港口码头升级改造施工技术

港口码头升级改造施工技术汇报一、工程实施背景交通运输部水运局于2011年10月9日在宁波市组织召开了沿海港口码头结构加固改造工作座谈会。为进一步推进沿海港口码头结构加固改造工作全面开展会议期间，交通运输部领导及各位专家就沿海港口码头结构加固改造进行了讨论并形成了一致意见。是节约利用岸线资源的需求是适应船舶大型化发展的需求是保证码头靠泊安全的需要改造目的、原则为了保障港口作业安全、节约岸线资源、适应船舶大型化而开展的，是加快转变经济发展方式、保障港口运行安全的必然要求，是港口企业走内涵式可持续发展的必然途径。交通运输部决定全面推进码头改造项目工作，改造的内容限定为码头结构部分，改造原则是不改变码头使用功能的前提下，提升码头靠泊等级。二、上海港码头改造项目概况改造范围：共涉及9个港区，49个码头泊位1、上海国际航运中心洋山深水港区二期工程2、上海港外高桥港区一期工程3、上海港外高桥（高桥嘴）港区二期、三期工程（采用液压锤沉桩）（原有的3个5万吨级集装箱泊位，改造成可靠泊10万吨级集装箱泊位）4、上海港外高桥港区四期工程5、上海港外高桥港区五期工程6、上海港罗泾港区二期工程（1、钢杂码头(采用陆上打桩机沉桩)2、矿石码头3、煤炭码头）7、外高桥港区六期工程汽车滚装码头（原有的2个5万吨级滚装汽车泊位，改造成可靠泊7万吨级滚装船的泊位）改造的基本内容在码头排架的后沿（前沿）增加桩基提高水平靠泊力带缆墩升级码头结构（桩基、横梁、纵梁、面板）破损区域修补改造意义充分利用深水岸线资源；适应船舶大型化发展；保证码头靠泊安全，消除安全隐患。三、改造工程难点、特点及针对性措施1、工程内容多、桩基形式多样前沿拆除后沿拆除桩基施工横梁施工面板防撞桩施工结构修补带揽墩升级施工内容PHC管桩钢管桩灌注桩施工区与生产区相互交错，维护隔离困难，港区运营车辆频繁；施工岸线长、点散，安全管理难度大；工程施工船舶与装卸泊位紧邻，封闭水域需要采用陆上设备施打码头斜桩，涉及设备稳定性及码头结构安全；打桩船水上施工水域狭小、施工区与航道紧邻、水流急；码头是装卸生产的前沿，同时又是施工改造的主体。同一个区域既要保证装卸生产的任务，同时又要完成码头改造的任务。2、安全风险高3、装卸生产与工程改造施工相互影响陆上设备施打钢管桩需分节施工，对焊接质量要求高；生产时船舶荷载对混凝土浇筑、养护存在影响；新老结构混凝土连接要求高。改造泊位多：共涉及9个港区49个码头泊位改造；施工时间短：2013年6月开工，2013年底完成全部改造任务；分段施工：部分港区分若干个段施工，在一个泊位施工完成后方能对另一个泊位开始施工；施工功效差：为避让生产，窝工时间长。4、施工工期紧张5、质量控制难度大针对措施严格执行上港集团制定的“施工不影响生产，生产兼顾施工”的原则，处理好施工与生产的关系。1、建立施工方、建设方、运营方联系协调机制。施工方参与港区生产的协调会，合理利用生产间隙。2、科学合理划分施工作业区，减少对装卸生产的影响，对作业区进行动态管理；3、采取切实有效的技术措施（高标号早强砼施工、陆上桩架水上沉桩、液压锤沉桩、提高桩基围檩刚度等）减少施工作业时间；4、组织措施：多部门（5个）参与；技术共享；资源统一协调；不同施工工艺解决设备资源紧缺现象（一）、罗泾港区二期工程钢杂码头结构加固改造工程(采用陆上打桩机沉桩)（二）、外高桥（高桥嘴）港区二期、三期工程码头结构升级改造工程（采用液压锤沉桩）四、码头改造工程典型施工工艺介绍（一）罗泾港区二期钢杂码头结构加固改造工程上海港罗泾港区二期钢杂码头（1#—13#泊位）码头结构加固改造工程增加桩基：在每个结构段后沿施打4根56米、斜度6：1、Φ800的钢管桩。5万吨级→7万吨级5千吨级→1万吨级罗矿码头下游方案一：打桩船桩封闭区域沉桩位置沉桩位置封闭区域如图所示，因沉桩水域封闭，打桩船无法进入沉桩区域，因此,打桩船沉桩方案不可行。方案比选方案二：陆上打桩机沉桩安全可靠，操作简便，对码头生产运营影响较小，选定该方案作为本工程的沉桩施工方案。方案论证：1）动荷载验算动荷载由履带吊自重及钢管桩自重三部分组成。桩机自重钢管桩自重合计82t7.7t89.7t动荷载=89.7t100t=设计允许最大动荷载，满足设计要求。2）静荷载验算履带吊履带下垫有钢板，接触面积为5.4m×6m=32.4㎡面层静荷载为89.7t÷32.4㎡=2.78t/㎡静荷载=2.78t/㎡3t/㎡=设计允许最大静荷载。满足码头面结构承载力要求。通过验算，陆上打桩机沉桩在吊装过程中及沉桩过程中码头结构是安全的。同时通过验算桩架安全稳定性是可以得到保障的。采用的沉桩设备及性能介绍采用DH508-105M履带式打桩机，履带宽度800mm，长度500mm，履带中心距3580mm，履带触地面积75108cm2。桩架高度28m，大型钢杂码头沉桩配置100桩锤，小型钢杂码头配置62锤。本次沉桩采用的DH508-105M履带式打桩机最大沉桩斜度为5:1，可以满足斜度为6:1沉桩要求。钢管桩分节长度的确定受桩架高度和起吊能力限制，56m钢管桩需分三节沉桩，现场焊接接桩。三节长度分别为28m、14m、14m。桩架高度28米，第一节钢管桩长28米，码头面标高+7.0米，泥面标高-8.0m~-9.5m，水面标高一般在3米左右，桩进入水里约10米，能够保证钢管桩下桩。桩架行走路线为确保安全设计要求桩架行走路线：规定桩机只能从码头纵梁与纵梁之间行走，90度转弯,在横梁轴线上行走必须保持桩机中心线与轴线一致,在码头面层上用标识标出行驶范围，如下图所示。88170135123短桩堆放区2#引桥1#引桥3#平台整体施工顺序门机轨道短桩堆放区沉桩临时影响区域60mX15m桩机行走区门机轨道桩机行走区长桩堆放区长桩堆放区桩机行驶图工艺流程及施工工艺1、钢管桩进场2、桩长检测3、防腐层检测4、桩身刻度标记5、替打刻度6、吊机拼装7、桩机拼装8、桩机定位9、操作平台搭建10、首节桩喂桩11、首节桩就位12、首节桩定位13、首节桩冷锤沉桩14、第二节桩吊桩15、一二节桩对桩16、一二节桩焊接17、一二节桩焊缝探伤18、一二节桩焊缝防腐19、第二节桩沉桩21、第三节桩吊桩22、二三节桩对桩20、沉桩中途桩位复测23、二三节桩焊接24、二三节桩焊缝探伤检测25、二三节桩焊缝防腐26、第三节桩沉桩27、标高控制28、起吊替打29、替打对位30、锤击替打至设计标高31、标高复测32、高应变检测33、操作平台拆除34、桩机移位35、沉桩施工完成（二）外高桥港区二期、三期工程码头结构升级改造工程上海港外高桥港区二期、三期工程码头结构升级改造工程1#泊位4#泊位3#泊位5#泊位5万吨级→10万吨级二期码头的3#和4#泊位及三期2#泊位。改造后的2#、3#、4#形成连续的995m可靠泊10万t集装箱的码头岸线。本次改造装卸设备和装卸工艺未做调整，原码头宽度及顶面高程不变。2#泊位二期工程三期工程1-5#泊位改造前停靠船型组合表船型组合需要码头长度码头线长度4×5万DWT+1×2万DWT153515651-5#泊位改造后停靠船型组合表船型组合需要码头长度码头线长度1×5万DWT+2×10DWT+1×5万DWT+1×3000DWT15641565码头改造工作面较小，仅码头后沿13米范围，码头面还需考虑龙门吊正常运行，高度不得超过30米。考虑到桩架高度及吊桩对集装箱桥吊的生产影响，不能采用陆上打桩机施工。采用履带吊、液压锤打桩施工。钢管桩分为三节进行施工，以避免对码头正常运营的影响。30m13m主要设备1、桩锤采用芬兰永腾液压锤(HHK-12A，锤重12吨)2、70吨履带吊3、50吨汽车吊4、导向架根据现场实际情况，在钢管桩施工过程中自行设计制作了导向架及下横梁抱箍5、下横梁抱箍桩材堆放区施工方向施工平面位置布置图70吊机桩架桩架码头后沿施工平面布置图下游施工工艺钢管桩从船舶上吊驳导向架定位安放根据斜桩斜率，定制抱箍，并根据施工情况进行调整。根据不同扭角桩定制不同规格抱箍安装下横梁抱箍钢管桩起吊入笼口钢管桩沉桩钢管桩第二节起吊安放钢管桩焊接钢管桩焊接超声波探伤第二节钢管桩沉桩码头后沿电缆桥架有被破坏危险解决方案：定制一件钢制设备，覆盖在打桩范围内的电缆桥架上，保证在液压锤起吊过程中，不破坏电缆桥架保护电缆桥架装置导向架增加液压泵，灵活调节角度，便于施工本工程桩基施工从2013年4月12日开始沉桩，2013年7月22日全部完成。钢管桩沉桩完成现浇桩帽与原桩帽植筋连接现浇横梁与原横梁连接上部结构施工工艺特点上部结构施工钢围檩1、在浇筑桩帽及横梁之前，采用凿毛、植筋、界面剂等施工技术，使新老结构连为一体，将靠泊力较好的传导至后沿新增的桩基上，确保码头靠泊等级的提高。2、采用无机胶、有机胶植螺栓技术提高系船柱等级；采用进口碳纤维布对码头结构破损处进行修补；采用喷射钢筋砼提高码头横梁的含钢量。注射式植筋胶种植螺栓3、桩帽砼设计标号为C40，设计要求必须在混凝土强度达到90%后方能允许靠泊。施工时采用C50早强混凝土浇筑新桩帽，浇筑4天后即满足设计要求，大大减少了施工作业对港区生产作业的影响。码头结构加固改造工程项目实施过程中，施工围绕港区的生产作业见缝插针，避开生产高峰，客服困难，在保证港区正常生产作业的同时，确保了工程施工安全、质量；同时四新技术得到了进一步创新应用，对同类型码头升级改造具有较高的推广价值。结束语谢谢！