码头结构优化选型论文_余国兆

华润电力(云浮)有限公司,广东省云浮市云城区都杨镇杨柳办事处 527322

摘要:对于水位落差较大水域,采用浮码头结构具有效率高、环保、造价低等优势。

关键词:码头 趸船 基建 电力

一、优化目的

广东某电厂2×660MW级超超临界燃煤发电机组工程(以下简称项目)位于广东省云浮市云安区都杨镇牛远村,电厂来煤采用铁、海、河联运,设计煤种耗煤量约300万吨,建设规模为4个2000吨级高桩式卸船泊位、1个3000吨级高桩式重件泊位,结构均按3000吨级设计。

码头岸线总长度为560m,码头宽度为22m,通过2座栈桥于陆域连接。码头面标高19.5m,港池及停泊水域水深为4.4m、底高程为-4.3m。

由于项目所在地西江水位落差较大,50年一遇设计高水位17.18m,低水位0.10m,低水位0.10m,采用高桩码头,码头面标高19.5m,加上卸船机抓斗机高度,落差接近50米,不仅抓斗司机在操作时看不清楚桥面和船舱情况,容易出现安全事故,而且由于抓斗行程长,装卸效率低,易造成煤粒的散落,带来环保问题。因此,结合地质情况、水位变化大特点等因素,进一步优化码头结构方案。

二、西江项目码头水文、地址条件

1.水文条件

年最大风速为30米/秒,平均风速为1.4 米/秒,每年4~10月是为洪水期,汛期水量占年总量的78.0%,每年11月中旬至次年3月中旬为枯水期,占年总水量的22%,河道最大流速为3.11米/秒;50年一遇高水位:17.18m,20年一遇高水位:16.53m,设计低水位:0.10m,水位落差最大约17.08米。

2.地质情况

项目位于西江中游丘陵区,右岸防洪堤坡脚处,码头前沿自然水深约-10米,水域开阔,工程区上覆软土主要为淤泥、淤泥质粉质粘土等软弱土层,局部有夹杂粉质粘土层和松散的砂性土层;基岩层为强风化至中风化泥质粉砂岩,中风化灰岩,中风化岩可作为桩基持力层使用。

趸船方案在结构上的风险均可通过严格的运营管理制度进行规避,并且有环保、防洪、高效、节能及降低工程造价等优势,符合国家采用新技术、新工艺政策,因此采用浮码头结构方案合理。

二)、重件码头结构选型

1.关于重件码头采用趸船结构的可行性分析

1)本项目重件为500t,结合自走式平板车的自重,趸船的总体承载力按约1000t考虑。平板车在趸船上行走,为了保持趸船自身的稳定性,需要建设大型趸船。目前国内缺少大型趸船行走大型平板车的工程案例,以三一重工在平板驳船上装卸大型港口设备为参考,1000~2000t的大型港机需要10000t以上的平板驳船进行运输。

2)趸船为了适应水位变化,一般采用钢结构活动栈桥接岸,但普通活动式钢结构活动栈桥一般无法满足1000t平板车(含自重)的通行,因此只能修建固定式栈桥在相对较高的特定水位接卸(低水位时,难以保障爬坡要求)。

因此,从工程技术、经济角度考虑,采用趸船浮码头接卸重大件的可行性均较低。

2.关于重力式码头结构的可能性。

重力式结构一般采用基岩为持力层,或采用地基承载力不小于300kPa的密实中粗砂层、超固结老粘土层为持力层。根据本项目的陆域条件和水深要求,结构高度为23.8m,若采用重力式结构则存在以下问题:

1)由于本项目所在地基岩上覆土层均为软质土层(淤泥、粉质粘土、松散粉细砂等),均不能作为持力层使用,只有基岩可作为持力层使用。但基岩埋藏深度大,需要进行大规模的开挖换填,预计开挖深度超过25m,每延米开挖量达到2000m3,换填量达到1800m3,并且施工过程中会挖到现有河堤,需要在施工期间建设临时河堤。

2)重力式结构一般采用现浇混凝土结构或预制沉箱结构。由于本项目附近无大型预制场,航道现状也无法满足可用大型平板驳船的通航要求,本项目若采用岸壁式结构只能采用现浇结构,需要建设临时围堰进行干地现浇施工。

3)重力式结构在不考虑人工地基承载力的情况下,预计每延米造价超过100万元,此造价超过珠江口15万吨级海港码头,大约是桩基结构的3倍。

因此,从工程技术、经济角度考虑,本项目采用重力式结构均技术经济可行较差。

3.重件综合码头主要是出运装粉煤灰、石膏等,装灰采用伸缩软管控制高度,受高水位差影响小,从安全、技术、经济比选,重件码头采用高桩结构合理、可靠。

作者资料:余国兆、华润电力(云浮)有限公司、广东省云浮市、527322、广东省云浮市云城区都杨镇杨柳办事处、余国兆、13318676010

作者简介:余国兆,(1979.08.29),男,汉,云南省宣威市,(工程师),(本科),研究方向:工程建设、码头

论文作者:余国兆

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/2

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