港口改擴建項目舊碼頭修復(fù)方案的研究

陳昊天

摘 要：該項目為多瑙河斯梅代雷沃碼頭改擴建工程，位于貝爾格萊德下游60 km處。舊碼頭為1990年建成投入使用，為高樁碼頭結(jié)構(gòu)，碼頭基礎(chǔ)為預(yù)制混凝土樁基，上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)制安裝構(gòu)件。本文主要研究在滿足碼頭改擴建后的功能要求的前提下，研究投標方案的可實施性，并提出比選方案。

關(guān)鍵詞：舊碼頭改擴建工程;高樁碼頭結(jié)構(gòu);投標方案;比選方案

中圖分類號：U656.132 文獻標識碼：A

0 引言

隨著經(jīng)濟全球化的不斷深化發(fā)展，各國各區(qū)域之間的經(jīng)濟往來頻繁，港口運輸方面的需求也在不斷地增長。然而，由于岸線、土地以及水域等資源的限制，從一定程度上制約了港口的發(fā)展，使其無法無限制地依靠擴大岸線、新建碼頭等粗放型方式進行碼頭的擴建。因此，在進行港口的改建過程中，應(yīng)當注重發(fā)展形式的有效調(diào)整，將節(jié)約岸線和土地等資源的作用得到更為充分的利用。碼頭的擴建將會涉及到對岸線資源、土地資源以及水域資源的使用，從而使得擴建后的碼頭在靠泊能力方面得到有效地提升，在具體的碼頭擴建的過程中，應(yīng)當注重采取節(jié)約型與環(huán)境友好型的方式開展擴建活動。碼頭擴建工作所涉及的內(nèi)容相對較為復(fù)雜且探索性較強，加之老舊碼頭運行時間相對較長，在擴建的過程中所需要處理的問題也錯綜復(fù)雜，同時碼頭的結(jié)構(gòu)形式也相對較為多樣化，在具體的改造過程中所遇到的問題也相對較多，因此方案制定過程中應(yīng)當注重其科學(xué)性與合理性。

1 工程概況

項目為多瑙河斯梅代雷沃碼頭改擴建工程，位于貝爾格萊德下游60 km處。既有碼頭長172 m，占地3.8公頃，改擴建后碼頭長670 m，占地21公頃。主要工程有：碼頭改建、擴建、護岸、堆場、公路橋、鐵路橋以及場區(qū)道路、鐵路、房建、供水供電、通訊電力、綠化園藝、標志標線以及消防等附屬工程等附屬設(shè)施。

1.1 新碼頭結(jié)構(gòu)

碼頭斷面寬16 m，前沿為PU鋼板樁，鋼板樁頂部設(shè)計橫梁，橫梁頂部為厚60 cm鋼筋砼胸墻，因鋼板樁和胸墻承受碼頭回填土壓力，20 m位置設(shè)計5：1交叉錨固鋼管樁;項目設(shè)計水位70.5 m，水位以下回填砂卵石，回填壓實要求：Ms≥20 MPa;水上基礎(chǔ)回填砂卵石，按30 cm分層回填碾壓，回填壓實要求：Ms≥35 MPa;基層為卵石和碎石層，頂部為30 cm厚鋼筋混凝土面板。

碼頭頂部設(shè)置門機，軌道間距10.5 m，門機軌道基礎(chǔ)為鋼管樁;門機軌道中間設(shè)計2道鐵路軌道，新建碼頭斷面示意如下：

1.2 舊碼頭結(jié)構(gòu)

舊碼頭為1990年建成投入使用，為高樁碼頭結(jié)構(gòu)，碼頭基礎(chǔ)為預(yù)制混凝土樁基，上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)制安裝構(gòu)件;前沿胸墻分為兩部分，厚30 cm，下層胸墻高5 m，長4 m，使用三角肋板與樁帽連接，上層胸墻實際為現(xiàn)澆構(gòu)件，與主梁連接;前兩排樁頂均設(shè)置橫向T梁，支持碼頭面板;面板為預(yù)制安裝構(gòu)件，碼頭全長172 m，面板共設(shè)置4道伸縮縫。

1.3 舊碼頭建設(shè)方允許結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

改建后的舊碼頭比原設(shè)計高55 cm，新增兩條鐵路線。為此，建筑許可設(shè)計中，需在舊碼頭前沿胸墻內(nèi)側(cè)插打PU鋼板樁，將整個碼頭基礎(chǔ)回填。

在舊碼頭面板開孔，前沿開孔錯開胸墻肋板，肋板間隙處插打入土長鋼板樁，肋板處使用短鋼板樁，短鋼板樁位于河床和胸墻底部，主要用于擋土，長短鋼板樁均要求連接成整體，并與后側(cè)錨梁使用S950/1050 D36錨固連接;碼頭區(qū)域回填要求為：水下回填壓實要求壓縮模量Ms≥20 MPa，水上區(qū)域回填壓縮模量Ms≥10 MPa，結(jié)構(gòu)示意如下：

2 舊碼頭改造方案

2.1 地質(zhì)、水文條件

碼頭設(shè)計水位：70.50 m。

設(shè)計高水位：72.16 m（五十年一遇高水位）。

設(shè)計低水位：69.70 m（當?shù)睾叫谢鶞拭妫?/p>

2.2 舊碼頭改造結(jié)構(gòu)說明-投標方案

（1）改造后碼頭高程比原設(shè)計高55 cm，為72.25 m，碼頭寬度從15.8 m擴建至16.0 m。

（2）新增兩條鐵路線。

（3）在舊碼頭前沿下胸墻開孔插打“拉森”鋼板樁，開孔錯開胸墻肋板，肋板間隙處插打長鋼板樁，肋板處使用短鋼板樁，鋼板樁后側(cè)設(shè)置鋼導(dǎo)梁、拉桿、錨碇墻。

（4）在舊碼頭面板開孔回填，水下回填壓縮模量Ms≥20 MPa，水上區(qū)域Ms≥10 MPa。

2.3 舊碼頭改造結(jié)構(gòu)說明-比選方案

（1）拆除舊碼頭前胸墻及肋板，在碼頭前沿線處插打“拉森”鋼板樁，鋼板樁后側(cè)設(shè)置鋼導(dǎo)梁、拉桿、錨碇墻

（2）舊碼頭所有面板全部拆除，拆除后回填，壓實度達到設(shè)計要求后，在T梁處現(xiàn)澆混凝土至74.7 m后再將面板現(xiàn)澆至75.05 m。

（3）碼頭前沿開挖至少寬10 m，厚50 cm后回填并壓實。

2.4 改造方案對比分析

2.4.1 鋼板樁施工設(shè)計

投標方案：因長鋼板需要開孔、短鋼板樁需在肋板下插打，鋼板樁無法施工。

比選方案：將鋼板樁位移至碼頭前沿線處，便于施工，可直接與新碼頭鋼板樁連接。

2.4.2 面板施工設(shè)計

投標方案：面板開孔后碼頭回填壓實，無法保證壓縮模量Ms≥10 MPa，由于開孔數(shù)較多，孔洞修復(fù)工程量大。

比選方案：面板全部拆除便于碼頭回填壓實，工程量和造價可控。

2.4.3 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計分析

投標方案：

（1）因插打鋼板樁需開孔，無法預(yù)估開孔后下胸墻，肋板結(jié)構(gòu)是否會損壞，不利于工程量統(tǒng)計以及造價估算。

（2）舊碼頭鋼板樁位置與新碼頭鋼板樁位置不在一條水平線上，需考慮新舊碼頭連接處的處理方法。

比選方案：

（1）在不改變碼頭結(jié)構(gòu)受力的前提下，碼頭施工便利，新舊碼頭鋼板樁可直接連接。

（2）工程量、造價可控。

3 結(jié)語

通過對投標方案與比選方案的對比研究，舊碼頭改造工程應(yīng)盡量保證在不改變原先結(jié)構(gòu)形式的情況下改造，本項目中，投標方案改變了原有結(jié)構(gòu)形式，胸墻、肋板的拆除具有不可控性，長、短鋼板樁施工困難大，對投標造價

及工程量統(tǒng)計帶來風(fēng)險，而比選方案中既保有了原有碼頭結(jié)構(gòu)受力形式，同時碼頭施工便利，新舊碼頭可順利連接，工程量、造價均可控，給予項目投標階段投標方數(shù)據(jù)支撐，方便控價投標，同時后續(xù)如若中標后，施工方可控制施工成本，帶了經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]林青.華南某油品碼頭改擴建平面方案研究[J].中國水運，2017（6）：190-191+194.

[2]李干文.蕪湖港裕溪口煤碼頭配煤及改擴建方案探討[J].煤質(zhì)技術(shù)，2014（5）：53-55.

[3]翁毅.碼頭改擴建工程項目可行性的研究與實踐[D].浙江工業(yè)大學(xué)，2017.