港口水工建筑物综合讲义

港口水工建筑物陈达河海大学港口海岸与近海工程学院HOHAIUNIVERSITYCollegeofHabor,costalandOffshoreEngineering目录港口水工建筑物河海大学港口海岸与近海工程学院2绪论码头概论重力式码头板桩码头高桩码头河海大学港口海岸与近海工程学院3参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）港口水工建筑物港口组成河海大学港口海岸与近海工程学院4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河海大学港口海岸与近海工程学院5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港口简史

河海大学港口海岸与近海工程学院6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。港口水工建筑物中国港口发展

河海大学港口海岸与近海工程学院7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。

港口水工建筑物中国港口发展

河海大学港口海岸与近海工程学院81950-70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。

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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。河海大学港口海岸与近海工程学院9港口水工建筑物我国交通建设项目的建设程序河海大学港口海岸与近海工程学院10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。港口水工建筑物设计前的资料收集工作河海大学港口海岸与近海工程学院11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。港口水工建筑物港口分类河海大学港口海岸与近海工程学院12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港口分类河海大学港口海岸与近海工程学院13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。港口水工建筑物港口分类河海大学港口海岸与近海工程学院14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。港口水工建筑物港口水工建筑物的特点河海大学港口海岸与近海工程学院15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。投资大建设周期长港口水工建筑物水上作业，考虑风、浪、流和水位变化的影响。码头的分类河海大学港口海岸与近海工程学院16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码头的分类—顺岸式河海大学港口海岸与近海工程学院17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。港口水工建筑物码头的分类—突堤式河海大学港口海岸与近海工程学院18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码头的分类—墩式码头河海大学港口海岸与近海工程学院19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。港口水工建筑物按平面布置分类码头的分类—墩式码头河海大学港口海岸与近海工程学院20港口水工建筑物码头三的分三类—墩式三码头河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院21青岛三港前三湾港三区20万吨三矿石三专用三码头港口三水工三建筑三物码头三的分三类河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院22按断三面形三式分三类直立三式码三头：适用三于水三位变三化不三大的三港口三，如三海岸三港和三河口三港；三对于三水位三差较三小的三河港三及运三河港三也很三适用三。斜坡三式码三头：适用三于水三位变三化大三的上三、中三游河三港或三水库三港。半直三立式三码头三：用于三高水三位时三间较三长，三而低三水位三时间三较短三的水三库港三等。半斜三坡式三码头三：用于三枯水三期较三长而三洪水三期较三短的三山区三河流三。多级三式直三立码三头：在水三位差三大且三洪水三期不三长的三上游三河港三。上三级码三头供三洪水三期使三用；三下级三码头三供枯三水期三或一三般水三位时三使用三，而三在洪三水期三被淹三没。港口三水工三建筑三物码头三的分三类河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院23按结三构型三式分三类特点三：靠自三重抵三抗建三筑物三滑动三和倾三覆，三是对三超载三和工三艺变三化适三应能三力最三好的三一种三耐久三性结三构。适用三：较好三地基三。特点三：靠打三入地三基中三的板三桩墙三挡土三，受三有较三大的三土压三力，三钢筋三混凝三土板三桩适三用于三万吨三级以三下的三码头三。钢三板桩三则可三用于三大型三码头三。适用三：所有三板桩三可沉三入的三地基三。特点三：主要三由上三部结三构和三桩基三组成三，通三过上三部结三构将三作用三在码三头上三的荷三载经三桩基三传给三地基三，其三耐久三性、三对超三载以三及工三艺变三化的三适应三能力三较差三。适用三：软土三地基三。重力三式码三头板桩三码头高桩三码头港口三水工三建筑三物码头三的分三类河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院24港口三水工三建筑三物混合三式码三头码头三的组三成河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院25上部三结构下部三结构基三础码头三设备①将三下部三结构三的构三件连三成整三体；②直三接承三受荷三载，三并传三给下三部结三构；三③作三为设三置各三种设三施的三基础三。①支三承上三部结三构，三形成三直立三岸壁三；②将三作用三在上三部结三构和三本身三上的三荷载三传给三地基三。用于三船舶三系靠三和装三卸作三业。港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院26港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院27港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院28港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院29港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院30港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院31港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院32港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院33港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院34港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院35港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院36港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院37港口三水工三建筑三物码头三图片河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院38港口三水工三建筑三物河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院39上海三洋山三港上海三洋山三港河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院40河海三大学三港口三海岸三与近三海工三程学三院41上海三洋山三港洋山三深水三港区三北港三区总三体上三由5个部三分组三成，三即小三洋山三港区三、小三洋山三中港三区、三小洋三山东三港区三、小三洋山三西港三区及三小洋三山北三侧综三合开三发地三块。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三洋山三港——北港三区总三体规三划其中三小洋三山港三区：即洋三山深三水港三区一三、二三期工三程，三一期三工程三岸线三长度16三00三m，建三设有5个7～10万吨三级集三装箱三泊位三，年三设计三吞吐三量为22三0万TE三U；二三期工三程岸三线长三度14三00三m，共三建设4个7～10万吨三级集三装箱三泊位三，年三设计三吞吐三量为21三0万TE三U。洋三山一三期工三程于20三02年开三工建三设，20三05年12月建三成投三产；三二期三工程三于20三05年开三工建三设，20三06年底三建成三投产三。小洋三山港三区上海三洋山三港——北港三区总三体规三划小洋三山中三港区三：即洋三山深三水港三区三三期工三程，三三期三工程三是整三个洋三山深三水港三区天三然水三深条三件最三好，三陆域三纵深三最大三的港三区。三三期三工程三岸线三长度26三00三m，建三设有7个7～15万吨三级集三装箱三泊位三，年三设计三吞吐三量为50三0万TE三U。洋三山三三期工三程于20三06年开三工建三设，20三07年12月和20三08年12月分三期建三成投三产。三洋山三一～三三期三工程三是洋三山深三水港三区北三港区三的主三体港三区。小洋三山港三区小洋三山中三港区上海三洋山三港——北港三区总三体规三划其中三小洋三山西三港区三：即洋三山深三水港三区四三期工三程，三目前三正处三于前三期准三备过三程中三。相三对一三～三三期工三程，三四期三工程三天然三水深三条件三及陆三域条三件稍三差，三规划三泊位三等级三为5万吨三级，三其岸三线总三长度三为37三50三m，规三划泊三位数三为11个，三其中三西侧9个，三东侧2个，三总设三计年三吞吐三量62三0万TE三U。四三期工三程是三洋山三深水三港区三北港三区最三后一三个集三装箱三港区三。小洋三山港三区小洋三山中三港区小洋三山西三港区上海三洋山三港——北港三区总