寧波—舟山港北侖港區五期集裝箱碼頭工程龍門吊安裝工藝實踐

吳青青　趙新宇

摘 要：寧波-舟山港北侖港區五期集裝箱碼頭10#、11#泊位水工工程在利用龍門吊安裝預制構件過程中存在4個主要困

難，針對這些問題介紹了該工程龍門吊的安裝和相關施工工藝，以期為相關類似工程的施工提供參考。

關鍵詞：集裝箱碼頭 梁板安裝工程 龍門吊 施工工藝

寧波-舟山港北侖港區五期集裝箱碼頭工程（以下簡稱北侖五期工程）擬建位置位于寧波市北侖區穿山半島北側、與北侖四期集裝箱碼頭工程（3#～7# 泊位，以下簡稱北侖四期工程）毗鄰，位于《寧波—舟山港總體規劃》的集裝箱港區內，深水近岸、配套設施及條件完善、集疏運條件較好、建設條件優良。北侖五期工程的建設規模為5個2萬～10萬噸級集裝箱專用泊位，分別為四期工程西側的2#泊位和東側的8#～11#泊位。下面針對10#、11#泊位，介紹龍門吊陸上梁板安裝方案和龍門吊施工流程和施工方案，以期為類似工程的施工方案提供借鑒。

工程概況

10#、11#泊位工程西接北侖五期9#泊位，除第1結構段為棧橋式布置外，其余結構段與平臺、接岸結構一起形成滿堂式布置。碼頭采用寬平臺結構，工程全長700.0m，寬112.5m和126.0m，設計碼頭前沿泥面標高-17.6m，設計停靠2個50000t級泊位。該工程主要內容自海側向岸側依次為：碼頭平臺（簡稱MT，下同）41.5m、前平臺（簡稱QPT，下同）29.29m、后平臺（簡稱HPT，下同）35.27m。

后平臺長635m，寬35.27m和55.21m（西段），排架間距10.48～12.9m不同，共47個排架。碼頭上部除HPT2（72.5m）為陸上場地外，其余為樁帽、預制縱橫梁結構。其中后沿兩排架SS、TT排架采用φ1200mm灌注樁，灌注樁位于臨時圍堰上面，根據工程總體計劃，灌注樁施工需等臨時圍堰至接岸軸線間真空預壓后才能進行，工期較晚，因此RR～TT排架間的梁、板安裝需采用陸上安裝。

陸上安裝范圍為后平臺三分段87#排架～后平臺七分段123#排架，共計37個排架，包括SS排架縱梁36根、TT排架軌道梁36根，87#排架～ 123#排架37個排架橫梁74根，RR～TT排架面板142塊，預制梁重26～94.3t/件，預制面板重約23～32t，共計陸上安裝預制梁板288件。

起重設備

龍門吊由指定專業廠家制作，龍門吊跨度（軌距）30m、凈高海側邊12m，岸側邊14.06m。主鉤額定起重量100t，副鉤額定起重量30t，吊鉤為單鉤可旋轉式，起升高度為15m。大車運行速度0～15m/min，天車運行速度0～10m/min，起升速度0～2m/min。龍門吊工作時最大抗風能力7級，停止時最大抗風能力12級。龍門吊軌道采用P70鋼軌，軌道下面鋪設枕木，龍門吊支腿為分段式（起升高度可調整為12m、9m）。具體詳見龍門吊總裝示意圖。

起重船采用三航竣四和三航起重12#兩種船型以適合不同噸位的要求。兩種船均為日本四國建機制造的旋轉式起重船。三航竣四和三航起重12#工作時最大抗風能力分別為6級和7級，拖航最大抗風能力均為8級，總噸位分別為800t和1482t，主鉤最大鉤速分別為10m/min和1.5m/min，副鉤最大鉤速分別為15m/min和5m/min。

安裝工藝

安裝施工工藝流程為：①預制梁落駁，由水上拖運至現場；②水上起重船吊運傳遞至平板車，運至龍門吊下；③龍門吊安裝梁就位；④進行上節點施工。重復這個過程直到完成該安裝工程。

1、鋼絲繩選取和驗算

鋼絲繩選用1550 Mpa的6×37鋼絲繩，安全系數取5.0，換算系數取0.82，鋼絲繩與構件夾角為60°以上。吊梁的鋼絲繩選用直徑56 mm的鋼絲繩2束，其有效破斷拉力為1178×1550×0.82×2=299.4t。由于梁最大重量Q=94.3t，選用四點吊，取N=3，則S鋼絲繩承受拉力為 ，考慮安全系數后，鋼絲繩的極限承受拉力為P=KS=5×36.3=181.5t<299.4t，因此滿足要求。

吊板的鋼絲繩選用直徑43mm鋼絲繩，其有效破斷拉力為697×1550×0.82=88.59t。面板最大重量Q=32t，四點吊（計算取3點），則承受拉力為 。考慮安全系數后，鋼絲繩的極限承受拉力為P=KS=5×12.3=61.5 t<88.59t， 因此滿足要求。

2、龍門吊位置設置和施工過程

海側龍門吊軌道設置在PP排架面層上，中心位置在PP排架縱梁軸線中心處；岸側龍門吊軌道設置時，考慮潮水及現場施工等因素，先將接岸結構擋浪墻澆至+4.94m，然后將軌道設置在擋浪墻上，中心位置基本位于擋浪墻中心位置，擋浪墻結構見下圖，兩軌之間中心距為30.0m。

海側軌道設置在已澆筑的面層上，面層標高為+6.91 m，岸側軌道設置在1.1 m高的的擋浪墻上，標高為+4.94 m，兩側軌道高差為1.97 m，P70鋼軌下面設一層枕木，枕木采用150×200mm枕木，以海岸側方向鋪設，平鋪（高度150mm），間距500 mm，長度1.2 m。鋼軌與枕木之間采用道釘固定。

需安裝的最長梁為GL6a，長度為11.9 m，吊點之間間距為7.88m，鋼絲繩起吊夾角以600控制，梁底到吊鉤距離為6.97m，考慮底部平板車高度1.2m，梁高2m，故龍門吊凈高12m能滿足要求。

龍門吊安裝施工時除了需要拖輪、方駁運輸梁板配合外，還需要三航“浚四”或三航起重12#起重船配合龍門吊安裝。起重船停泊在碼頭前沿，將梁或板從方駁吊運到平板車上，通過龍門吊“行走”（上、下游方向移動）或行車移動（海、岸側方向移動）將平板車上的梁或板安裝就位。對平板車的行走路線主要設置在排架軸心上，同時對線路采用醒目的標識進行設置，嚴禁載重時平板車隨意變更行走路線，以確保工程結構的安全。

荷載驗算

1、岸側地基基礎荷載驗算

由于龍門吊的岸側為灘涂，不適宜作為支腿的支撐面。龍門吊岸側邊的支腿選擇位于經過85kPa真空預壓處理的基礎上，該基礎在停止真空預壓處理時的每天沉降量已連續10d以上小于2.0 mm。根據龍門吊最大吊重時的輪壓為不大于190KN，其輪距長度為2×2.0m，擋墻基礎的寬度為2.0m，因此龍門吊在作業時作用于岸側地基上的壓力為190÷（2×2.0×2.0）+1.1×25=51.25kPa<85kPa，因此龍門吊岸側的支腿基礎滿足要求。

2、碼頭面層荷載驗算

陸上平板車采用普通平板車和特種低平板車（長14.0m，寬3.2m，高1.1m，詳見附圖），普通平板車可載重60t，主要進行拖運預制面板；特種低平板車可載重100t，主要進行拖運預制梁。其中平板車普通平板車的后軸采用3軸結構，共設有12個輪胎，前軸采用2軸結構，共設有8個輪胎。而特種低平板車的后軸采用4軸結構，共設有16個輪胎，前軸采用2軸結構，共設有8個輪胎。因此按照特種低平板車的最大載重時進行碼頭面層荷載驗算：

特種低平板車的受力示意圖如下：

計算參數：

平板車單個輪胎的受壓面積S=0.2×0.5=0.1m2

最重預制梁重量G=94.3t

P1=5.6G÷11.6=45.5t

P2=6G÷11.6=48.8t

前軸最大軸壓F1=P1/2=227.5kN，輪胎接地壓力P前=F1÷4S=0.57MPa

后軸最大軸壓F2=P2/4=122kN，輪胎接地壓力P后=F2÷4S=0.31MPa

根據五期工程設計說明中碼頭的流動機械荷載按40英尺集裝箱拖掛車荷載考慮，最大軸壓為230kN，輪胎接地壓力為0.96MPa，因此平板車的流動荷載小于設計荷載，滿足設計要求。另外對平板車的行走路線主要設置在排架軸心上，基本位于樁帽上節點的附近，更有利于工程結構的安全。在面層上對平板車行走線路將采用醒目的標識進行設置，嚴禁載重時平板車隨意變更行走路線，以確保工程結構的安全。

另外，由于龍門吊岸側支腿設置在岸側基礎，其地基屬于經過處理的灘涂上，而龍門吊另一側則設置在碼頭面層（這一層基本不會沉降），施工過程容易產生不均勻沉降而影響龍門吊的安裝。因此，施工過程中需定期對岸側的軌道進行標高實測，若有超出軌道允許標高之外的將及時采用碎石進行墊高。并經常檢查重要部位鋼結構是否變形；主要工作機械是否正常，及時潤滑清潔、緊固、防腐；特別注意各鋼絲繩的狀況，斷絲超過10%或有斷股現象的必須立即更換；各制動器是否可靠，及時調整，并且暴露的制動器一定要遮蓋；各重要部位的螺栓聯接是否可靠等。

（第一作者單位：寧波港建設開發有限公司）