湄洲湾秀屿港区5万吨级原油码头施工钢平台设计与施工

王志国 蒋志斌 肖纪升

摘 要：福建湄洲湾秀屿港区5万吨级原油码头施工钢平台基础为裸露岩石，无覆盖土层，平台高度达22 m，水下部分15 m，均无法焊接施工，采用Φ50 cm钢管桩支撑，给设计和施工都带来了巨大难度。该文通过多种方式组合，最终解决了相关难题，取得了成功。

关键词：原油码头 施工钢平台 钢管桩 裸岩基础

中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0029-01

近年来随着我国经济的高速发展，高桩码头的规模越来越大，相应的灌注桩径也不断增加。在深度15 m以上的海水中进行大直径灌注桩施工可以采用打桩船或者建造施工平台的方式。但如果码头基础为裸露岩石，基本没有覆盖层，则两种方法施工难度均大为增加。

福建省湄洲湾地区高桩码头施工多采用钢平台的方式施工，该方法能够保证施工时平台基础的稳定性较好，但平台本身的设计和施工是个难点。为此，福建省要求对钢平台施工进行专家论证，确认方案合理后方可施工。

1 工程概况

项目位于福建省莆田港主体港区—秀屿港区秀屿作业区内，莆头村附近，为该港区最大的泊位，5万吨级原油码头泊位。工程建设规模：码头前沿长度325 m，包含1个靠船及工作平台、4个系缆墩和8座人行桥，以及一座长83.72 m，宽8 m的栈桥。

2 地质情况

该工程灌注桩基础将近80%无覆盖层，原泥面为裸露基岩。栈桥位置原泥面为深灰色淤泥混砂，泥面标高为-6.0 m～+1.25 m，打设平台钢管桩时入泥深度约7～8 m，桩尖持力层为砂土状花岗岩强风化层或全风化层；码头工作平台及1#、2#系缆墩位置原泥面为砂混淤泥或砂土状强风化花岗岩，泥面标高约为-11.0 m～-14.0 m；3#、4#系缆墩位置原泥面为碎块状强风化岩，振沉钢管桩较困难，施工前先抛填约2～3 m厚的袋装砂，然后沉桩；平台钢管桩沉桩施工时采用贯入度控制，设计要求采用45 kW振动锤连续振动30 s下沉量小于5 mm可以停锤。

3 水文情况

潮汐性质和潮位特征值。该海区潮汐属于正规半日潮，潮汐日不等现象低潮较高潮明显，低潮不等最大差值可达1.0 m以上，高潮不等最大差值为0.5 m。经同步观测，湾内外潮时几乎一致，各地潮位基本上同涨同落，高、低潮出现时间同步。

4 施工钢平台设计

该文中的施工钢平台指的是栈桥和码头施工钢平台，栈桥施工平台设计为9 m×82 m；码头施工平台设计为18 m×85 m；钢平台搭设施工顺序为栈桥→码头工作平台，二者连接形成T形，保证整体的稳定性和施工可操作性。施工平台灌注桩施工时有50 t履带吊在平台上作业，考虑钢筋笼吊放，钢平台设计最大承受75 t荷载，钢平台基础采用Φ529 mm，壁厚6 mm的钢管桩作为支撑。平台四周每隔3 m设置高度为1.0 m的立柱，采用Φ50 mm的两道钢管作为横杆搭设栏杆，保证施工人员安全。

栈桥平台沿栈桥轴线方向布置19榀排架，每榀排架由3根钢管桩基础组成，钢管桩振沉采用45 kW的振动锤和50 t吊机，钢管桩沉桩施工时采用贯入度控制，最终连续振沉30 s下沉量不超过5 mm可以停锤。

钢管桩之间在+2.0 m标高处采用槽钢纵、横向均匀接焊，作为受力支撑。钢管顶部开口，铺设双拼I36工字钢嵌入桩内，顶面与桩顶齐平，工字钢与桩顶连接方式为焊接，工字钢布置间距4.4 m；双拼I36工字钢上焊接I32工字钢梁，间距为1.33 m。

码头钢平台基础采用Φ529 mm，壁厚6 mm的钢管桩作为支撑，设计尺寸为18 m×85 m，沿长度方向布置18榀排架，排架间距为5.0 m，每榀排架布置4根桩，钢管桩中心间距为5.74 m和6.0 m，桩顶标高为+7.64 m，平台顶标高为+8.5 m。钢管桩振沉至标高后，在桩顶焊接尺寸为550×550×10 mm的钢板，然后搭设三拼I36工字钢作为主梁，与桩顶钢板采用焊接方式连接，上部次梁采用I32工字钢，间距为1.73 m和1.15 m，采用焊接方式与主梁连接，分布梁采用I12工字钢，间距为0.3 m，然后顶面铺设一层6 mm厚的钢板。

5 钢平台施工难点

（1）其中难点最大的为裸露岩石段施工，该段钢平台的钢管桩支撑在基本裸露的岩石上，所以平台建造时初始段施工非常关键。该工程岸坡段栈桥平台有6～7 m的覆盖层，先建造该段平台，后续的施工段当覆盖层厚度很小时，采用振动锤吊打的方式送桩，振沉到位后，不松钩，人工乘坐小船，将吊打的钢管桩和已经稳固的钢平台通过槽钢焊接连接。如果上述情况遇到大风浪仍然难以实施，则事先抛置1～2 m厚的沙袋。

（2）斜桩的打设，该工程采取吊打中，随着下沉，随着调整吊机的方式施工。此方法的关键在于计算好入泥点，使得桩端入泥点准确，后续的现场操作中，斜度与设计值有一定偏差，但由于入泥点准确，所以偏差在5度以内，可以接受。

（3）收锤标准，该工程钢管桩沉桩施工时采用贯入度控制，要求采用45 kW振动锤连续振动30 s下沉不超过5 mm时可以停锤。对斜桩安放到位后，靠在本平台上后，斜向按上述要求控制。

（4）桩体垂直度控制，振动锤中心和桩中心轴线应尽量保持在同一直线上；沉桩要求钢管桩偏位不得大于20 cm，垂直度不得低于1%。对已沉放好的桩应按设计要求及时连接，尽量缩短单桩抗流时间。

（5）上部梁系与面板施工，注意钢管桩顶部应焊接550×550×10 mm的钢板，主梁应在其上焊接，以保证最为关键的节点焊接质量。

6 结语

湄洲湾秀屿港区秀屿作业区8号泊位主体工程施工钢平台高度大；基本位于无覆盖层的岩石上；工程的水深大，只有在上部才能进行焊接施工；工程区台风多发。上述条件都对本工程钢平台的设计和施工带来了难度，该文通过多种措施综合结果了上述问题，为类似工程积累了经验。

参考文献

[1] 《港口工程桩基规范》JTJ 167-4-2012[S].

[2] 《钢结构设计规范》GB50017-2011[S].

[3] 湄洲湾秀屿港区秀屿作业区8号泊位主体工程施工钢平台专项[Z].2013.