码头初步设计总结分解.docx
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码头初步设计总结分解
****码头初步设计
一、设计概述
该码头为业主码头，主要用于液体化工品的进出口，为泉州三宏化纤有限公司解决化纤、纺织生产所需的原材料的运输，又可提供码头仓储服务，拓展公司的发展空间，并为本地区和相邻石化工业服务。
根据业主要求，拟建一个5000吨级液体化工码头泊位和一个2000吨级液体化工码头泊位。
拟建码头设计方案根据工可报告的审查批复及业主要求，码头岸线前沿在批准的规划红线基础上前移12米，码头泊位总长度266米，采用重力式结构，泊位南部设6米×6米的系缆墩，通过钢引桥与后方永久性护岸及陆域相连。
北部临时护岸采用斜坡式结构，形成陆域面积12.22万平米。
本项目水工部分的设计内容主要包括码头和护岸部分：
自然条件分析、货运量及船型、总平面布置、装卸工艺、水工结构、码头配套附属设施（供电照明、通信、给排水、消防、环保）及相关投资概算等。
二、自然条件分析
1、地理位置
****
2、风
年平均风速6.1m/s，常风向NE，频率27.2%，次常风向ENE和NNE，频率分别为12%和10.53%。
本区季风明显，一年中6~8月以南风为主，其他各月以东北风居多，强风向NE，最大风速27m/s，阵风最大风速大于40m/s。
3、雾
山腰气象站资料统计，年平均雾日数8天，最多12天，多出现在2~5月，夏季雾甚少。
4、水文
拟建工程海域的潮汐性质属正规半日潮（采用筑港零点为基准面）。
设计高水位6.45m（高潮累积频率10%）
设计低水位-0.02m（低潮位累积频率90%）
极端高水位7.70m（五十年一遇）
极端低水位-0.86m（五十年一遇）
5、波浪
（1）设计波要素
重现期为50年一遇，设计高水位6.45m的波要素。
主波向ENE，H1%=2.99m，H4%=2.52m，T=5.67s
主波向SE，H1%=2.69m，H4%=2.27m，T=5.45s
（2）泊稳情况
本港区除受台风影响外，在一般天气情况下，水域的波浪不大，泊稳情况良好。
波浪影响港口作业平均为14.2天。
船舶作业条件：
2000吨级船舶波浪：
横浪H4%不大于0.6m；顺浪H4%不大于0.6m；
5000吨级船舶波浪：
横浪H4%不大于0.8m；顺浪H4%不大于1.0m。
6、泥沙
湄州湾基本属于清水湾，多年来区内水深变化缓慢，基本处于冲淤平衡状态。
7、地形及地貌特征
拟建场区岸线较为曲折，海岸类型较复杂，但主要以岩岸、岩礁为主，岸线转折地带与泥质海岸交替出现，局部泥质滩涂区有人工抛填石，岸线海浪冲刷作用较强烈。
土层自上而下依次为淤泥混砂、粗砂、贝壳混淤泥、粘土、残积砾质粘性土、全风化岩、强风化岩。
8、地震
拟建场地位于抗震设防烈度7度区，地震动峰值加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。
三、货运量及船型
1、吞吐量发展预测
根据项目建设的背景及建设单位的规划，本工程主要用于液体化工原料、油品的运入。
按照建设单位的规划，年总运量为90万吨。
各主要原料及化工产品的种类及数量见下表：
泉州市液体化工产品及原料供需表
序号
输送物料
运量（万吨/年）
1
丙烯
30
2
乙二醇
10
3
对二甲苯
8
4
甲醇
4
5
邻苯二甲酸二辛酯
5
6
丙烯酸酯类
3
7
冰醋酸
3
8
燃料油
15
9
柴油
12
合计
90
2、设计船型
设计船型尺度表
船舶吨级（DWT）
总长
（m）
型宽
（m）
型深
（m）
满载吃水（m）
1000
67
10
5.0
4.3
2000
86
12.5
6.2
5.1
3000
98
14.6
7.8
6.2
5000
113
17.8
8.9
7.1
3、建设规模
根据货运量和流向，拟建5000吨级及2000吨级泊位各一个，年吞吐量90万吨。
四、总平面布置
1、平面主尺度
（1）泊位长度
按有掩护连续式危险品端部泊位，船型5000T级：
Lb=L+d1+d2/2=113+17+35/2=148m
2000T级：
Lb=L+d1+d2/2=86+15+35/2=118m
考虑到本工程的码头泊位吨级较小，且本工程位于湄州湾内部，东向、北向及南向具有一定的掩护条件，结合有关规划的批示，综合确定：
5000吨级泊位Lb=150m，2000吨级泊位Lb=116m。
（2）泊位水深
船型5000T级设计水深-8.27m，船型2000T级-6.27m。
为使用方便，最后确定本工程两个泊位的前沿设计底高程均为-8.3m。
（3）码头面高程
根据《海港总平面设计规范》4.3.3，按有掩护：
基本标准：
E=HWL+1.0~1.5=7.45~7.95m
复核标准：
E=极端高水位+0~0.5=7.7~8.2m
结合周边码头高程，综合确定本工程的码头面顶高程为8.0m。
（4）港池及回旋水域布置
码头前沿停泊水域宽度均按两倍的5000T级船宽考虑，为36m。
回旋圆直径：
D=2.0×113=226m，取230m。
回旋水域的设计水深与航道设计水深相同。
回旋区的设计底标高取为-6.5m。
3、平面布置方案
本工程包括5000吨级和2000吨级液体化工码头泊位各1个，顺岸布置，泊位总长度为266米。
码头面高程为8.0m，底高程为-8.3m，其中重力式结构长度为240m，泊位南部设6m×6m系缆墩，通过宽2m长20m钢引桥与后方永久性护岸及陆域相连。
北侧做临时护岸长377米。
4、港作车船
因该码头为危险品作业码头，不准车辆进入码头作业区，故不予考虑港作车辆。
由于拖轮投资较高，大型船舶调头如需拖轮协助，建议租用附近港口的拖轮进行作业。
五、航道、锚地及导助航设施
1、航道选线方案
航道可用洋屿港区现有航道或规划航道，回旋水域与规划航道之间只需局部按单向浚深至-6.5米，大部分水深不需疏浚即可满足通航要求。
2、航道设计主尺度
因该工程为业主码头，进港航道按单向航道考虑。
航道所需底宽度为：
W=120m；航道设计底标高为-6.5m。
乘潮水位为3.27m（保证率为95%，乘潮历时4小时）。
3、航槽可挖性及稳定性分析
因回旋水域及航道处缺少相关地质资料，仅参考周边钻孔推测，航道疏浚土质部分为淤泥混砂，可采用挖泥船直接疏浚。
另外，在回旋水域与进港航道接口处有礁石，可能需先爆破、击碎等预处理后进行疏浚。
4、常规导助航标志的配布
在转向处设浮标6个，码头两端设灯桩导航。
5、待泊锚地的布置
锚地选湄洲湾成品油锚地，在斗尾北侧。
六、装卸工艺
1、装卸工艺流程
装船：
库区→泵→管线→输油臂（复合软管）→船
卸船：
船→船泵→输油臂（复合软管）→管线→库区
2、工艺设备配置
5000吨级码头工作平台上设一台DN200和一台DN150输油臂，分别装卸丙烯、油品，另外，两个码头工作平台上个设软管架，其他油品的装卸船采用DN150复合软管。
5000吨级码头年通过能力计算表
设计船型
（吨级）
实载量
（吨）
装卸时间（h）
辅助时间（h）
通过能力
（万吨）
船型运量比例
泊位通过能力
（万吨）
5000
4000
22
6
63
0.2
52
3000
2400
13
5
57
0.2
2000
1800
10
5
52
0.3
1000
900
5
5
40
0.3
2000吨级码头年通过能力计算表
设计船型
（吨级）
实载量
（吨）
装卸时间（h）
辅助时间（h）
通过能力
（万吨）
船型运量比例
泊位通过能力
（万吨）
2000
1800
10
5
52
0.3
44
1000
900
5
5
40
0.7
按以上计算，码头设计年吞吐能力为96万吨，建设一个5000吨级码头和一个2000吨级码头能够满足吞吐量90万吨的要求。
七、水工建筑物
1、种类和等级
水工结构建筑物等级为Ⅱ级。
2、主要尺度
本工程包括5000吨级和2000吨级液体化工码头泊位各1个，泊位总长度为266米。
码头面高程为8.0m，底高程为-8.3m，其中重力式结构长度为240m，泊位南部设6m×6m系缆墩，通过宽2m钢引桥与后方永久性护岸及陆域相连。
3、设计条件
设计波浪：
50年一遇
主波向N，H1%=2.99m，H4%=2.52m，T=5.67s
主波向SE，H1%=2.69m，H4%=2.27m，T=5.45s
工艺荷载
码头面荷载：
码头面均布荷载按20KN/m2考虑。
流动机械荷载：
Q20汽车,25t轮胎吊
风荷载：
按9级风考虑。
地震荷载：
基本烈度为7度。
4、结构型式
本工程的码头结构型式的选择主要从地质方面考虑。
从现有的地质资料上看，基础承载能力较好。
由于本工程的地质条件较好，结合本工程处的自然条件和当地的施工能力，本设计阶段对重力式结构进行了沉箱方案和砼方块两个方案的比较。
另外，南部与之相邻的东港公司石化仓储码头的护岸已基本完成，为尽量减小基槽开挖对其护岸的破坏程度，重力式泊位长度为240米，系缆墩通过钢引桥与后方永久性护岸及陆域相连。
（1）系缆墩的结构为高桩墩台，基桩为600×600C50预应力钢筋混凝土空心方桩，共五根，其中斜桩四根（斜度为4：
1）、直桩一根。
墩台为实体式钢筋混凝土结构，墩台平面尺寸为6m×6m,厚2米，墩台顶面高程为8米，墩台中央布置450KN系船柱，墩台通过钢引桥从西向与陆域连接。
（2）重力式码头结构：
方案一采用沉箱方案。
码头基础采用大开挖，挖泥至全风化岩作为结构持力层，基床为10-100kg块石并进行夯实整平。
墙身结构为预制钢筋砼沉箱，重量控制在500t以内，沉箱在附近码头岸壁上预制完成，由500T起重船起吊下水，压载浮运到施工现场，进行人工水上安装。
沉箱内抛填10-50kg块石。
胸墙为现浇混凝土结构，码头面宽度为20m。
棱体采用10-100kg块石，棱体外设碎石混合倒滤层，回填采用砂和山皮土或开山石。
结构断面参见码头结构图。
方案二采用砼方块方案。
基础作法与沉箱方案相同。
墙身采用砼方块+卸荷板结构，重量均在100t以内，由100T起重船进行装船、运输及现场安装。
棱体采用10-100kg块石，棱体外设碎石混合倒滤层，回填采用砂和山皮土或开山石。
码头上部结构及其它附属设施等均与沉箱方案相同。
结构断面参见码头结构图。
（3）北部护岸为临时护岸，均采用斜坡式结构，抛填两层500kg大块石护面，坡面坡度为1：
1.5，护面下采用200～250kg块石蹬脚和80～100kg块石护底，斜坡内抛开山石，后方做石碴倒滤层，回填砂。
（4）南部与省石化护岸衔接处为永久性护岸，采用半直半斜结构，护坡采用干插条石和四脚空心方块的护面型式，坡面坡度为1：
1.5，干插条石护坡至标高1.0，下为砼蹬脚块，蹬脚块采用1t的四脚空心方块护坡至标高-2.52，做300~500kg块石护脚，斜坡内抛开山石，上部结构采用L型现浇砼挡浪墙，顶标高为+8.00m。
5、重力式码头结构方案比较
（1）沉箱方案
优点：
结构整体性好，沉箱安装一次出水，施工速度快，难度小，沉箱数量少，采用浮运安装，减少了起重船的水上作业次数，砼用量小。
缺点：
钢筋用量大，沉箱预制模板较复杂，造价较高。
（2）砼方块方案
优点：
钢材用量少，施工方法适合多数施工队，方块预制模板简单、安装方便，对预制场地的要求较低，难度小，方块耐久性好。
缺点：
混凝土用量大，整体性较沉箱方案稍差，方块数量较多，水上安装作业多，工期长。
综合经济和施工等方面的因素，本设计阶段拟推荐采用方块方案。
八、供电照明
本工程设计范围为码头区域内的配电照明。
1、供电
从库区变电所直接引入380V低压电作为码头电源，频率为50Hz。
在码头区域内，消防用电为一级负荷，码头用电为二级负荷。
本工程用电总容量约为157千瓦，另在后方设22KVA柴油发电机组作为消防用电备用电源。
2、照明
在距码头前沿50米处的后方设置30米高杆灯集中照明，采用隔爆型投光灯具，配400W高压钠灯，采用就地控制。
为保证码头的安全，码头两侧顶部设置太阳能障碍标志灯，以便提醒过往船只。
建筑物内采用防爆型节能型荧光灯照明
九、给排水
1、给水
本工程位于福建省泉州市肖厝港区，码头供水系统包括生活低压供水系统和消防高压供水系统，分别由码头后方陆域罐区生活低压供水管网系统和消防高压供水管网系统供给。
2、排水
采用雨水、污水分流制。
十、消防
平面布置充分考虑了消防的要求，码头操作平台宽50米，消防车可直接上码头对火灾进行扑救，并可作为疏散通道。
在离码头前沿40米处设置消防控制楼。
本消防系统由冷却水系统、固定泡沫消防系统和干粉灭火系统组成。
消防设计流量为761m3/h，一次消防用水总量4058m3。
十一、环境保护
1、设计采用的环境规范、标准
（1）《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）及局部修订
（2）《港口工程环境保护设计规范》（JTJ231-94）
（3）《大气污染物综合排放标准》（GB8978-1996）
（4）《污水综合排放标准》（GB8978-88）；
（5）《海水水质标准》（GB3097-82）；
（6）《船舶污染排放标准》（GB3552-83）；
（7）《城市港口及江河两岸区域噪声环境标准》（GB11339-89）；
（8）《城市区域噪声环境标准》（GB3096-93）；
2、环境保护措施
（1）防止大气污染的措施：
采用先进、安全可靠的装卸设备，加强操作管理，避免人为意外事故；物料装卸采用浸没式作业方式，减少挥发量；提高输送系统的密闭性；设置可燃气体检测报警仪。
（2）防止水域污染的措施：
配备一定数量的围油栏；配置溢油回收设备器材；港内设安全机构和必要的监视设施，监视码头装卸作业情况；码头油污水及生活污水经过处理达标后再进行排放。
（3）对建设项目引起的生态变化所采取的防范措施
尽早做好针对建设单位、施工单位的环保知识的宣传教育工作，制定并切实落实相应的环境保护措施和规章制度，加强环境保护力度。
并且按照相关规定提前购置相应的环境检测和环保设备、设施等。
十二、施工条件及进度
拟建工区附近的砂、石料等建筑材料资源丰富，开采、运输条件便利，可保证本工程施工的需要。
距现场不远处有多处码头，可用于大型砼预制构件的生产。
拟建港区位于湾内，波浪小，潮流不大，年可施工天数多，施工机械船舶均可到达，施工条件良好。
拟定本工程的总工期为一年，其中主要控制工期的项目分别为水工工程、疏浚等。
十三、工程概算
总概算表
（推荐方案：
方块方案）
序
号
工程或费用名称
概算费用（万元）
建筑
工程
设备
安装
工程
其他
费用
概算
价值
一
工程费用
5996.98
1
码头工程
2480.77
2480.77
2
北部临时护岸工程
392.98
392.98
3
南部永久护岸工程
93.55
93.55
4
陆域回填
1758.66
1758.66
5
水下炸礁
276.82
276.82
6
港池挖泥
469.40
469.40
7
临时工程
50.00
50.00
8
装卸工艺、设备
80.00
15.00
95.00
9
环保
85.00
85.00
10
供电照明及控制
72.54
10.00
82.54
11
给排水及消防
105.60
13.16
118.76
12
导助航设施
93.50
93.50
二
其他费用
546.17
1
建设单位管理费
82.16
82.16
2
勘察设计费
303.25
303.25
3
工程建设监理费
89.95
89.95
4
工程质量监督费
4.50
4.50
5
前期工作费
60.00
60.00
6
定额管理费
4.80
4.80
7
联合试运转费
0.24
0.24
8
工器具及生产家具购置费
1.28
1.28
9
生产职工培训费
-
-
10
办公和生活家具购置费
-
-
三
预留费用
327.16
1
基本预备费
327.16
327.16
四
建设期利息
118.72
1
建设期利息
118.72
118.72
五
总投资
6989.03
十四、问题与建议
本次设计因甲方要求，码头岸线比规划批复往前移动了12米，因此，需重新进行岸线确认及批复。
本项目施工前应与周边工程进行协调，以免影响工程进度。
港池疏浚前应对疏浚区进行详细勘探地质情况及礁石范围。
十五、结束语
该项目为我院首次进行设计危险品液体化工码头，与其他货种码头相比，从设计上对各种技术参数、装卸工艺、安全防护及环境保护等要求更为严格。
目前该项目已经通过福建省相关部门及专家的审批，即将进行施工图设计阶段。
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