港口碼頭升級改造施工技術(shù)

1、港口碼頭升級改造港口碼頭升級改造施工技術(shù)匯報施工技術(shù)匯報一、工程實施背景一、工程實施背景 交通運輸部水運局于交通運輸部水運局于20112011年年1010月月9 9日在寧波市組織召開了日在寧波市組織召開了沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工作座談會作座談會。為進一步推進沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工作全面開展為進一步推進沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工作全面開展 會議期間，會議期間，交通運輸部領(lǐng)導(dǎo)及各位專家就沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加交通運輸部領(lǐng)導(dǎo)及各位專家就沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造進行了討論并形成了一致意見。固改造進行了討論并形成了一致意見。 是節(jié)約利用岸線資源的需求是節(jié)約利用岸線資源的需求

2、是適應(yīng)船舶大型化發(fā)展的需求是適應(yīng)船舶大型化發(fā)展的需求 是保證碼頭靠泊安全的需要是保證碼頭靠泊安全的需要改造目的、原則改造目的、原則 為了保障港口作業(yè)安全、節(jié)約岸線資源、適應(yīng)船舶大型化為了保障港口作業(yè)安全、節(jié)約岸線資源、適應(yīng)船舶大型化而而開展開展 的的，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障港口運行安全的必然要求，是港口企是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、保障港口運行安全的必然要求，是港口企業(yè)走內(nèi)涵式可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。業(yè)走內(nèi)涵式可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。 交通運輸部交通運輸部決定全面推進碼頭改造項目決定全面推進碼頭改造項目工作工作，改造的內(nèi)容限定為碼，改造的內(nèi)容限定為碼頭結(jié)構(gòu)部分，改造原則是不改變碼頭頭結(jié)構(gòu)部分，改

3、造原則是不改變碼頭使用使用功能功能的前提下，提升碼頭靠的前提下，提升碼頭靠泊等級。泊等級。二、上海港碼頭改造項目概況二、上海港碼頭改造項目概況改造范圍：共涉及改造范圍：共涉及9 9個港區(qū)，個港區(qū)，4949個碼頭泊位個碼頭泊位1 1、上海國際航運中心洋山深水港區(qū)二期工程、上海國際航運中心洋山深水港區(qū)二期工程2 2、上海港外高橋港區(qū)一期工程、上海港外高橋港區(qū)一期工程3 3、上海港外高橋（高橋嘴）港區(qū)二期、上海港外高橋（高橋嘴）港區(qū)二期、三期工程（采用液壓錘沉樁）、三期工程（采用液壓錘沉樁）（原有的（原有的3 3個個5 5萬噸級集裝箱泊位，改造成可靠泊萬噸級集裝箱泊位，改造成可靠泊1010萬噸級集裝

4、箱泊位）萬噸級集裝箱泊位）4 4、上海港外高橋港區(qū)四期、上海港外高橋港區(qū)四期工程工程5 5、上海港外高橋港區(qū)五期上海港外高橋港區(qū)五期工程工程6 6、上海港羅涇港區(qū)二期工程、上海港羅涇港區(qū)二期工程（1 1、鋼雜碼頭、鋼雜碼頭( (采用陸上打樁機沉樁采用陸上打樁機沉樁) )2 2、礦石碼頭、礦石碼頭3 3、煤炭碼頭）、煤炭碼頭）7 7、外高橋港區(qū)六期工程汽車滾裝碼頭、外高橋港區(qū)六期工程汽車滾裝碼頭（原有的（原有的2 2個個5 5萬噸級滾裝汽車泊位，改造成可靠泊萬噸級滾裝汽車泊位，改造成可靠泊7 7萬噸級滾裝船的泊位）萬噸級滾裝船的泊位）改造的基本內(nèi)容改造的基本內(nèi)容p 在碼頭排架的后沿（前沿）增加樁

5、基提高水平靠泊力在碼頭排架的后沿（前沿）增加樁基提高水平靠泊力p 帶纜墩升級帶纜墩升級p 碼頭結(jié)構(gòu)（樁基、橫梁、縱梁、面板）破損區(qū)域修補碼頭結(jié)構(gòu)（樁基、橫梁、縱梁、面板）破損區(qū)域修補改造意義改造意義 充分利用深水岸線資源；充分利用深水岸線資源； 適應(yīng)船舶大型化發(fā)展；適應(yīng)船舶大型化發(fā)展； 保證碼頭靠泊安全，消除安全隱患。保證碼頭靠泊安全，消除安全隱患。三、改造工程難點、特點三、改造工程難點、特點及針對性措施及針對性措施1 1、工程內(nèi)容多、樁基形式多樣、工程內(nèi)容多、樁基形式多樣前沿前沿拆除拆除后沿后沿拆除拆除樁基樁基施工施工橫梁橫梁施工施工面板面板防撞樁防撞樁施工施工結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)修補修補帶攬墩帶攬墩升

6、級升級 施工施工內(nèi)容內(nèi)容PHC管樁管樁鋼管樁鋼管樁灌注樁灌注樁p 施工區(qū)與生產(chǎn)區(qū)相互交錯，維護隔離困難，港區(qū)運營車輛頻施工區(qū)與生產(chǎn)區(qū)相互交錯，維護隔離困難，港區(qū)運營車輛頻繁；繁；p 施工岸線長、點散，安全管理難度大；施工岸線長、點散，安全管理難度大；p 工程施工船舶與裝卸泊位緊鄰，封閉水域需要采用陸上設(shè)備工程施工船舶與裝卸泊位緊鄰，封閉水域需要采用陸上設(shè)備施打碼頭斜樁，涉及設(shè)備穩(wěn)定性及碼頭結(jié)構(gòu)安全；施打碼頭斜樁，涉及設(shè)備穩(wěn)定性及碼頭結(jié)構(gòu)安全；p 打樁船水上施工水域狹小、施工區(qū)與航道緊鄰、水流急；打樁船水上施工水域狹小、施工區(qū)與航道緊鄰、水流急；碼頭是裝卸生產(chǎn)的前沿，同時又是施工改造的主體。碼頭

7、是裝卸生產(chǎn)的前沿，同時又是施工改造的主體。同一個區(qū)域既要保證裝卸生產(chǎn)的任務(wù)，同時又要完成碼頭改造的任務(wù)。同一個區(qū)域既要保證裝卸生產(chǎn)的任務(wù)，同時又要完成碼頭改造的任務(wù)。2 2、安全風(fēng)險高、安全風(fēng)險高3 3、裝卸生產(chǎn)與工程改造施工相互影響、裝卸生產(chǎn)與工程改造施工相互影響 陸上設(shè)備施打鋼管樁需分節(jié)施工，對焊接質(zhì)量要求高；陸上設(shè)備施打鋼管樁需分節(jié)施工，對焊接質(zhì)量要求高； 生產(chǎn)時船舶荷載對混凝土澆筑、養(yǎng)護存在影響；生產(chǎn)時船舶荷載對混凝土澆筑、養(yǎng)護存在影響； 新老結(jié)構(gòu)混凝土連接要求高。新老結(jié)構(gòu)混凝土連接要求高。改造泊位多：共涉及改造泊位多：共涉及9 9個港區(qū)個港區(qū)4949個碼頭泊位改造；個碼頭泊位改造；施

8、工時間短：施工時間短：20132013年年6 6月開工，月開工，20132013年底完成全部改造任務(wù)；年底完成全部改造任務(wù)；分段施工：部分港區(qū)分若干個段施工，在一個泊位施工完成后方能分段施工：部分港區(qū)分若干個段施工，在一個泊位施工完成后方能對另一個泊位開始施工；對另一個泊位開始施工；施工功效差：為避讓生產(chǎn)，窩工時間長。施工功效差：為避讓生產(chǎn)，窩工時間長。4 4、施工工期緊張、施工工期緊張5 5、質(zhì)量控制難度大、質(zhì)量控制難度大針對措施針對措施 嚴格執(zhí)行上港集團制定的嚴格執(zhí)行上港集團制定的“施工不影響生產(chǎn)，生產(chǎn)兼顧施工施工不影響生產(chǎn)，生產(chǎn)兼顧施工”的原則，處理好施的原則，處理好施工與生產(chǎn)的關(guān)系。工

9、與生產(chǎn)的關(guān)系。1 1、建立施工方、建設(shè)方、運營方聯(lián)系協(xié)調(diào)機制。施工方參與港區(qū)生產(chǎn)的協(xié)調(diào)、建立施工方、建設(shè)方、運營方聯(lián)系協(xié)調(diào)機制。施工方參與港區(qū)生產(chǎn)的協(xié)調(diào)會，合理利用生產(chǎn)間隙。會，合理利用生產(chǎn)間隙。2 2、科學(xué)合理劃分施工作業(yè)區(qū)，減少對裝卸生產(chǎn)的影響，對作業(yè)區(qū)進行動態(tài)管、科學(xué)合理劃分施工作業(yè)區(qū)，減少對裝卸生產(chǎn)的影響，對作業(yè)區(qū)進行動態(tài)管理；理；3 3、采取切實有效的技術(shù)措施（高標(biāo)號早強砼施工、陸上樁架水上沉樁、液壓、采取切實有效的技術(shù)措施（高標(biāo)號早強砼施工、陸上樁架水上沉樁、液壓錘沉樁、提高樁基圍檁剛度等）減少施工作業(yè)時間；錘沉樁、提高樁基圍檁剛度等）減少施工作業(yè)時間；4 4、組織措施：、組織措施

10、： 多部門（多部門（5 5個）參與；個）參與； 技術(shù)共享；技術(shù)共享； 資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)；資源統(tǒng)一協(xié)調(diào)； 不同施工工藝解決設(shè)備資源緊缺現(xiàn)象不同施工工藝解決設(shè)備資源緊缺現(xiàn)象（一）、羅涇港區(qū)二期工程（一）、羅涇港區(qū)二期工程鋼雜碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工程鋼雜碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工程( (采用陸上打樁機沉樁采用陸上打樁機沉樁) )（二）、外高橋（高橋嘴）港區(qū)二期（二）、外高橋（高橋嘴）港區(qū)二期、三期工程、三期工程碼頭結(jié)構(gòu)升級改造碼頭結(jié)構(gòu)升級改造工程工程（采用液壓錘沉樁）（采用液壓錘沉樁）四、碼頭改造工程典型施工工藝介紹四、碼頭改造工程典型施工工藝介紹（一）羅涇港區(qū)二期（一）羅涇港區(qū)二期 鋼雜碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工程鋼雜碼

11、頭結(jié)構(gòu)加固改造工程上海港羅涇港區(qū)二期上海港羅涇港區(qū)二期鋼雜碼頭（鋼雜碼頭（1#13#1#13#泊位）泊位）碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工程碼頭結(jié)構(gòu)加固改造工程 增加樁基：增加樁基：在每個結(jié)構(gòu)段后沿施打在每個結(jié)構(gòu)段后沿施打4 4根根5656米、斜度米、斜度6 6：1 1、800800的鋼管樁。的鋼管樁。5 5萬噸級萬噸級 7 7萬噸級萬噸級 5 5千噸級千噸級 1 1萬噸級萬噸級 羅羅礦礦碼碼頭頭 下游下游 方案一：打樁船樁方案一：打樁船樁 如圖所示，因沉樁水域封閉，打樁船無法進入沉樁區(qū)域，因此如圖所示，因沉樁水域封閉，打樁船無法進入沉樁區(qū)域，因此, ,打樁船沉樁方打樁船沉樁方案不可行案不可行。方案比選方案

12、比選 方案二：陸上打樁機沉樁方案二：陸上打樁機沉樁 安全可靠，操作簡便，對碼頭生安全可靠，操作簡便，對碼頭生產(chǎn)運營影響較小，產(chǎn)運營影響較小，選定該方案作為選定該方案作為本工程的沉樁施工方案本工程的沉樁施工方案。方案論證：方案論證： 1 1）動荷載驗算）動荷載驗算 動荷載由履帶吊自重及鋼管樁自重三部分組成。動荷載由履帶吊自重及鋼管樁自重三部分組成。樁機自重樁機自重鋼管樁自重鋼管樁自重合計合計82t7.7t89.7t 動荷載動荷載=89.7t100t=89.7t100t=設(shè)計允許最大動荷載，滿足設(shè)計要求。設(shè)計允許最大動荷載，滿足設(shè)計要求。 2 2）靜荷載驗算）靜荷載驗算 履帶吊履帶下墊有鋼板，接觸

13、面積為履帶吊履帶下墊有鋼板，接觸面積為5.4m5.4m6m=32.46m=32.4 面層靜荷載為面層靜荷載為89.7t89.7t32.432.4=2.78t/=2.78t/ 靜荷載靜荷載=2.=2.78t/78t/3t/3t/= =設(shè)計允許最大靜荷載。滿足碼頭面結(jié)構(gòu)承載力要求。設(shè)計允許最大靜荷載。滿足碼頭面結(jié)構(gòu)承載力要求。 通過驗算，陸上打樁機沉樁在吊裝過程中及沉樁過程中碼頭結(jié)構(gòu)是安全的。同時通過通過驗算，陸上打樁機沉樁在吊裝過程中及沉樁過程中碼頭結(jié)構(gòu)是安全的。同時通過驗算樁架安全穩(wěn)定性是可以得到保障的。驗算樁架安全穩(wěn)定性是可以得到保障的。 采用的沉樁設(shè)備及性能介紹采用的沉樁設(shè)備及性能介紹 采

14、用采用DH508-105MDH508-105M履帶式打樁機，履帶寬度履帶式打樁機，履帶寬度800mm800mm，長度，長度500mm500mm，履帶中心，履帶中心距距3580mm3580mm，履帶觸地面積，履帶觸地面積75108cm75108cm2 2。樁架高度。樁架高度2 28m8m，大型鋼雜碼頭沉樁配置，大型鋼雜碼頭沉樁配置100100樁錘，小型鋼雜碼頭配置樁錘，小型鋼雜碼頭配置6262錘。本次沉樁采用的錘。本次沉樁采用的DH508-105MDH508-105M履帶式打樁機履帶式打樁機最大沉樁斜度為最大沉樁斜度為5:15:1，可以滿足斜度為，可以滿足斜度為6:16:1沉樁要求。沉樁要求。

15、鋼管樁分節(jié)長度的確定鋼管樁分節(jié)長度的確定 受樁架高度和起吊能力限制，受樁架高度和起吊能力限制，56m56m鋼管樁需分三節(jié)沉樁，現(xiàn)場焊接接樁。三節(jié)鋼管樁需分三節(jié)沉樁，現(xiàn)場焊接接樁。三節(jié)長度分別為長度分別為28m28m、14m14m、14m14m。樁架高度。樁架高度2 28 8米，第一節(jié)鋼管樁長米，第一節(jié)鋼管樁長2828米，碼頭面米，碼頭面標(biāo)高標(biāo)高+7.0+7.0米，泥面標(biāo)高米，泥面標(biāo)高-8.0m -9.5m-8.0m -9.5m，水面標(biāo)高一般在，水面標(biāo)高一般在3 3米左右，樁進入水里約米左右，樁進入水里約1010米，能夠保證鋼管樁下樁。米，能夠保證鋼管樁下樁。 樁架行走路線樁架行走路線 為確保安

16、全設(shè)計要求樁架行走路線：規(guī)定樁機只能從碼頭縱梁與縱梁之間行走，為確保安全設(shè)計要求樁架行走路線：規(guī)定樁機只能從碼頭縱梁與縱梁之間行走，9090度轉(zhuǎn)彎度轉(zhuǎn)彎, , 在橫梁軸線上行走必須保持樁機中心線與軸線一致在橫梁軸線上行走必須保持樁機中心線與軸線一致, ,在碼頭面層上用標(biāo)識在碼頭面層上用標(biāo)識標(biāo)出行駛范圍，如下圖所示。標(biāo)出行駛范圍，如下圖所示。88170135123短樁堆放區(qū)2#引橋1#引橋3#平臺整體施工順序門機軌道短樁堆放區(qū)沉樁臨時影響區(qū)域60mX15m樁機行走區(qū)門機軌道樁機行走區(qū)長樁堆放區(qū)長樁堆放區(qū)樁機行駛圖樁機行駛圖工藝流程及施工工藝工藝流程及施工工藝1 1、鋼管樁進場、鋼管樁進場 2 2

17、、樁樁長長檢檢測測3 3、防防腐腐層層檢檢測測4 4、樁身刻度標(biāo)記、樁身刻度標(biāo)記5 5、替打刻度、替打刻度6 6、吊吊機機拼拼裝裝 7 7、樁樁機機拼拼裝裝 8 8、樁樁機機定定位位 9 9、操操作作平平臺臺搭搭建建1010、首節(jié)樁喂樁、首節(jié)樁喂樁1111、首節(jié)樁就位、首節(jié)樁就位1212、首節(jié)樁定位、首節(jié)樁定位1313、首節(jié)樁冷錘沉樁、首節(jié)樁冷錘沉樁1414、第二節(jié)樁吊樁、第二節(jié)樁吊樁1515、一二節(jié)樁對樁、一二節(jié)樁對樁1616、一二節(jié)樁焊接、一二節(jié)樁焊接1717、一二節(jié)樁焊縫探傷、一二節(jié)樁焊縫探傷1818、一二節(jié)樁焊縫防腐、一二節(jié)樁焊縫防腐 19 19、第第二二節(jié)節(jié)樁樁沉沉樁樁 21 21、

18、第第三三節(jié)節(jié)樁樁吊吊樁樁 22 22、二二三三節(jié)節(jié)樁樁對對樁樁 20 20、沉沉樁樁中中途途樁樁位位復(fù)復(fù)測測2323、二二三三節(jié)節(jié)樁樁焊焊接接2424、二三節(jié)樁焊縫探傷檢測、二三節(jié)樁焊縫探傷檢測2525、二二三三節(jié)節(jié)樁樁焊焊縫縫防防腐腐2626、第三節(jié)樁沉樁、第三節(jié)樁沉樁2727、標(biāo)高控制、標(biāo)高控制2828、起吊替打、起吊替打2929、替打?qū)ξ弧⑻娲驅(qū)ξ?030、錘擊替打至設(shè)計標(biāo)高、錘擊替打至設(shè)計標(biāo)高3131、標(biāo)高復(fù)測、標(biāo)高復(fù)測3232、高應(yīng)變檢測、高應(yīng)變檢測3333、操作平臺拆除、操作平臺拆除3434、樁機移位、樁機移位3535、沉樁施工完成、沉樁施工完成（二）外高橋港區(qū)二期、三期工程（二）

19、外高橋港區(qū)二期、三期工程碼頭結(jié)構(gòu)升級改造碼頭結(jié)構(gòu)升級改造工程工程上海港外高橋港區(qū)二期、三期工程上海港外高橋港區(qū)二期、三期工程碼頭結(jié)構(gòu)升級改造碼頭結(jié)構(gòu)升級改造工程工程1#1#泊位泊位4#4#泊位泊位3#3#泊位泊位5#5#泊位泊位5 5萬噸級萬噸級 10 10萬噸級萬噸級 二期碼頭的二期碼頭的3#3#和和4#4#泊位及三期泊位及三期2#2#泊泊位。改造后的位。改造后的2#2#、3#3#、4#4#形成連續(xù)的形成連續(xù)的995m995m可靠泊可靠泊1010萬萬t t集裝箱的碼頭岸線。集裝箱的碼頭岸線。 本次改造裝卸設(shè)備和裝卸工藝未做調(diào)本次改造裝卸設(shè)備和裝卸工藝未做調(diào)整，原碼頭寬度及頂面高程不變。整，原

20、碼頭寬度及頂面高程不變。2#2#泊位泊位二期工程二期工程三期工程三期工程 1-5#1-5#泊位改造前?？看徒M合表泊位改造前?？看徒M合表船型組合船型組合需要碼頭長度需要碼頭長度碼頭線長度碼頭線長度45萬DWT+12萬DWT15351565 1-5#1-5#泊位改造后?？看徒M合表泊位改造后停靠船型組合表船型組合船型組合需要碼頭長度需要碼頭長度碼頭線長碼頭線長度度15萬DWT+210DWT+15萬DWT+13000DWT15641565 碼頭改造工作面較小碼頭改造工作面較小，僅碼頭后沿，僅碼頭后沿1313米范圍，碼頭面還需考慮龍門吊正常運米范圍，碼頭面還需考慮龍門吊正常運行，高度不得超過行，高

21、度不得超過3030米。米。 考慮到樁架高度及吊樁對集裝箱橋吊考慮到樁架高度及吊樁對集裝箱橋吊的生產(chǎn)影響，不能采用陸上打樁機施工。的生產(chǎn)影響，不能采用陸上打樁機施工。 采用履帶吊、液壓錘打樁施工。采用履帶吊、液壓錘打樁施工。鋼管樁鋼管樁分為三節(jié)進行施工分為三節(jié)進行施工，以避免對碼，以避免對碼頭正常運營的影響。頭正常運營的影響。30m30m13m13m主要設(shè)備主要設(shè)備1 1、樁錘采用芬蘭永騰液壓錘、樁錘采用芬蘭永騰液壓錘(HHK-12A(HHK-12A，錘重，錘重1212噸噸) )2 2、7070噸履帶吊噸履帶吊3 3、5050噸汽車吊噸汽車吊4 4、導(dǎo)導(dǎo)向向架架根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在鋼管樁施工過程

22、根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在鋼管樁施工過程中自行設(shè)計制作了導(dǎo)向架及下橫梁抱箍中自行設(shè)計制作了導(dǎo)向架及下橫梁抱箍5 5、下橫梁抱箍、下橫梁抱箍樁材堆放區(qū)施工方向施工平面位置布置圖70吊機樁架樁架碼頭后沿碼頭后沿 施工平面布置圖施工平面布置圖下游下游施工工藝施工工藝鋼管樁從船舶上吊駁鋼管樁從船舶上吊駁導(dǎo)向架定位安放導(dǎo)向架定位安放根據(jù)斜樁斜率，定制抱箍，并根據(jù)施工情況進行調(diào)整。根據(jù)斜樁斜率，定制抱箍，并根據(jù)施工情況進行調(diào)整。根根據(jù)據(jù)不不同同扭扭角角樁樁定定制制不不同同規(guī)規(guī)格格抱抱箍箍安裝下橫梁抱箍安裝下橫梁抱箍鋼管樁起吊入籠口鋼管樁起吊入籠口鋼管樁沉樁鋼管樁沉樁鋼管樁第二節(jié)起吊安放鋼管樁第二節(jié)起吊安放鋼管樁

23、焊接鋼管樁焊接鋼管樁焊接超聲波探傷鋼管樁焊接超聲波探傷第二節(jié)鋼管樁沉樁第二節(jié)鋼管樁沉樁碼頭后沿電纜橋架有被破壞危險碼頭后沿電纜橋架有被破壞危險解決方案：定制一件鋼制設(shè)備，覆蓋在打樁范圍內(nèi)的電纜解決方案：定制一件鋼制設(shè)備，覆蓋在打樁范圍內(nèi)的電纜橋架上，保證在液壓錘起吊過程中，不破壞電纜橋架橋架上，保證在液壓錘起吊過程中，不破壞電纜橋架保護電纜橋架裝置保護電纜橋架裝置導(dǎo)向架增加液壓泵，靈活調(diào)節(jié)角度，便于施工導(dǎo)向架增加液壓泵，靈活調(diào)節(jié)角度，便于施工本工程樁基施工從本工程樁基施工從20132013年年4 4月月1212日開始沉樁，日開始沉樁，20132013年年7 7月月2222日全部完成。日全部完成。鋼管樁沉樁完成鋼管樁沉樁完成 現(xiàn)澆樁帽與原樁帽植筋連接現(xiàn)澆樁帽與原樁帽植筋連接 現(xiàn)澆