1、中华人民共和国行业标准开敞式码头设计与施工技术规程J 295-2000 条文说明制定说明本规程是根据交通部交基发1994J 1269号关于下达1994年度水运工程建设标准、定额编制计划的通知和交通部原基建管理司基技宇1995J237号关于外海开敞式码头技术规程编制工作大纲的批复制定。本规程主编单位为中交第一航务工程勘察设计院和中海第一航务工程局，参加单位为中港第三航务工程局和天津大学。本规程编写过程中，从我国港口工程建设实际出发，对国内已有开敞式码头进行了广泛深入的调查，总结了我国开敞式码头设计、施工实践经验，纳入了我国开敞式码头设计与施工的新技术和新成果，并借鉴了国外有关经验和标准，经广泛征
2、求意见和反复讨论、修改编制而成。为便于使用、正确理解和掌握规范条文，在编写条文的同时，编写了条文说明。本规程条文、条文说明及附录的编写人员分工如下:第1章高鸿富赵智帮刘永绣第2章刘挂海第3章赵智帮张本立李炎保第4章张文生王恩惠乐金荣潘海涛李春晓第5章高鸿富刘永绣赵晓岚丁恩荣王正心武蔷第6章蔡劫刚蒋健王伟李炎保第7章杨慕增第8章史美鹏徐洪涛蔡劫刚曹义国第9章蒋健蔡前刚第10章徐洪涛史美鹏曹义国51 附录A刘桂海附录B刘桂海附录C潘海涛王恩惠李春晓附录D蔡前刚李炎保王超本规程总校人员:姜明宝李永恒刘永绣蔡劫刚张本立刘桂海杨桂樨袁长澄吴今权赵晓岚潘海涛曹义国本规程于2(削年4月21日通过部审，于2(
3、削年12月25日发布，21年6月1日起实施。52 目次1 总则.，.(55) 2 水文气象.(56) 2.1 气象. (56) 2.2 潮位. (56) 2 3 波浪. (57) 2.4海流. (57) 2.5 作业天数统计.(57) 3 平面布置. (58) 3.2 平面布置形式.(58) 3.3 码头轴线.(58)3.4 港口水域.(59) 3.5 码头. (59) 4装卸工艺.(62) 4.1 一般规定.(62) 4.2 散货码头装卸工艺.(62) 4.3 油品码头装卸工艺.(63) 5水工建筑物. (65) 5.2 构造. (65) 5.3 作用与作用效应组合. (65) 6 施工准备
4、.(67) 6.1 海洋环境与场地调查. (67) 6.2施工组织设计.(68) 6.3 开工准备.(73) 53 7 施工测量.(74) 8 构件预制、出运和存肢.(75) 9 重力墩式码头施工. (76) 9.1 基槽开挖与抛石基床施工.(76) 9.3 现场浇筑混凝土.(76) 10桩基码头施工.(78) 10.1 挖泥.(78) 10.2 基桩施工.(78)10.3 夹桩.(78) 10 .4 预制构件安装. (79) 附录D风、浪、雨和能见度等级标准.(80) 54 1总则1.0.1 开敞式码头系指在无掩护条件下建造的码头，即在既无天然的掩护条件又无防波堤掩护的情况下建造的码头。1.
5、0.2实际工程中，有些有掩护的码头，由于某些特殊原因(如:防波堤分期建设及无掩护施工过程)而在掩护条件较差的情况下建造和使用，致使码头前波浪依然较大，所以可参照本规程有关规定执行。55 2水文气象2.1气象2.1.2建港区的气象要素观测值，除受观测场海拔高度、周围地形地物的影响外，其年与年之间也有一定的差异。(1)考虑风速风向统计值的年际变化，在确定主导风向时，通常采用连续3年每日24次风的观测作统计。用每日组次观测值作统计较每日4次观测值统计更能代表实际风况。以某港为例:前者统计常风向为N，后者统计常风向为N阻。(2)雨、雾的统计值年与年差值较大。北方某港5年统计值如下:1990年1991年
6、1992年1993年;:中雨出现时数大雾出现时数225h 191h 163h 145h 667h 343h 280h 541h 1995年206h537h 上述统计结果说明:用连续3年实测值作统计，结果较为稳定。2.2潮位2.2.2 以某港为例:该港属规则日潮港，月平均海面的变幅可达o.m，如取乘潮3h累积频率959毛的水位o.m时，在月平均海面最低的2月份，可出现连续5.5天不能进出港口的情况。56 2.3波浪2.3.1 使船舶运动量增大到足以造成船体或码头设施损坏，船舶必须离开所靠泊的码头时的波高称之为紧急离泊波高。2.3.5 我国海岸线漫长，各海区大浪的成因也不尽相同。因此，使用一个统一
7、的概率模型来描述波浪要素的长期分布有其局限性。鉴于国内外一些海洋工程已采用多种概率分布模型来计算不同重现期的波浪，并根据我国沿海11个测波站(海图水深6- 32 米)长期观测资料的计算分析，绝大多数测站的波高和周期较好地服从极值I型和对数正态分布，拒绝威布尔分布的组次较多，但国外很多文献推荐威布尔分布，为此提出这三种线型作分析比较。2.4海流2.4.2 - 2.4.5 观测方法是参照水文测验暂行规范和国家现行标准海洋调查规范中的有关规定制定。准调和分析方法可参看中国科学院海洋研究所和国家海洋局海洋科技情报研究所合编的潮流的分析和预报及国家海洋局的海洋调查规范(水文部分n。2.4.6整点垂线平均
8、流速计算公式，为国内通常使用的计算平均流速及流向的公式。2.5 f1=业天数统计2.5.4在我国北方海冰较为严重的海区，冰情对船舶进出港口有直接的影响。根据某港区选址的调查分析(包括冰情海上调查、沿岸海洋站冰情观测及船舶航行日记)，流冰对通航的影响主要与下述三个因素有关，即流冰密集度、冰量和冰型，当浮冰密集度大于和等于8级，冰量大于和等于8级，且有灰白冰(冰厚15-30cm)、白冰(冰厚30cm)出现时，船舶航行受阻，可能出现偏离航道的危险。57 3平面布置3.2 平面布置形式3.2.1 在披浪平均周期大于等于98或有长周期披影响的海域建设开敞式码头时，若波浪周期与系泊船舶的自振周期接近，使系
9、泊船舶的运动量增大，不能保证作业天数时，为了减少对码头的撞击以及对船体的损伤，增加作业天数，在固定式码头前可设置系泊浮筒，将船和码头之间拉开一定距离。例如:澳大利亚西海岸的拉塔(Latta)出口矿石码头，莫桑比克多贝拉角(PontaDobla)油码头，加蓬圣克拉拉(SantaClara)出口矿石码头等。但这种布置有如下几点缺欠:(1)虽然把船拉开，但不可避免地有时也可能撞击码头;但)装、卸船机的外悬臂需要加长;(3)系泊浮筒及其附属设施影响船舶靠、离码头和拖船作业c因此如采用上述设施必须经充分论证，详细征求引水员、船长的意见。3.3码头轴线3.3.2 选择码头的轴线方位时，要对当地的风、浪、流
10、资料进行详细的分析，做到码头轴线与当地风、浪、流的主导方向一致，当无法同时满足时，应根据操船的特点和系泊停靠的要求，分析判断其中的控制性因素、主要影响因素和次要因素，码头轴线方位应服从控制性影响因素。3.3.3 波浪对不同方位码头的影响程度计算方法根据船舶类型和吨级确定顺浪和横浪的装卸作业允许波高;按船舶瞄艇和左右舷受浪的对称性将投玫瑰图中的16个方位合并成8个方位;按船纵轴线与波向线夹角1.伽等，在统计年限内，在各向(N，刚E，陋，ENE，E,. .、16个方向)出现的次数及其在总统计次数内所占的频率。2.本规程推荐用于指导施工活动的波高用HIIIO即H4%。现实施工中面临着各家所用波高特征
11、值不一，无所适从的问题，如:各海洋水文站所提供的实测波高，系按现行国家标准海滨观测规范HGB/T14步-94)中关于目测波高的规定进行的。该波高相当于HIIIO即H4%;港工施工船舶，在其使用说明书中，所述耐波性能，通常为有效波高。即H1I3或表述为HI3%;施工过程中，常用波级来表述波高范围。在一些国内、外的67 波级划分表中，有的用有效波(HII3)、有的用平均破高(H)、也有用目测被高HIIIO或H4%的。为了统一，同时也为了施工方便，本规程规定，用于指导施工活动的波高值用HIIIO。6.1.6海流对施工船只的驻船、锚泊方位;系锚力大小;以及打桩、安装、抛石等作业具有明显影响。因此，必需
12、掌握本条所列资料。6. 1. 8 污损海生物(1)对工程施工或构件水下存放时的影响有:影响混凝士接茬部位的粘结质量、增大阻水断面与水流阻力、堵塞管道、加速金属腐蚀等。例如:1972年，某海上灯塔用沉箱，在干船坞内预制后，座底存放在某港水域内，历时约4个月，重新起浮后发现:牡脑、藤壶等污损生物密布，预留孔道被堵，不得不进坞清理，因而增大工程造价，延长工期。(2)我国沿岸海域污损生物，据国家海洋局第三海洋研究所资料:渤、黄、东、南四个海区约有614种，其中薄类117种，动物497种，最主要的类群是藻类、水晦、外脏动物、尤芥虫、双壳类(如牡蜘)、藤壶和海睛。分布广泛，水温是影响附着季节的主要原因，各
13、海区从北往南，全年的附着期愈来愈长，当月平均水温在20t:以上时，即进入附着与滋长盛期。6.2 施工组织设计6.2.3.1 所述水下、水面、水面以上作业的概念:水下指潜入水中的作业;水面指利用浮游船舶进行的作业，如用起重船进行的起重、安装作业等;水面以上系利用固定式平台或依托在建工程高出施工水位以上部分组建临时施工用平台进行的作业。本条的用意在尽量减、免风、浪、潮、流、冰、海生物等环境自然因素对施工的直接影响。6.2.3.3 现场作业船舶，通常每船有4-6条驻船用锚缆，伸向68 四周，各船间的锚缆，极易相互纠缠，影响船舶快速进、退场，或缠绕拖轮等过往船舶的螺旋桨，造成事故。同时，要尽可能安排船
14、自为战，避免船与船过度相互依存，锚缆相互纠缠。6.2.3.4 以现场浇筑棍凝土为例:要针对每批次的计划工程量来选择拌和船和与之相匹配的砂、石、水泥等材料供应船，形成一个具有相对独立工作能力的海上作业船组，这样，可不必在浇筑作业过程中，过分依额陆上支援，就能完成该次任务。6.2.5.2 在选择避风锚地时，通常要注意下列几点:(1)周围环境:对战滩、暗礁、沉船、陆岸固定物要有足够距离，最好有显著的固定陆标，可随时测定船位;(2)海底泥质，以软泥最好，泥砂次之，砂与贝壳的锚抓力约只为软泥的2/3。石质海底，不宜抛锚。同时，海底宜平坦。(3)水流揣急水域不宜作锚地。6.2.6 开敞海域，常因风、浪、流
15、等自然因素影响，不能进行作业，因而会减少日历天数中的可作业天数。全年、逐月可作业天数是一个重要参数，它涉及工程总进度和造价。(1)本条所列气象与海况的作业限值，是基于我国航务工程界现有装备水平，就总体而言的，确定中参照了下列两方面的情况:一是:施工船舶建造时，基于作业经验而定的外力数据O对于一般港工用船舶，通常为:船体和上部建筑承受的最大风速为16m/s(相当于7级风)，对有旋转工作平台的工程船舶，回转力是按平均风速8m/s计算的;作业波高H1I3 = 0.5 - O. 7m不一，(相当于HlIlO旦0.6 - 0.8m); 作业流速3kn (相当于1.53m/s)。二是:根据1970-199
16、0年间，我国在开敞海域已建成的几个工程实例统计分析结果。如某港一期10万吨级煤码头工程技术总结称在3年的施工过程中，开敞海域的施工作业:波高在0.7m以上(注:指有效69 波，相当于HlIlO且0.8时，周期在4.5s以上;风速在8m1s以上(注:相当于5级风)。基本上不能安全、有效地作业。下面是该工程1982-1984年度施工作业天数统计资料，见表6.2.6-1 某港一期10万吨级开敞式码头实际施工作业天数统计表6.2.6-1汗12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ，总计1982 12 13 7 10.5 7.5 10 6 10 11 12 13 20 132 1983 14
17、10 9 11 11 12 9 13 13 12 22 22 158 1984 22 23 7.5 8.5 17 10 10.5 6 18 15 14 151.5 ，总计441.5 由上表可知:3年中实际作业天数共441.5天，为日历天数1092的40.4%;3年中进行安装作业的实际天数为267.5天，为全部实际作业天数的.5%。下面是某航务工程局于1973-1975年进行某海上灯塔工程施工的实际统计资料，见表6.2.6-20该工程位于距岸约22km，自然水深-10m的开敞海域。某海上灯塔工程实际施工作业天数统计表6.2.6-2汗之2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年1973
18、 原始资料不全21 10 约531974 19 15 14 9 12 8 77 1975 4 12 7 13 13 14 8 71 ，总计201 注11表示因气候或船鹅供应问题而停工月份。由上表可知:1年中大体仅有70-80个作业天。(2)通常要从附近海洋水文、气象台(站)索取累年(至少l周年)的逐日按时观测资料，参照本条所给作业界限值进行逐日统70 计分析。(3)作业天数利用系数K，系实际利用到的作业天数与根据累年资料统计分析可供作业的天数之比。它与下列因素有关:天气预报的准确率、施工队伍的素质与指挥者的经验、船机保障以及作业船只自避风锚地启锚、航行到施工现场进行驻船、就位所耗时间。据197
19、0-1990年间，我国在开敞海域已建的几个工程实际统计:K值在0.55-0.9，多数在0.7-0.9。(4)我国渤海、黄海北部，在常年冬季，距沿岸几公里海域，有冰凌存在，其中辽东湾较严重，常年有流冰，甚至冰封，从初冰日到终冰日(即冰期)的天数各海区逐年不一。在冰期，作业船舶，因沾水而船舷、甲板、锚缆挂冰，致船体稳性失常，且船体材质的承载力有下降趋势，不利安全。同时，操作人员穿着雕肿，行动不便。工效下降，故不宜施工。6.2.7 (1)各型施工船舶作业的允许波高、风级值，是确定作业天数、工时数，用以编制月、旬施工计划的依据，但它是一个多种因素影响下的变量，主要影响因素有:施工所用船舶自身的设计抗浪
20、性能(也称耐披性);从事作业的对象，其对施工精度的要求程度;和施、驾人员技术与经验的熟练程度。一般应根据类似工程的实际经验来确定，也可以通过典型施工去摸索。(2)表6.2.7所列，是根据日照、大连、杭州湾等处施工的经验并参照我国海洋石油系统经验和日本，英国等工程实例资料综合而订的。(3)表中，打桩船、泪凝土拌和船、抛石方驳等的允许风级为5-6级，这是因为某些作业点的环境地形、地貌，对某些方向的风力，与气象部门所测报的比，有加大或削弱现象。例如:据某公司1995年10月资料:打桩船三航桩5号气尺度m:43.8 x 20 x 3.6) , 在杭州湾北部作业时，允许风级为SE运5级，其他向风运6级;
21、在杭州湾南部作业时，SE运7级，其他向风运6级。(4)表中波高系目测波高。根据海滨观测规范(GB/T14914) 71 对目测技高的规定:在1T的时间内(T为波浪的平均周期，以秒为单位)测得15到20个大波的披高，从中选出10个较大的波高加以平均。由此得出的波高值约相当于HlIJO，或H4%。(5)采用一般港工船只进行开敞式码头施工，当波高HlIlO三0.5m，风力运4级时，几乎所有海上作业都能进行;但是，当HIIJO1.5m时，除拖带作业外，对任何作业都是危险的，必须全部停止。6.2.8 开敞海域现浇氓凝土用模板，通常要选择气象与海况较好的时机进行安装、浇筑、拆除，避免遭风浪袭击。不得已时则
22、按本条考虑波浪力作用。6.2.9 本条所述通风式重装潜水，系指着重装潜水服，由水面供气并连接管缆、通讯设施等的潜水。6.2.9.1 流速对潜水作业的影响明显。几十年来，我国曾发生在修理水闸闸门漏水的潜水作业中，被水流吸附而致伤亡的事故;至于因流大而潜水员发漂不能作业的事例，则属常见。在总结航务工程经验的基础上，本款列出了因流速大小而对作业状况构成影响的三个界限。其中，流速大于1.0m/s的状况一般应避免。6.2.10本条所述技术安全作业规则，是根据某石油局海上工程公司经验制订的。例如:该公司所属绞吸式喷射挖沟船(BHI06号)，1995年在开敞海域进行挖沟作业时的技术安全规则中规定:(1)正常
23、作业风速V(JTJ203-94 )所没有规定的。74 8 构件预制、出运和存放8.0.2 开敞式码头构件，通常尺寸、重量较大，在驳运前需验算搁置点处甲板及龙骨强度、船体稳性，必要时要进行加固或限载。构件装驳前，按驳船能力、安装顺序编排构件落驳图。吊装过程中，船体因偏压而发生的倾斜不要大于40。8.0.3 我国自年代始，即已进行沉箱海上浮运拖带法运输，80年以来，由于港口建设的发展，先后进行过日照青岛，秦皇岛锦州、天津，大连烟台等港际间较大批量的浮运，积累了丰富经验，一些成功经验，已反映在重力式码头设计与施工规范(ITJ2师-98)有关章节里。8.0.4 1995年4-10月间，自山东日照港采用
24、半潜驳向香港成功地运送了34个沉箱(长宽=24. 99m x 14. 99m，高有5个规格)。此前由广州广西北海也采用大口驳运送过沉箱，本条文是根据上述工程实例和渤海石油局海上工程公司采用半潜驳进行类似运输的经验而制订的。75 9 重力墩式码头施工9.1 基槽开挖与抛石基床施工9.1.3.1 开敞式重力墩式码头，般多为深水、大吨位码头，其抛石基床的顶面应力，常较有掩护水域同类码头为大，有的已达600kPa以上，而后者一般在4kPa以内，所以每穷的冲击能宜相应加大。9.1.4开敞式重力墩式码头基床用细平标准，而槟弃习用的极细平，这是由于(1)构件底面尺寸较大(一般大于30m2/件)在安装的起落过
25、程中，会对基床顶产生冲击性水流，若极细平，顶面碎石易扰动;(2)细平床面与海凝土表面的摩擦系数比极细平的高，这对因高压强而床面与混凝土表面摩擦系数有所降低(对摩擦系数标准值0.6而言)的深水码头来说，有补偿作用;(3)工程实例表明，采用细平，效果良好:减少了繁重的开敞海域潜水作业量，有利于工程进度，已建成投产的工程，工作状况正常。9.3 现场浇筑混凝土9.3.7 本条所述整体结构的沉降趋于稳定，这个稳定的含义大体是:工程施工已接近尾声，整体结构所受的自重、土压力、水压力等荷载，已接近设计值。在上述荷载作用下的沉降时间曲线，趋于平缓，进而接近于零，经确认:现浇接高1昆凝土后，能保证码头顶面的最终
26、高程与设计值比，在允许误差以内09.3.10本条是参照中国石油天然气总公司工程技术研究所水下不离散棍凝土设计、施工指南(1990)和一航局港研所资料编订的。76 9.3.10.1 (1)配制强度的目标值:必须考虑现场浇筑时混凝土质量的不均匀，较设计强度标准值要有所提高，根据经验，约为15%左右，所以本款订为10%-20%。(2)须要特别指出的是:水下不离析混凝土抗压强度试块的成型方法，与港工混凝土的常规方法是不同的，系参照日本工业标准。昆凝土强度试验用试块制作方法(JISA1132) ，采用水下成型方法，用以作为配制强度的基准。9.3.10.2 絮凝剂的掺入量，与下列施工因素有关:浇筑方法、浇
27、筑时容许浑浊度、澳凝土在水中的自由落距、环境水流速度等，-般应针对实际施工条件，进行试验确定09.3.10.3拌和机原则土应采用可倾式或强制式间歇拌和机，但以后者较为常用。强制式拌和机的拌和工艺:一般是先将水泥、骨料、絮凝剂进行干拌，然后加水拌和，加水后拌和时间不宜少于3min;若将骨料、水泥、絮凝剂、水一并加入进行拌和时，由于絮凝剂的品种不同，拌和时间约需5-15min不等。9.3.10.4 水下不离析泪凝土的流动性，较普通水下混凝土好，其流动半径，与絮凝剂和其他掺加剂的掺入量有关，能确保抗压强度的流动半径一般为3- 6mo 77 10 桩基码头施工10.1挖泥10. 1. 1 桩基码头施工
28、中，若设计有挖泥要求时，必须按照设计要求执行;为满足施工船舶吃水的要求需要挖泥时，可以由施工单位自行确定挖泥范围和深度，但要报设计单位签认。10.2基桩施工10.2.1 在选择打桩船时，要结合桩位的平面图及当地地形、自然条件，考虑打桩船具有转向和移位的可能性，并应保证有足够的作业天数。桩架高度的确定，原则上是使桩在直立时，桩尖不触及泥面。在实际操作过程中，在确定桩架高度时，还必须考虑一定的富裕高度，防止滑车和桩架顶滑轮损坏，确保桩锤正常工作。一般情况下富裕高度取1-2m。10.3夹桩10.3.1 沉桩后夹桩的作用有:稳定并减少桩身变位，改善施工期间的受力状态;作为临时承重结构，如浇筑桩帽、墩台
29、、横梁棍凝土等;作为施工脚手架的一部分。夹桩木有方木夹桩木、型钢夹桩木、钢木复合夹桩木以及钢抱箍等几种型式。方木夹桩木一般用作工作围囹和纵、横向牵杠围囹以及小跨度、小截面的现浇横梁;型钢夹桩木在桩基码头中应用比较普遍;钢木夹桩木一般只用于钢桩的工作围囹;钢抱箍也局限于钢桩。开敞式码头由于墩台、下横梁等结构尺寸比较大，在选用78 夹桩围囹时，考虑浇筑棍凝土的需要，均要设置吊筋螺栓，并要进行结构计算。10.4预制构件安装10.4.2 因开敞式码头风浪影响较大，在构件安装完毕后，为了防止构件因外力而错位，要及时采取措施进行加固。79 附录D风、浪、雨和能见度等级标准D.O.l 表D.O.l是根据国家技术监督局颁发的海洋调查规范一一海洋气象观测(GB12763.3)及国家气象局地面气象观测规范制定的。D.O.2 表D.0.2是根据海滨观测规范(GB/T14914)制定的。D.O.3 表D.0.3是根据中国气象局天气预报业务和服务规定(1994.4)制定的。80 统一H号:15114. 0482 定价:25.00元
