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某煤碼頭擋風(fēng)抑塵墻設(shè)計(jì)

文檔作者：李長瑞1 袁越2 文檔來源： 1.廣州港工程設(shè)計(jì)院有限公司2.泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與電氣工程系）		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月07日
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建 材 與 裝 飾 2013年 7月
某煤碼頭擋風(fēng)抑塵墻設(shè)計(jì)
李長瑞1 袁越2
（1.廣州港工程設(shè)計(jì)院有限公司2.泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車與電氣工程系）
摘要：由于國家對碼頭環(huán)保方面的重視，港口煤碼頭灰塵污染問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了港口的發(fā)展。因此，廣州某碼頭擬
在堆場周圍建設(shè)18m 高防風(fēng)抑塵墻控制污染源，本文根據(jù)工程實(shí)例提出了抑塵墻的設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞：擋風(fēng)抑塵墻；鋼架；抗拔樁基礎(chǔ)
中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-0038（2013）21-0026-02
前言
廣州某煤碼頭堆場內(nèi)作業(yè)為露天開敞式操作，其物料在儲
存和裝卡過程中，受工藝與操作環(huán)境以及其散料自身?xiàng)l件的影
響而產(chǎn)生揚(yáng)塵，對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響和造成物料損失。在
目前采取流動噴灑、綠化、加高圍墻等防塵措施的情況下，仍然
被居民投訴和環(huán)保部門限期改正。
為轉(zhuǎn)變港口發(fā)展方式，及國家對發(fā)展低碳物流創(chuàng)建綠色港
區(qū)的要求?？刂茍鰤m已成為一個(gè)創(chuàng)建綠色港區(qū)不可避免的環(huán)保
工作任務(wù)。
而要進(jìn)一步控制儲料場的揚(yáng)塵，目前國內(nèi)外抑塵效果顯著
的揚(yáng)塵污染治理方法是在儲料場外圍墻邊安裝擋風(fēng)抑塵墻，其
抑塵效果可達(dá)到75%以上。為進(jìn)一步深化站場的揚(yáng)塵治理，安裝
擋風(fēng)抑塵墻和建設(shè)站場噴灑循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合的治理方法，將有
效地解決站場的揚(yáng)塵影響問題。
1 設(shè)計(jì)條件
擋風(fēng)抑塵墻總長度約為700m，造價(jià)1400 萬元，由樁基礎(chǔ)、
鋼結(jié)構(gòu)支撐架、抑風(fēng)板和擋塵板組成。
（1）建筑場地類別：
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）附錄A.0.17，本
地區(qū)抗震設(shè)防烈度為遇度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)
計(jì)地震分組為第一組；根據(jù)土層剪切波速公式（4.1.5-1）及規(guī)范
中有關(guān)規(guī)定判定：
場地圖類型為軟弱土，建筑場地類別屬芋類，場地特征周期
值為0.45s。
（2）風(fēng)況：
東莞市累年年平均風(fēng)速為2.0m/s，年平均風(fēng)速最大為2.9m/s
（1957 年），最小為1.3m/s（1988 年）。東莞市受季風(fēng)環(huán)流控制，盛
行風(fēng)向有明顯的季節(jié)變化，全年最多風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，頻率為14%，
其次是東北風(fēng)，最小是偏西風(fēng)。
根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50009-2001）D.4 表可知，
本地區(qū)基本風(fēng)壓為0.6kN/m2。
（3）地質(zhì)情況：根據(jù)野外工程地質(zhì)編錄、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)
表和各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表結(jié)合本地區(qū)的建筑經(jīng)驗(yàn)，提
出巖土層主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值。具體見表1。
2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本工程由混凝土基礎(chǔ)及鋼桁架兩部分組成。本工程結(jié)構(gòu)總高
度18.0m，總長約700m，其中24m 跨大門1 個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)跨長度6m
每跨。
標(biāo)準(zhǔn)段鋼架模型計(jì)算簡圖如下：
風(fēng)荷載計(jì)算：
基本風(fēng)壓：棕k=茁z滋s滋z棕o
按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）計(jì)算：
wk=茁z滋s滋z棕o ———7.1.1-1[GB50009-20012006 年版]
式中：wk———作用在鋼架上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；
茁z———高度 z處風(fēng)振系數(shù)；
滋s———風(fēng)荷載體形系數(shù)；
滋z———風(fēng)壓高度變化系數(shù)；
棕o———基本風(fēng)壓（kN/m2）；
滋z———高度 z處風(fēng)振系數(shù)；
根據(jù)此地場地類型為B類，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及查表2。
經(jīng)計(jì)算，不同高度處風(fēng)壓計(jì)算如表3。
本項(xiàng)目推薦的擋風(fēng)抑塵墻鋼結(jié)構(gòu)為以圓鋼為主要材料的鋼
狀態(tài)
承載力
特征值
（fa）
壓縮
模量
ES0.1-0.2
抗剪強(qiáng)度
（直接快剪）
抗剪強(qiáng)度（固
結(jié)快剪）
凝聚力
內(nèi)摩
擦角
凝聚力
內(nèi)摩
擦角
kPa MPa C（kPa）準(zhǔn)（毅）C（kPa）準(zhǔn)（毅）
淤人工填土松散-稍密120 - - - - -
于1 淤泥流塑50 2.32 8.62 3.92 15.3 9.0
于2 淤泥質(zhì)砂土松散-稍密75 *12 - 25.8 - 28.5
于3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土軟塑80 3.14 9.06 4.16 17.0 11.4
于4 中砂稍密-中密250 *33 - 27.0 - 31.0
于5 粗砂中密-密實(shí)330 *45 - 31.0 - 33.0
榆1 全風(fēng)化泥巖土柱狀、碎塊380 *50 - -
榆2 強(qiáng)風(fēng)化泥巖土夾碎塊狀600 *60 - - - -
榆3 中風(fēng)化泥巖薄餅-短柱狀1000 - - - - -
層號巖土名稱
表1
注：帶*者為變形模量E0。
表2
z 0~5 5~10 10~15 15~20
滋z 1.00 1.00 1.14 1.25
表3
z 0~5 5~10 10~15 15~20
wk（kN/m2） 0.95 1.14 1.54 1.74
規(guī)劃與設(shè)計(jì)
·26·
2013 年 7月 建 材 與 裝 飾
桁架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以工廠化加工，不僅現(xiàn)場組裝便捷，節(jié)約工
期，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用小。
經(jīng)鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM分析確定構(gòu)件尺寸，立柱采用無縫
鋼管D159伊5，D159伊8，立柱之間采用螺栓連接。
標(biāo)準(zhǔn)段鋼架立柱采用鍍鋅無縫鋼管在工廠分三段焊接后在現(xiàn)場
拼接，柱端拼接方式采用法蘭連接。
本項(xiàng)目設(shè)置防風(fēng)抑塵板，防風(fēng)抑塵板采用專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)
的產(chǎn)品。防風(fēng)抑塵板的材質(zhì)采用鍍鋁鋅板，厚度1.2mm。開孔率為
38%，抑塵效率到達(dá)85%。開孔后表面噴塑，顏色定藍(lán)色。連接擋
風(fēng)板可采用10mm伊105050mm伊90mm鋼板，將鋼板附在立柱上焊
接后，與網(wǎng)片采用螺栓連接。（見剖面圖1）
3 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，由灌注樁和雙樁承臺組成，灌注樁樁徑
0.6m，深15m，承臺尺寸1.2m伊1.2m伊4.6m 承臺與承臺間設(shè)
300mm伊500mm 地梁，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定性，地梁上砌2.4m 高磚墻，
磚墻每隔3m 位置設(shè)300mm伊300mm 構(gòu)造柱。
鋼柱正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值Sk為253kN，根據(jù)
《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DCJ08-11-1999）知單樁豎向承載力特征
值Ra=1K
Quk=12
（滋移qsik li +qpk Ap），如樁徑取0.6m，則單樁豎向
承載力特征值為280kN。
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）可知，鋼筋混
凝土軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)配置螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋符合本
規(guī)范構(gòu)造要求時(shí)，正截面受壓承載力符合N臆0.9（fcAcor+f憶yA憶s+
2afyvAsso），Asso= 仔dcorAssl s ，其中樁徑取0.6，縱向鋼筋取9準(zhǔn)20，螺旋
箍筋縱向間距取準(zhǔn)8@120，單樁正截面豎向受壓承載力大于
280kN。
根據(jù)《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DCJ08-11-1999）知單樁豎向抗
拔承載力設(shè)計(jì)值Rtd= Rtk ya +Gp，由于地下環(huán)境決定，由于本工程樁
型選用抗拔樁，且地下條件復(fù)雜，打樁數(shù)較多，設(shè)計(jì)時(shí)擬進(jìn)行抗
拔承載力實(shí)驗(yàn)，得到單樁承載力特征值為250kN，根據(jù)《建筑地基
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）樁基礎(chǔ)還受到上拔力的作用，需
進(jìn)行抗拔驗(yàn)算和抗裂性驗(yàn)算，根據(jù)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)
范》（JTJ267-98）得Wmax=琢1琢2琢3 滓s1 Es
（ 20+ds 0.28+10籽）其中籽= As 仔r2 計(jì)算
Wmax=0.2，滿足規(guī)范要求。
4 結(jié)論
本文依據(jù)現(xiàn)行建筑設(shè)規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)例，對現(xiàn)行擋風(fēng)抑塵
墻的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)，確定了抑塵墻的設(shè)計(jì)核心是風(fēng)壓的確定
和抗拔樁的設(shè)計(jì)，其中抗裂性的驗(yàn)算采用了《港口工程混凝土結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ267-98）的相關(guān)要求，補(bǔ)充了《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
規(guī)范》（GB50010-2010）關(guān)于圓形結(jié)構(gòu)的抗力而行驗(yàn)算。
其中應(yīng)注意的問題主要有：
（1）由于國家相關(guān)擋風(fēng)抑塵墻相關(guān)規(guī)范正在編制過程中，風(fēng)
荷載計(jì)算體形系數(shù)需進(jìn)行折減，具體折減系數(shù)要根據(jù)相關(guān)廠家
經(jīng)試驗(yàn)確定；
（2）風(fēng)振系數(shù)部分設(shè)計(jì)院取值時(shí)低于20m 時(shí)抑塵墻取1，且
規(guī)范表格適用于高聳結(jié)構(gòu)，因此振型系數(shù)計(jì)算需結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)
來確定；
（3）由于抗拔樁樁基承載力影響因素較多，設(shè)計(jì)值同實(shí)際值
存在一定差異，因此具體樁長設(shè)計(jì)要結(jié)合試樁情況綜合考慮；
（4）鋼架同抑塵墻連接節(jié)點(diǎn)處較為薄弱，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)在此處
加強(qiáng)，避免結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)處破壞。
參考文獻(xiàn)
[1]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）[S].
[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[S].
[3]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）[S].
[4]《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（DCJ08-11-1999）[S].
[5]魏巍巍，貢金鑫，李龍.圓形截面鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度試驗(yàn)研究[J].
水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2007（4）：27~35.
[6]趙國藩，李樹瑤，廖婉卿，等.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制[M].北京：海
洋出版社，1991：212~216.
收稿日期：2013-6-23
圖1
規(guī)劃與設(shè)計(jì)
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