重力式码头升级改造探索.docVIP

精品论文 参考文献 重力式码头升级改造探索 张炼金 　　广州打捞局 广东广州 510000 　　摘要：本文介绍了北海某石油化工有限公司综合码头由5000t级码头升级改造为20000t级码头的设计过程。详细介绍了码头的升级改造方案及稳定性验算。 　　关键词：码头；改造升级；20000t级；稳定性验算 　　1.简述 　　近年来全国各大港口越来越多的通过老码头改造的途径来提高港口现有码头设施的适应性和通过能力，比较普遍采用的重力式码头升级改造的方案有：前沿增加板桩、灌注桩排桩墙、增加下层沉箱结构等。而本次北海某石油化工有限公司综合码头升级改造工程设计则是采用增加下层沉箱结构方案来实现码头的升级改造。 　　2.项目背景 　　北海某石油化工有限公司综合码头工程已于2011年9月建成投产。该码头原设计为5000t级重力式沉箱结构码头。而在运营过程中，业主为了停靠更大的船舶，私自进行港池疏浚，将原有码头基床破坏，导致沉箱滑移。业主对该码头进行升级改造，升级改造为20000T级综合码头。 　　3.自然条件 　　3.1地理位置 　　该综合码头工程位于广西北海市铁山港兴港镇栗山匡的前沿岸线上。项目处在北海市东部，距北海市区25km。 　　3.2设计水位 　　设计高水位：5.41m（潮峰累积频率的10%） 　　设计低水位：1.13m（潮谷累积频率的90%） 　　极端高水位：6.86m（重现期50年一遇） 　　极端低水位：-0.46（重现期50年一遇） 　　3.3波浪 　　根据2008年河海大学对铁山港湾波浪数学模型的研究成果，影响铁山港水域的波浪为E～ESE、SE～SSE、S～SSW、SW～WSW浪向，其中E～ESE向波浪对本工程影响最大。设计高水位时，该方向浪H4%为1.31m。 　　3.4潮流 　　由于铁山港的径流来水量不大（注入铁山的河流为白沙河，其年平均径流量为7.4m?/s），海域主要受潮流控制。受地形影响，湾内潮流呈往复流，流向与深槽走向或岸线走向基本一致（长轴为NE～SW），湾外最大流速为0.7m/S以上，但一般情况下，其流速都在0.3～0.5m/S以内。 　　3.5工程地质 　　3.5.1地基岩土层的工程特征 　　场地内自上而下各土层特征分别描述如下： 　　（1）组合砂①：松散、为近年吹填物，局部分布、厚度小、无利用价值。 　　（2）淤泥层②：全场地分布，流塑～软塑状，承载力极低，高压縮性。 　　（3）块石③：小范围分布，属近年抛石，无规则，承受力较高，工程性和工程稳定较好，压缩性低，不利于基础开挖和疏浚。 　　（4）中砂④：分布于场地大部分地段，层厚变化大，具有一定的承载力，工程稳定性较好，层面标高一般在-7.20m～-8.5m之间，平均标贯击数为15击，允许地基承载力约为200KPa，该土层与其下承层（砾砂）一起可作为本码头基础的持力层。 　　（5）砾砂⑤：分布稳定，厚度较均匀，承载力较高，工程稳定性好，允许地基承载力约为280KPa，可作基础持力层。 　　（6）粘土层⑥：全场稳定分布，埋深较大，似半成岩，有层构造，承载力较高，允许地基承载力约为250KPa，但泡水扰动后强度会有所降低，可作基础下伏受力层。 　　3.5.2地震 　　在国家地震局1990年版“中国地震烈度设计图” 中，北海市均划分为6度区。 　　4.原有码头设计方案 　　4.1结构安全等级：二级 　　4.2原设计使用荷载 　　（1）码头面均布荷域20KN/m?； 　　（2）堆场面均布荷载40KN/m?； 　　（3）门机荷载：使用20T门机，每根钢轨上12个轮子，最大轮压200KN； 　　（4）船舶荷载：按5000DWT船舶计算。 　　4.3码头结构 　　原码头前沿设计顶标高为7.3m，码头结构采用9.955mtimes;7.0mtimes;8.5m（长times;宽times;高）空心方块，方块设有前趾，前趾悬臂长1.0m，单块构件砼方量137.09m3，单件重量343t；方块上部设置卸荷板（1m）及胸墙（高4.4m），码头基床采用2m的抛石基床，码头前沿底设计标高为-6.6m。 　　4.4原码头设计结构图 　　图4-1 原结构断面图 　　5.码头升级改造方案 　　5.1设计使用荷载 　　（1）码头面均布荷域20KN/m?； 　　（2）堆场面均布荷载40KN/m?； 　　（3）门机荷载：使用20T门机，每根钢轨上12个轮子，最大轮压200KN； 　　（4）船舶荷载：按20000DWT船舶计算。 　　5.2设计船型 　　设计代表船型 表5-1 　　5.3总平面布置 　　根据《海港总平面设计规范》，计算得出码头主尺度如下： 　　（1）码头面高程：7.3m 　　（2）码头前沿设计底标高：-10.8m 　　5.4结构方案 　　5.4.1设计原则：