海上臨時碼頭大型場地配套規(guī)劃與研究

摘 要：文章依托新建福州至平潭鐵路工程施工，從地方的民風民俗，場地的方案比選整體規(guī)劃，以及對應現(xiàn)場施工總體把控等方面進行了總結(jié)分析研究，為以后類似海上臨時碼頭工程施工提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：規(guī)劃；分析研究；臨時碼頭

在我國，海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套建設(shè)成功的案例較少，很多施工單位或建設(shè)單位根本沒有或很少在海上施工經(jīng)驗，在海上大臨工程建設(shè)過程中，不僅要考慮到大臨施工的困難點，同時要考慮到海上施工所特有大風、大浪、深水、硬巖等氣候、地質(zhì)條件對施工造成的影響。海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套規(guī)劃的規(guī)范性、合理性較差，在很多施工單位及建設(shè)單位并沒有對臨時的大型場地配套規(guī)劃進行論證，只是憑施工單位或建設(shè)單位管理人員的施工經(jīng)驗進行規(guī)劃，造成后期施工時對整個規(guī)劃不斷的修改，有時甚至是全盤否定的修改，給后期大臨場地的施工帶來非常大的影響。

針對福建平潭縣所特有的氣候、地質(zhì)條件，在海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套建設(shè)并沒有相對較成熟的案例或經(jīng)驗，有些方面甚至是一片空白。在福建平潭地區(qū)進行海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套規(guī)劃建設(shè)還有很多方面需要進行探討、試驗、研究、總結(jié)。

目前我國大型工程建設(shè)管理的現(xiàn)代化和科學化水平還遠遠不能適應建設(shè)發(fā)展需要，關(guān)鍵點在于工程建設(shè)的物資管理問題。在工程建設(shè)過程中存在大量材料設(shè)備的采購、運輸、保管、倉儲等活動，尤其是在福建平潭地區(qū)大型材料只能采用海運，受影響因素較多。這些都是影響著主體工程建設(shè)目標的實現(xiàn)，尤其是進度目標的實現(xiàn)。眾所周知，工程建設(shè)中存在著大量的資源閑置、重置、搬運、檢查、時間等一系列無附加價值的活動。同時也存在著急需施工材料受這樣或那樣的因素影響，造成供應不及時，從而造成人為的浪費，影響主體工程進度、經(jīng)濟目標的實現(xiàn)。

因此，如何建設(shè)海上臨時碼頭與橋梁大型場地并配備與主體工程相符合物流管理技術(shù)，以實現(xiàn)主體工程建設(shè)按規(guī)定的要求的順利完成值得研究。

一、工程概況

（一）和平碼頭工程概況

和平村碼頭工程處于和平村，屬蘇澳鎮(zhèn)城區(qū)，占地131畝，碼頭瀕臨平潭海壇海峽。此處海陸交通方便，距施工線路平潭海峽公鐵兩用大橋約2.5km，主要負責高性能海工混凝土的供應，鋼筋的制作，平臺、棧橋、吊箱等鋼構(gòu)件的加工運輸，主要服務于跨海大橋的施工。

本工程建設(shè)鋼筋、鋼構(gòu)加工廠一處，攪拌站一處，碎石場一處，試驗室、駐地等，共設(shè)置3個泊位，由南至北依次為砂石料、粉料碼頭泊位、鋼構(gòu)海上運輸滾裝碼頭泊位，散貨碼頭泊位及其相關(guān)附屬設(shè)施。

大型鋼構(gòu)泊位采用港池布置主要運輸鋼筋籠、鋼結(jié)構(gòu)件及整體吊箱拼裝，砂石料泊位與后砂石堆放場地順接；粉料泊位碼頭與后方粉料中轉(zhuǎn)倉順接。

本項目于2013年12月籌建，由中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司設(shè)計，計劃至2014年12月投入使用，共計13個月。

（二）施工條件

1.氣象水文條件

碼頭地表水受大氣降雨影響較大，主要表現(xiàn)為地表徑流，不發(fā)育；地下水主要為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水，不發(fā)育；根據(jù)本階段勘探所取水樣分析，擬建區(qū)內(nèi)地表水及地下水均無化學侵蝕，氯鹽環(huán)境作用等級為L1。本工程乘潮水位取平均潮位約0.27m，作業(yè)時間約12個小時。碼頭前沿設(shè)計底標高=乘潮水位-碼頭前沿設(shè)計水深=-5.58m，取-5.6m，故本工程碼頭前沿疏浚底標高為-5.6m。

（1）潮汐

基準面：1956黃?；鶞试谄教逗Ｑ笳掘灣绷泓c以上3.57m，在平潭平均海平面以下0.2m。

類型：判別數(shù)R=0.27，屬正規(guī)半日潮。每個潮汐日（約24.8小時）有兩次高潮和兩次低潮，兩次高潮和兩次低潮的高差相差不明顯。

特征值：最高潮位為4.62m，最低潮位為-3.4m，多年平均潮位為0.2m。

（2）潮流

平潭海域潮流變化較復雜，淺海的漲潮由東向西，或東北向西南，落潮相反。主要是來復潮，個別是直線流。水深40米以內(nèi)的沿岸海域的潮流為西北、東南流。南部受興化灣徑流影響，漲潮三分時為東北流，七八分時為西北流，退潮是為西南留，退五分時為南流。

（3）波浪

大練島岸段控制浪向為SSW向，蘇澳岸段控制浪向為NE向和WSW向。設(shè)計波高2.40～4.12m。

（4）流速

根據(jù)對蘇澳站及橋位補充測點的實測資料分析，該海域潮型為正規(guī)半日潮，海流呈往復流形態(tài)，橋址軸線附近漲潮流主流向為SSE向，落潮流主流向為NNW向。大潮流速大于小潮流速，約為1.4～1.8倍，大潮期間最大漲潮流速為2.23m/s，最大落潮流速1.04m/s；小潮期間最大漲流速為0.67m/s，最大落潮流速為0.61m/s，漲潮流速大于落潮流速。流速的垂線分布為表層流速大于底層流速。

2.地質(zhì)條件

不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)：

（1）因花崗巖風化不均勻，局部可能存在球狀風化現(xiàn)象。

（2）碼頭位于近海處，且丘陵區(qū)半坡原有砂石料場，橋址區(qū)范圍內(nèi)表層存在人工填土，厚0.50～12.40m。地址區(qū)的巖土層按其成因分類主要有：第四系坡積層（Q4dl）塊石土，第四系全新統(tǒng)沖海積層（Q4al+m）淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、細砂、粗砂、礫砂、塊石土等土層，第四系殘坡積層（Qel+dl）粉質(zhì)黏土夾碎石，白堊系下統(tǒng)石帽山組（K1sh）凝灰?guī)r，燕山晚期（γδ5）花崗巖。

（三）工程特點

（1）本工程結(jié)構(gòu)形式較復雜，施工工序繁多，尤其是拌合站施工和鋼管樁貝雷架棧橋碼頭平臺施工，技術(shù)要求高，施工難度大，是整個工程的關(guān)鍵部分，施工中必須充分準備，精心組織，確保拌合站及碼頭平臺的施工順利進行。

（2）該工程施工工期緊，需投入的人員多，施工管理難度大，必須合理組織協(xié)調(diào)安排，以保證工程按期完成。

（3）本工程涉及專業(yè)范圍廣，工作面分散，施工中各專業(yè)施工人員應積極配合，團結(jié)合作，確保各專業(yè)施工順利銜接。

針對以上特點，我單位為此施工組建了兩支強有力的隊伍，將在組織施工中將克服種種不利條件，以團結(jié)拼搏、高效精干、科學規(guī)范、求真務實的工作態(tài)度，狠抓質(zhì)量、嚴控進度、確保安全、爭創(chuàng)精品工程，保證順利完成工程建設(shè)任務。

二、碼頭方案規(guī)劃的比選

（一）指導性施組的方案選定

《福平鐵路指導性施組》中要求蘇澳鎮(zhèn)建臨時碼頭3處，分別為砂石料碼頭、起重碼頭、交通碼頭，蘇澳拌和站1處，主要供應平潭海峽公鐵兩用大橋蘇澳段，平面圖規(guī)劃拌和站及砂石料碼頭擬建設(shè)在蘇澳鎮(zhèn)馬耳山大橋左側(cè)梧安澳口附近，碼頭、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋加工廠擬建在雄鷹造船廠。拌和站占地類型為耕地，辦理耕地借用手續(xù)復雜，需要較長時間，地方政府建議變更位置；其余碼頭分散在各處，管理分散、征拆困難。由于原規(guī)劃離海面養(yǎng)殖區(qū)較近，牽扯眾多養(yǎng)殖戶，碼頭建設(shè)用海需拆遷大量養(yǎng)殖設(shè)施，所需拆遷周期長（預計達一年以上），費用高（拆遷費用2000萬元以上）。設(shè)計起重碼頭、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋加工廠位于雄鷹造船廠內(nèi)，經(jīng)與船廠協(xié)商，船廠不同意共用。

（二）和平碼頭規(guī)劃建設(shè)的方案選定

為建設(shè)平潭公鐵兩用大橋，原設(shè)計3處碼頭，分別為砂石料、起重和交通碼頭，能力不能滿足施工需求。變更到和平村處，集中建設(shè)，占地面積充足，砂石粉料泊位、滾裝泊位、港池泊位能夠滿足海上貨物運輸施工需求。同時拌合站、砂石料加工廠、中轉(zhuǎn)料倉配套和平村修建，集中建設(shè)，征拆快速且費用低，便于管理。

（三）優(yōu)缺點分析

指導性施組設(shè)計位置分散，與對方交叉，供應能力不足，占用耕地，拆遷量大，施工周期長。

和平碼頭遠離村鎮(zhèn)，各種碼頭、拌合站等集中建設(shè)，協(xié)調(diào)能力強，海路運輸便利，減少大量拆遷工作，節(jié)省費用，施工周期短。

綜上，選取和平碼頭規(guī)劃建設(shè)。

三、和平碼頭的規(guī)劃

和平碼頭占地總面積131畝，共由六部分組成：碼頭泊位、混凝土拌合站、鋼筋及鋼構(gòu)件加工廠、碎石加工廠、試驗室、生活區(qū)。

共需生產(chǎn)各種標號的砼54萬方、鋼筋制作與安裝6.2萬噸、加工鋼結(jié)構(gòu)件30.15萬噸。具體工程數(shù)量表詳見下表。根據(jù)本合同段實際情況，結(jié)合本標段橋址、橋梁結(jié)構(gòu)形式、橋梁上下部施工工藝、橋梁工期安排、橋梁施工進度及項目對橋梁大型配套的相關(guān)規(guī)劃，為加快項目施工進度，節(jié)約項目施工成本。同時經(jīng)過對現(xiàn)場實地踏勘，并綜合考慮陸地與海上施工兼顧原則等因素，決定采用和平村海岸邊且遠離村民居住生活區(qū)處建設(shè)一座大型綜合性碼頭即和平村碼頭。

（一）碼頭泊位

1.泊位

為滿足混凝土、鋼筋鋼構(gòu)件、砂石料粉料的供應，考慮日最大需求量要求等因素共設(shè)置3個泊位，由南至北依次為砂石泊位、粉料泊位、港池泊位。粉料泊位及砂石料泊位采用“Z”形連片式布置，砂石料泊位與后砂石堆放場地順接；粉料泊位碼頭與后方粉料中轉(zhuǎn)倉順接；港池泊位與鋼筋鋼構(gòu)加工廠順接。泊位均為鋼管樁貝雷梁組合高樁鋼平臺泊位，其中：

（1）大型鋼構(gòu)港池泊位一處，兼靠2000噸自卸船，船長78m，寬14.3m，吃水深5m，碼頭寬10m，長90m；

（2）粉料碼頭泊位一處，兼靠2000噸自卸船，船長78m，寬14.3m，吃水深5m，碼頭寬19.48m，長78m；

（3）砂石料碼頭泊位一處，兼靠2000噸自卸船，船長78m，寬14.3m，吃水深5m，碼頭寬28.44m，長102m。

港池碼頭后場直接對應鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)加工廠房，鋼筋鋼構(gòu)加工成成品半成品后，經(jīng)由廠房內(nèi)一組桁吊吊裝出生產(chǎn)車間，由廠房外側(cè)預布設(shè)的門式起重機吊裝直接進入港池，放置于事先?？吭诟鄢卮a頭的船上，再由船直接運輸至海上作業(yè)地點，可實現(xiàn)快速吊裝，減少船舶在船塢內(nèi)的?？繒r間，由事先布設(shè)的專業(yè)吊裝工具進行鋼筋籠吊裝，有效克服鋼筋籠變形的問題。

滾裝碼頭設(shè)置在大型鋼構(gòu)港池泊與粉料碼頭泊位之間，此處陸地位置突出，地腳空曠，修筑后方便車輛上船。滾裝碼頭采用預制混凝土塊進行圍擋，然后用片石和土回填，最后上層澆筑混凝土路面，為車輛等直接上船提供便利的通道。此泊位可滿足雜貨運輸，在海上進行錨固樁作業(yè)等小方量混凝土澆筑時，可作為混凝土運輸車的上船平臺，減少混凝土攪拌船的移動次數(shù)，能夠有效的提高功效，減少成本。

粉料倉泊位布置在距離后場中轉(zhuǎn)料倉距離最近處，泊位搖頭吸布設(shè)位置距離中轉(zhuǎn)料倉距離為50.6m，（一級泵站泵送的極限距離為60m）可以采用一級泵站直接傳送到中轉(zhuǎn)料倉內(nèi)，減少過程中的能耗，減小前期設(shè)備的一次性投入，并增加了卸料的功效，有效減少泊位的占用時間。

砂石料泊位位于碎石生產(chǎn)車間的正前方，在海上混凝土生產(chǎn)過程中直接補給。

（二）混凝土拌合站

拌合站動力電接入方便，設(shè)置多個變電站，并配有發(fā)電機保障了電力供應、水源接入方便，通過自來水以及自鉆井雙向供應。通信暢通，設(shè)置10兆光纖網(wǎng)絡(luò)滿足拌和站網(wǎng)絡(luò)化管理要求。場地開闊平坦，層次感清晰，場地全部硬化，園林式設(shè)計，滿足施工需要且美觀。地處海邊，考慮環(huán)境因素，設(shè)施、設(shè)備均采用抗臺風加固，基礎(chǔ)牢固，錨繩加固。

混凝土拌和站供應范圍為：平潭海峽公鐵兩用大橋（B26#～B58#）；陸上馬耳山2#中橋、馬耳山大橋、福厝嶺大橋、路基及公路旱地橋1座，混凝土方量共計54萬方，日需混凝土3000方以上44天，日需1000方以上178天。為滿足混凝土施工日需求量，混凝土拌合站設(shè)置雙配攪拌120s的2HLS180拌合樓，理論供應量為360m3/h?；炷涟韬险驹O(shè)置在滾裝碼頭正前方，該處交通便利，各種原材料都可以通過陸路和海路運輸至施工場地，同時能有效保證原材料順利轉(zhuǎn)入混凝土攪拌船。

混凝土拌合站由3部分組成，分別為：中轉(zhuǎn)料倉、混凝土拌和樓、砂石料倉組成，其中：

（1）拌合樓由兩臺HZS180型拌和機、蓄水池、電子操控系統(tǒng)組成，理論攪拌混凝土量為360m3/h，拌合能力可滿足現(xiàn)場施工需求。

（2）粉料罐由8個粉罐組成，分別為水泥罐4個，粉煤灰罐2個，礦粉罐2個（每個罐容量為200噸），對稱布置在拌和機兩側(cè)，每臺拌和機分配4個。

（3）上料系統(tǒng)配備兩套，每臺拌和機一套，由輸送帶、上料斗組成。

（4）料倉分兩個區(qū)，分別為砂石料存放區(qū)和砂石料篩洗區(qū)。砂石料存放區(qū)由5個合格倉和5個待檢倉組成，砂石料分類分倉存放；砂石料篩洗區(qū)由2個倉組成，分別為砂料篩洗倉和石料篩洗倉，分別配備篩洗設(shè)備一套。

（5）中轉(zhuǎn)儲料罐共有4個罐，儲存能力為2個2000t，2個1000t。由總控室控制，通過傳送管道傳送到中轉(zhuǎn)儲料罐和拌合站粉料罐。有效解決了環(huán)境對進料渠道的影響，碎石自加工水洗除塵，保障了材料供應，同時方便了材料質(zhì)量控制，從源頭解決材料供應能力不足和質(zhì)量差的問題，有效的控制的成本。其他材料均采用海上運輸，交通方便且料源充足。

（三）鋼筋及鋼構(gòu)件加工廠

鋼筋、鋼構(gòu)件加工廠設(shè)置在碼頭港池泊位正前方位置，位于拌合站左側(cè)。為滿足30.15萬噸的大臨工程和主體工程鋼筋、鋼構(gòu)件加工，分為鋼筋加工區(qū)、鋼構(gòu)加工區(qū)和鋼構(gòu)存放區(qū)三個區(qū)，鋼筋鋼構(gòu)加工廠長120米，寬60米。該加工廠與港池碼頭對接，更加方便了鋼筋籠及鋼構(gòu)件的運輸。

其中鋼筋加工區(qū)和鋼構(gòu)加工區(qū)均為全封閉式鋼結(jié)構(gòu)棚，進行棚內(nèi)施工；鋼構(gòu)存放區(qū)為露天存放場地。

鋼筋加工區(qū)由鋼筋原材存放區(qū)、半成品加工區(qū)和綁扎及成品存放區(qū)組成，每個均設(shè)置航吊一臺，分別為5t、10t、5t級航吊。主要負責平潭海峽公鐵兩用大橋海上樁基、承臺、墩身等鋼筋的加工和制作。

鋼構(gòu)加工區(qū)亦有鋼材存放、加工及焊制三個區(qū)組成，分別設(shè)15t航吊一臺，主要負責海上施工所需平臺、棧橋、鋼吊箱、掛籃等鋼構(gòu)加工制作。

鋼構(gòu)存放區(qū)為露天存放，負責成品鋼構(gòu)的存放和儲備。

（四）砂石料加工廠

碎石加工廠設(shè)置在碼頭砂石料泊位正前方位置，位于拌合站右側(cè)。碎石加工廠分為母材存放區(qū)、碎石加工區(qū)和砂石存放區(qū)三個區(qū)。其中母材存放區(qū)占地14.3畝，可儲存20000方母材；母材經(jīng)碎石加工區(qū)一破、二破、篩分等工序后加工成成品砂石料；成品最后分類存放在砂石存放區(qū)。

（五）試驗室

試驗室即辦公區(qū)，位于鋼筋、構(gòu)件加工廠左側(cè)，兩者之間間隔一條寬14米鋼構(gòu)件運輸?shù)缆贰Ｔ囼炇邑撠熓┕がF(xiàn)場的所有檢測試驗以及部分混凝土試件的養(yǎng)護工作。試驗室設(shè)置辦公室、會議室、各類檢測室、養(yǎng)護室以及宿舍、食堂、衛(wèi)生間等齊全的辦公及生活設(shè)施，建筑面積為1266m2，宿舍12間，主要為試驗人員、技術(shù)人員和項目部管理人員提供辦公環(huán)境。

（六）生活區(qū)

工人生活區(qū)位于混凝土拌合站料倉正后方，兩者之間間隔一條寬8米砂石料運輸?shù)缆罚业貏荼劝韬险玖蟼}高3.5米。生活區(qū)分四個工班：分別為鋼結(jié)構(gòu)工班、鋼筋工班、碎石加工廠工班及混凝土工班，每個工班均配備餐廳、食堂、宿舍等齊全的生活設(shè)施。生活區(qū)總建筑面積為2693m2，其中鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋工班宿舍均為13間，碎石加工廠工班宿舍9間，混凝土拌合站工班16間，宿舍合計51間，可滿足300人居住，且均能滿足各工班現(xiàn)場施工人員居住需要。

四、結(jié)語

新建福州到平潭鐵路北東口水道特大橋是平潭海峽公鐵兩用大橋組成部分，橋全長3712m。公鐵主跨均采用92m+2×168m+92m預應力砼連續(xù)剛構(gòu)，其余橋跨鐵路為64m、40m簡支箱梁，公路為5聯(lián)連續(xù)梁。下部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)，高、低樁承臺，薄壁空心墩。該橋為國內(nèi)首座跨海公鐵兩用大橋，施工環(huán)境異常惡劣，全年6級以上大風日309天，最大水深42m、最大浪高2.71m、最大流速3.09m/s、最大潮差7.0m，橋址處基巖裸露、單墩海床面高差達11m，施工難度為世界級，國內(nèi)無相關(guān)施工先例。

為解決海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套規(guī)劃的問題，和平村碼頭建設(shè)取得的圓滿成功，已經(jīng)應用在平潭海峽公鐵兩用大橋工程的施工中，為主橋的建設(shè)贏得了時間，為項目節(jié)約了成本，有效地保證了施工工期、降低了施工風險，加快了工程的進展，提高工程的效率，并取得了可喜的技術(shù)價值和經(jīng)濟效益。

海上臨時碼頭及配套場地綜合合理利用臨時用地，減少征地浪費，大大提高了各臨時工程利用率，減少了運輸、儲存、機械設(shè)備的浪費，為項目節(jié)約了成本。

海上臨時碼頭及配套場地建設(shè)的完成，為滿足主體工程施工提供了保障。海上臨時碼頭及配套場地為首例臨時工程配套規(guī)劃，并得到了各級單位的高度評價。

在物流管理方面，總結(jié)了用地狹窄、交通不便的海上工程建設(shè)過程中存在大量材料設(shè)備的采購、運輸、保管、倉儲等管理經(jīng)驗，豐富、拓寬了臨時碼頭科學規(guī)劃和管理理念。為海上臨時碼頭與橋梁大型場地配套規(guī)劃這一綜合性的規(guī)劃提供強有力的理論支撐。為今后海上臨時設(shè)施配套規(guī)劃提供施工經(jīng)驗和重要參考價值，對指導我國海洋工程實踐具有重要意義，對今后我國海洋橋梁的發(fā)展起到示范作用。為海上主體施工提供了便利的條件及保證，加快施工進度，節(jié)約工程成本，更新技術(shù)，提高工作效率，為類似工程施工提供良好的借鑒經(jīng)驗。

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作者簡介：趙恩財，中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司。