸码头与岸连接起来。港口水工建筑物17第十七页，共51页。码头的分类—突堤式按平面布置分类窄突堤码头：沿宽度方向是一个整体结构宽突堤码头：沿宽度方向两侧为码头结构，中间通过填筑构成码头地面港口水工建筑物18第十八页，共51页。码头的分类—墩式码头墩式码头由靠船墩、系船墩、工作平台墩、引桥、人行桥组成。墩台与岸用引桥连接，墩台之间用人行桥连接，船舶的系靠由系船墩和靠船墩承担，装卸作业在工作平台墩上进行。按平面布置分类港口水工建筑物19第十九页，共51页。码头的分类—墩式码头港口水工建筑物20第二十页，共51页。码头的分类—墩式码头青岛港前湾港区20万吨矿石专用码头港口水工建筑物21第二十一页，共51页。码头的分类按断面形式分类直立式码头：适用于水位变化不大的港口，如海岸港和河口港；对于水位差较小的河港及运河港也很适用。斜坡式码头：适用于水位变化大的上、中游河港或水库港。半直立式码头：用于高水位时间较长，而低水位时间较短的水库港等。半斜坡式码头：用于枯水期较长而洪水期较短的山区河流。多级式直立码头：在水位差大且洪水期不长的上游河港。上级码头供洪水期使用；下级码头供枯水期或一般水位时使用，而在洪水期被淹没。港口水工建筑物22第二十二页，共51页。码头的分类按结构型式分类特点：靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆，是对超载和工艺变化适应能力最好的一种耐久性结构。适用：较好地基。特点：靠打入地基中的板桩墙挡土，受有较大的土压力，钢筋混凝土板桩适用于万吨级以下的码头。钢板桩则可用于大型码头。适用：所有板桩可沉入的地基。特点：主要由上部结构和桩基组成，通过上部结构将作用在码头上的荷载经桩基传给地基，其耐久性、对超载以及工艺变化的适应能力较差。适用：软土地基。重力式码头板桩码头高桩码头港口水工建筑物23第二十三页，共51页。码头的分类混合式码头港口水工建筑物24第二十四页，共51页。码头的组成上部结构下部结构基础码头设备①将下部结构的构件连成整体；②直接承受荷载，并传给下部结构；③作为设置各种设施的基础。①支承上部结构，形成直立岸壁；②将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。用于船舶系靠和装卸作业。港口水工建筑物25第二十五页，共51页。码头图片港口水工建筑物26第二十六页，共51页。码头图片港口水工建筑物27第二十七页，共51页。码头图片港口水工建筑物28第二十八页，共51页。码头图片港口水工建筑物29第二十九页，共51页。码头图片港口水工建筑物30第三十页，共51页。码头图片港口水工建筑物31第三十一页，共51页。码头图片港口水工建筑物32第三十二页，共51页。码头图片港口水工建筑物33第三十三页，共51页。码头图片港口水工建筑物34第三十四页，共51页。码头图片港口水工建筑物35第三十五页，共51页。码头图片港口水工建筑物36第三十六页，共51页。码头图片港口水工建筑物37第三十七页，共51页。码头图片港口水工建筑物38第三十八页，共51页。上海洋山港39第三十九页，共51页。上海洋山港40第四十页，共51页。河海大学港口海岸与近海工程学院41上海洋山港第四十一页，共51页。洋山深水港区北港区总体上由5个部分组成，即小洋山港区、小洋山中港区、小洋山东港区、小洋山西港区及小洋山北侧综合开发地块。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港——北港区总体规划第四十二页，共51页。其中小洋山港区：即洋山深水港区一、二期工程，一期工程岸线长度1600m，建设有5个7～10万吨级集装箱泊位，年设计吞吐量为220万TEU；二期工程岸线长度1400m，共建设4个7～10万吨级集装箱泊位，年设计吞吐量为210万TEU。洋山一期工程于2002年开工建设，2005年12月建成投产；二期工程于2005年开工建设，2006年底建成投产。小洋山港区上海洋山港——北港区总体规划第四十三页，共51页。小洋山中港区：即洋山深水港区三期工程，三期工程是整个洋山深水港区天然水深条件最好，陆域纵深最大的港区。三期工程岸线长度2600m，建设有7个7～15万吨级集装箱泊位，年设计吞吐量为500万TEU。洋山三期工程于2006年开工建设，2007年12月和2008年12月分期建成投产。洋山一～三期工程是洋山深水港区北港区的主体港区。小洋山港区小洋山中港区上海洋山港——北港区总体规划第四十四页，共51页。其中小洋山西港区：即洋山深水港区四期工程，目前正处于前期准备过程中。相对一～三期工程，四期工程天然水深条件及陆域条件稍差，规划泊位等级为5万吨级，其岸线总长度为3750m，规划泊位数为11个，其中西侧9个，东侧2