集裝箱重箱堆場(chǎng)平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

吳加武

摘 要：做好集裝箱重箱堆場(chǎng)平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于保證重箱堆場(chǎng)工作效率及安全性、降低工程投資具有重要意義。本文結(jié)合粵東某港口工程重箱堆場(chǎng)設(shè)計(jì)，分析了以往類似工程的設(shè)計(jì)方案，最終選擇了合理性和經(jīng)濟(jì)性較好的平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：重箱堆場(chǎng) 跑道梁 箱角梁 碎石鋪面

1.引言

隨著國(guó)內(nèi)外港口工程的發(fā)展，各大港口集裝箱吞吐量不斷增長(zhǎng)。重箱堆場(chǎng)主要的作用荷載為集裝箱箱角集中荷載，其次為水平運(yùn)輸機(jī)械荷載。重箱堆場(chǎng)鋪面結(jié)構(gòu)選型關(guān)系到重箱堆場(chǎng)區(qū)工作效率、投資成本、維護(hù)費(fèi)用及使用的安全性。我國(guó)集裝箱重箱堆場(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，各個(gè)港口差異較大，主要有混凝土鋪面、聯(lián)鎖塊鋪面、箱角梁+混凝土預(yù)制塊（聯(lián)鎖塊或四角塊）鋪面等結(jié)構(gòu)型式。

2.工程概況

粵東某港口工程，集裝箱重箱堆場(chǎng)面積約2.2萬(wàn)m2，原狀土層表層含3～5m淤泥，下臥為粉質(zhì)粘土、砂層和基巖。地基處理采用插板堆載預(yù)壓+動(dòng)力排水固結(jié)法進(jìn)行加固處理。預(yù)計(jì)地基處理交工面以下含5m左右開山土或中細(xì)砂層。根據(jù)裝卸工藝要求，重箱堆場(chǎng)集裝箱為“堆5過(guò)6”，采用41T輪胎式龍門吊，不考慮正面吊作業(yè)，并設(shè)置40T集裝箱拖掛車運(yùn)輸通道。

根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（JTS 144-1-2010），荷載取值如表1。

（1）重箱箱角荷載

（2）流動(dòng)機(jī)械荷載

40T集裝箱牽引半掛車（TR-40）：200 kN /軸；

41T輪胎龍門吊（RTG56S41）空載行走（轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)）：260kN /輪（共8個(gè)輪）；

41T輪胎龍門吊（RTG56S41）滿載行走（跑道梁）：340kN /輪（共8個(gè)輪）。

3.幾種設(shè)計(jì)方案比選

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)方案主要有：混凝土大板、聯(lián)鎖塊鋪面、箱角梁+混凝土預(yù)制塊鋪面，見表2。

混凝土大板（方案一）屬于剛性結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，使用壽命較長(zhǎng)。但在較大荷載長(zhǎng)期作用下，地基的不均勻沉降會(huì)引起混凝土大板開裂甚至破壞。混凝土大板建設(shè)費(fèi)用相對(duì)較高，維修困難，維修費(fèi)用也相對(duì)較高。

聯(lián)鎖塊鋪面（方案二）能適應(yīng)較大的沉降，維修方便，塊體還能重復(fù)使用，維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較省。但聯(lián)鎖塊鋪面結(jié)構(gòu)的平整度相對(duì)較差，沉降后地面容易產(chǎn)生凹凸不平現(xiàn)象，排水處理困難，對(duì)機(jī)械輪胎有一定量的磨損。費(fèi)用相對(duì)方案一略低。

箱角梁+混凝土預(yù)制塊鋪面（方案三、四），這種布局既節(jié)省投資，又美觀，便于控制車流。箱間區(qū)根據(jù)受力情況選用了較為簡(jiǎn)易的鋪面結(jié)構(gòu)，費(fèi)用較低。

4.優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析，結(jié)合本工程使用要求，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了調(diào)整及優(yōu)化。

（1）平面布置。箱位靠近跑道梁一側(cè)布置，另一側(cè)留出集裝箱拖掛車通道。箱位靠重箱堆場(chǎng)一側(cè)布置，另一側(cè)留出輪胎龍門吊轉(zhuǎn)場(chǎng)場(chǎng)地。箱角梁間距按20尺標(biāo)準(zhǔn)箱長(zhǎng)度布置，可同時(shí)滿足20尺和40尺標(biāo)準(zhǔn)箱堆放要求。每?jī)山M跑道梁中部設(shè)置滑觸線供電，平面布置見圖1所示。

（2）鋪面結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述分析，選用工程投資較低的箱角梁結(jié)構(gòu)型式。考慮到箱間區(qū)使用過(guò)程不受力，將方案三和方案四箱間區(qū)混凝土預(yù)制塊鋪面優(yōu)化為中粗砂+碎石鋪面填擋區(qū)，減少工程投資。箱角梁為相對(duì)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，高出箱間區(qū)有利于場(chǎng)地排水并保證貨物安全，頂面水平有利于重箱平穩(wěn)堆放。箱角梁采用彈性地基梁結(jié)構(gòu)，具體鋪面結(jié)構(gòu)型式見表3。

（3）跑道梁結(jié)構(gòu)。輪胎龍門吊跑道梁采用彈性地基梁結(jié)構(gòu)，每6m設(shè)置縮縫，每30m設(shè)置脹縫，分縫位置設(shè)置傳力桿。跑道梁結(jié)構(gòu)：40cm厚C40鋼筋砼梁（寬1.5m）；10cm厚素混凝土；25cm厚 6%水泥穩(wěn)定碎石層；25cm厚級(jí)配碎石墊層。靠近跑道梁設(shè)置防風(fēng)塊體。

（4）排水設(shè)計(jì)。做好集裝箱堆場(chǎng)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證暴雨時(shí)地面排水通暢，降低堆場(chǎng)地面積水概率，對(duì)于保障集裝箱堆存期間的貨物安全，避免經(jīng)濟(jì)糾紛有重要意義。排水設(shè)計(jì)包括高程設(shè)計(jì)和雨水收集排放設(shè)計(jì)。①高程設(shè)計(jì)：箱角梁頂高程為5.45m，箱間碎石填擋區(qū)和輪胎龍門吊跑道梁頂高程為5.4m，周邊道路邊緣高程為5.33m。箱角梁最高，箱間碎石填擋區(qū)和跑道梁次之，周邊道路邊緣最低，一般箱角梁高出箱間區(qū)5～10cm較為合適。②每?jī)山M跑道梁之間及周邊道路間隔設(shè)置雨水篦子和雨水檢查井，一部分雨水可通過(guò)箱間碎石填擋區(qū)下滲，暴雨時(shí)通過(guò)雨水篦子、雨水檢查井及暗管匯流集中排放。

5.結(jié)語(yǔ)

（1）在滿足工藝要求條件下，重箱堆場(chǎng)區(qū)采用跑道梁+箱角梁+箱間碎石鋪面+轉(zhuǎn)場(chǎng)及通道聯(lián)鎖塊鋪面的平面布置及結(jié)構(gòu)形式，這種布局既節(jié)省投資，又美觀，且便于控制車流，合理性和經(jīng)濟(jì)性較好，使用年限較長(zhǎng)。

（2）箱角梁為相對(duì)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，高出箱間區(qū)5～10cm有利于場(chǎng)地排水并保證貨物安全，頂面水平有利于重箱平穩(wěn)堆放。

（3）重箱堆場(chǎng)排水設(shè)計(jì)具有重要意義，可按箱角梁最高，箱間碎石鋪面和跑道梁次之，周邊道路邊緣最低的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。雨水可充分利用碎石鋪面填擋區(qū)自然下滲，暴雨時(shí)可通過(guò)雨水篦子、雨水檢查井及暗管匯流集中排放。

（4）重箱堆場(chǎng)平面布置及結(jié)構(gòu)型式應(yīng)首先滿足機(jī)械設(shè)備及工藝操作要求，并綜合考慮工程造價(jià)、外觀、維修費(fèi)用和使用年限。

參考文獻(xiàn)：

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