青島港某碼頭過渡段結(jié)構(gòu)處理方案簡析

王麗芳，王志瑜，吳 波，楊攀博

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

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青島港某碼頭過渡段結(jié)構(gòu)處理方案簡析

王麗芳，王志瑜，吳 波，楊攀博

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222）

本工程為已有工程延續(xù)建設(shè)項目，與已有工程在過渡段連接存在問題，處理不好將導(dǎo)致岸線使用不便。本文針對該情況提出合理解決方案，為相似工程設(shè)計提供借鑒。

青島港；碼頭；結(jié)構(gòu)改造

引 言

順岸多泊位碼頭在建設(shè)過程中，由于項目規(guī)劃及立項的需要，多為分期順序建設(shè)，因此需要建設(shè)碼頭過渡段。碼頭過渡段的作用，一方面可以滿足碼頭正常使用所需要的岸線長度。碼頭后方的回填料在超出泊位邊線后一般以自然放坡的方式傾斜至原泥面位置，延長碼頭結(jié)構(gòu)的一部分作為過渡段，可以擋住后方回填料以免回填料傾斜至港池內(nèi)，同時在泊位邊線范圍內(nèi)，碼頭結(jié)構(gòu)是完整、安全的，可以最大限度滿足船舶停靠的需要。另一方面，碼頭過渡段也可以作為后續(xù)工程的一部分。當(dāng)進行續(xù)建工程時，可以從過渡段端部接續(xù)建設(shè)，因此后續(xù)工程一般都采取與過渡段相同的碼頭結(jié)構(gòu)型式。若已有碼頭過渡段與待建設(shè)泊位結(jié)構(gòu)銜接不當(dāng)，則需對碼頭過渡段進行處理，使泊位間過渡順暢。如果處理不當(dāng)，不僅費時費力，也可能會對原有泊位的正常使用造成影響。本文以青島港某碼頭8#、9#泊位工程為例，簡述如何合理的對碼頭過渡段進行處理，以使岸線利用率最大化的同時，減小續(xù)建工程對原泊位的影響。

1 工程概況

青島港某碼頭8#、9#泊位工程與7#泊位相鄰。7#泊位為4萬t級泊位，前沿水深為-13.5 m（1#～19#沉箱），建設(shè)時在泊位西側(cè)端部預(yù)留了 3個沉箱作為后續(xù)工程的過渡段。當(dāng)時7#泊位后續(xù)規(guī)劃建設(shè)為工作船碼頭，工作船碼頭需要的前沿水深較淺，因此從經(jīng)濟的角度，過渡段部分前沿水深由-12.5 m逐漸過渡到-10.5 m（20#～22#沉箱），基床底也由-15.0 m逐漸抬高至-12.0 m，基床厚度保持不變。過渡段立面結(jié)構(gòu)詳見圖1所示。

圖1　改造前7#與8#泊位過渡段立面

后期正式開展建設(shè)時，由于經(jīng)濟發(fā)展，港區(qū)內(nèi)貨種、運量等與當(dāng)時規(guī)劃工作船碼頭時期已經(jīng)發(fā)生變化，業(yè)主考慮工作船碼頭位置處建設(shè)為4萬t級散雜碼頭，因此前沿水深需為-13.5 m，碼頭結(jié)構(gòu)采用與7#泊位相同的結(jié)構(gòu)型式，碼頭結(jié)構(gòu)斷面詳見圖2。

圖2　碼頭結(jié)構(gòu)斷面

按照一般的處理思路，建設(shè)8#泊位時，應(yīng)直接接續(xù)7#泊位的過渡段繼續(xù)建設(shè)，以達到經(jīng)濟效益和時間效益均最優(yōu)的目的。但7#泊位最后一個沉箱即22#沉箱前沿水深為-10.5 m，而 8#泊位設(shè)計前沿水深為-13.5 m，直接接續(xù)將造成約60 m長度范圍內(nèi)碼頭前沿水深不足-13.5 m。8#泊位原設(shè)計長度約為261 m，將造成原設(shè)計的4萬t級船舶由于碼頭長度不足而不能停靠，因此過渡段部分亟需處理。

2 處理方案

根據(jù)上述存在的問題，工程初期考慮以下兩個解決方案：

第一種方案是只拆除 7#泊位西側(cè)端部的最后一個沉箱（即22#沉箱），前沿設(shè)計水深為-11.5 m，此方案拆除量較小，對7#泊位影響也較小，但8#泊位只能停靠3萬t級雜貨船，且與7#泊位前沿水深不同，不便于岸線的整體使用。

第二種方案是拆除7#泊位西側(cè)端部已預(yù)留的3個沉箱并挖巖至-15.0 m，然后拋填基床，安放16 m高的沉箱。這個方案使8#泊位與7#泊位順暢過渡，碼頭前沿線形成一條直線，岸線整體使用很方便。此方案可以滿足停靠4萬t級船舶的需要，但由于所拆除的3個沉箱后方為7#泊位的西護岸結(jié)構(gòu)，7#泊位的西護岸結(jié)構(gòu)為拋石斜坡堤，因此若拆除3個沉箱后不采取其他結(jié)構(gòu)措施，則需要挖除7#泊位沉箱后陸域40～50 m范圍的回填料，影響7#泊位的使用。

由于本工程區(qū)域的地質(zhì)特點是巖面高程較高，巖面高程在-8.5～-9.5 m左右，對于處理沉箱下的拋石基床有很大優(yōu)勢，因此最終確定的處理方案如下：

1）只拆除7#泊位預(yù)留的最西側(cè)一個沉箱（沉箱底高程為-10.5 m，即7#泊位的22#沉箱）。在原22#沉箱處挖除基床至-13.5 m后，鋪設(shè)預(yù)制混凝土方塊，回填10～100 kg拋石基床，基床上安裝底高程為-11.5 m 的沉箱［1］。處理后碼頭前沿水深為-13.5 m，滿足船舶停靠的要求。處理后的斷面結(jié)構(gòu)詳見圖3。

圖3　7#泊位22#沉箱處改造斷面

2）原 7#泊位的 20#、21#沉箱則在原碼頭基床處進行壓力灌漿處理［2］，待灌漿處理、基床承載力強度達到設(shè)計強度后，對基床進行局部開挖，開挖坡度為1：0.5，挖至前沿設(shè)計水深為-13.5 m，處理后斷面結(jié)構(gòu)見圖4、圖5。

圖4　7#泊位21#沉箱處改造斷面

圖5　7#泊位20#沉箱處改造斷面

圖6　改造后7#與8#泊位過渡段立面

3）經(jīng)過上述處理，此過渡段范圍內(nèi)（約 68 m）碼頭前沿 2.8 m范圍內(nèi)存在淺點，淺點高程為-12.5～-11.5 m，此范圍外設(shè)計水深均為-13.5 m。處理后的過渡段布置型式如圖6所示。

根據(jù)施工單位提供的灌漿處理后基床的取芯情況，如圖7所示，取芯密實，基本上達到了設(shè)計要求的強度。說明此處理方案得到較好的實現(xiàn)，基本達到了處理目的。

圖7　基床處理后取芯情況

同時，經(jīng)過海事部門對碼頭前沿水深的勘測，除過渡段部分碼頭前沿2.8 m范圍以外，前沿水深均達到-13.5 m。通過在8#泊位布置4組漂浮型護舷Ф3 500×6 500 L（最大壓縮變形400 mm，吸能量大于300 kJ），間距約45 m一組，使4萬t級船舶在作業(yè)過程中始終停靠在-13.5 m水深處，可以滿足4 萬t級船舶的停靠要求。

3 處理效果

根據(jù)最終確定方案對過渡段進行處理后，達到了以下工程效果：

1）保留了原7#泊位端部的三個沉箱不被拆除，從而保證了7#泊位的正常運營生產(chǎn)不受影響。

2）采用了針對基床加固處理后挖深前沿水深的做法，減少了原處理方案中拆除三個沉箱以及相應(yīng)胸墻、后方回填料等的工程量，節(jié)約了工程投資。

3）若按原方案拆除沉箱的做法，不僅要拆除過渡段沉箱，重新預(yù)制安裝沉箱、開挖及回填碼頭基床、回填后方填料、澆筑上部結(jié)構(gòu)等工序的工作量也相應(yīng)的增加，不僅要增加項目建設(shè)的周期，同時也增加了項目投資。經(jīng)過處理后，避免了建設(shè)時間增長和投資增加過多的情況。

4）處理后，過渡段前沿水深由-10.5 m增加至-13.5 m，泊位最大停靠船舶由3萬t級船舶提高到4萬t級船舶，使岸線使用情況更加合理，提高了泊位的利用率。

4 結(jié) 語

通過對碼頭過渡段部分的優(yōu)化處理，解決了相鄰泊位間過渡不順暢的問題，滿足8#泊位可順利停靠4萬t級船舶的要求。通過本工程實踐表明，在碼頭建設(shè)中，應(yīng)對碼頭過渡段細化、優(yōu)化處理，采用有效、得當(dāng)措施，以達到岸線利用效率最大化、時間及經(jīng)濟效益最優(yōu)的目的。

Brief Analysis of Structure Option Applying to Transition Section of One Wharf in Qingdao Port

Wang Lifang， Wang Zhiyu， Wu Bo， Yang Panbo
（CCCC First Harbor Consultants Co.， Ltd.， Tianjin 300222， China）

As a wharf expansion project， it has a conflict with the transition section of the existing wharf. The shoreline may be fully applied subject to the above problem being solved well. Thus a reasonable solution is proposed， which will provide

for similar projects.

Qingdao Port； wharf； structure renovation

U656.1+11

A

1004-9592（2016）03-0049-03

10.16403/j.cnki.ggjs20160313

2016-04-14

王麗芳（1984-），女，工程師，主要從事港口水工工程設(shè)計工作。

［1]167-2-2009 重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范［S］.

［2]DL/T5148-2012 水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范［S］.