港口改扩建项目旧码头修复方案的研究

陈昊天

摘 要：该项目为多瑙河斯梅代雷沃码头改扩建工程，位于贝尔格莱德下游60 km处。旧码头为1990年建成投入使用，为高桩码头结构，码头基础为预制混凝土桩基，上部结构均为预制安装构件。本文主要研究在满足码头改扩建后的功能要求的前提下，研究投标方案的可实施性，并提出比选方案。

关键词：旧码头改扩建工程;高桩码头结构;投标方案;比选方案

中图分类号：U656.132 文献标识码：A

0 引言

随着经济全球化的不断深化发展，各国各区域之间的经济往来频繁，港口运输方面的需求也在不断地增长。然而，由于岸线、土地以及水域等资源的限制，从一定程度上制约了港口的发展，使其无法无限制地依靠扩大岸线、新建码头等粗放型方式进行码头的扩建。因此，在进行港口的改建过程中，应当注重发展形式的有效调整，将节约岸线和土地等资源的作用得到更为充分的利用。码头的扩建将会涉及到对岸线资源、土地资源以及水域资源的使用，从而使得扩建后的码头在靠泊能力方面得到有效地提升，在具体的码头扩建的过程中，应当注重采取节约型与环境友好型的方式开展扩建活动。码头扩建工作所涉及的内容相对较为复杂且探索性较强，加之老旧码头运行时间相对较长，在扩建的过程中所需要处理的问题也错综复杂，同时码头的结构形式也相对较为多样化，在具体的改造过程中所遇到的问题也相对较多，因此方案制定过程中应当注重其科学性与合理性。

1 工程概况

项目为多瑙河斯梅代雷沃码头改扩建工程，位于贝尔格莱德下游60 km处。既有码头长172 m，占地3.8公顷，改扩建后码头长670 m，占地21公顷。主要工程有：码头改建、扩建、护岸、堆场、公路桥、铁路桥以及场区道路、铁路、房建、供水供电、通讯电力、绿化园艺、标志标线以及消防等附属工程等附属设施。

1.1 新码头结构

码头断面宽16 m，前沿为PU钢板桩，钢板桩顶部设计横梁，横梁顶部为厚60 cm钢筋砼胸墙，因钢板桩和胸墙承受码头回填土压力，20 m位置设计5：1交叉锚固钢管桩;项目设计水位70.5 m，水位以下回填砂卵石，回填压实要求：Ms≥20 MPa;水上基础回填砂卵石，按30 cm分层回填碾压，回填压实要求：Ms≥35 MPa;基层为卵石和碎石层，顶部为30 cm厚钢筋混凝土面板。

码头顶部设置门机，轨道间距10.5 m，门机轨道基础为钢管桩;门机轨道中间设计2道铁路轨道，新建码头断面示意如下：

1.2 旧码头结构

旧码头为1990年建成投入使用，为高桩码头结构，码头基础为预制混凝土桩基，上部结构均为预制安装构件;前沿胸墙分为两部分，厚30 cm，下层胸墙高5 m，长4 m，使用三角肋板与桩帽连接，上层胸墙实际为现浇构件，与主梁连接;前两排桩顶均设置横向T梁，支持码头面板;面板为预制安装构件，码头全长172 m，面板共设置4道伸缩缝。

1.3 旧码头建设方允许结构设计方案

改建后的旧码头比原设计高55 cm，新增两条铁路线。为此，建筑许可设计中，需在旧码头前沿胸墙内侧插打PU钢板桩，将整个码头基础回填。

在旧码头面板开孔，前沿开孔错开胸墙肋板，肋板间隙处插打入土长钢板桩，肋板处使用短钢板桩，短钢板桩位于河床和胸墙底部，主要用于挡土，长短钢板桩均要求连接成整体，并与后侧锚梁使用S950/1050 D36锚固连接;码头区域回填要求为：水下回填压实要求压缩模量Ms≥20 MPa，水上区域回填压缩模量Ms≥10 MPa，结构示意如下：

2 旧码头改造方案

2.1 地质、水文条件

码头设计水位：70.50 m。

设计高水位：72.16 m（五十年一遇高水位）。

设计低水位：69.70 m（当地航行基准面）。

2.2 旧码头改造结构说明-投标方案

（1）改造后码头高程比原设计高55 cm，为72.25 m，码头宽度从15.8 m扩建至16.0 m。

（2）新增两条铁路线。

（3）在旧码头前沿下胸墙开孔插打“拉森”钢板桩，开孔错开胸墙肋板，肋板间隙处插打长钢板桩，肋板处使用短钢板桩，钢板桩后侧设置钢导梁、拉杆、锚碇墙。

（4）在旧码头面板开孔回填，水下回填压缩模量Ms≥20 MPa，水上区域Ms≥10 MPa。

2.3 旧码头改造结构说明-比选方案

（1）拆除旧码头前胸墙及肋板，在码头前沿线处插打“拉森”钢板桩，钢板桩后侧设置钢导梁、拉杆、锚碇墙

（2）旧码头所有面板全部拆除，拆除后回填，压实度达到设计要求后，在T梁处现浇混凝土至74.7 m后再将面板现浇至75.05 m。

（3）码头前沿开挖至少宽10 m，厚50 cm后回填并压实。

2.4 改造方案对比分析

2.4.1 钢板桩施工设计

投标方案：因长钢板需要开孔、短钢板桩需在肋板下插打，钢板桩无法施工。

比选方案：将钢板桩位移至码头前沿线处，便于施工，可直接与新码头钢板桩连接。

2.4.2 面板施工設计

投标方案：面板开孔后码头回填压实，无法保证压缩模量Ms≥10 MPa，由于开孔数较多，孔洞修复工程量大。

比选方案：面板全部拆除便于码头回填压实，工程量和造价可控。

2.4.3 结构总体设计分析

投标方案：

（1）因插打钢板桩需开孔，无法预估开孔后下胸墙，肋板结构是否会损坏，不利于工程量统计以及造价估算。

（2）旧码头钢板桩位置与新码头钢板桩位置不在一条水平线上，需考虑新旧码头连接处的处理方法。

比选方案：

（1）在不改变码头结构受力的前提下，码头施工便利，新旧码头钢板桩可直接连接。

（2）工程量、造价可控。

3 结语

通过对投标方案与比选方案的对比研究，旧码头改造工程应尽量保证在不改变原先结构形式的情况下改造，本项目中，投标方案改变了原有结构形式，胸墙、肋板的拆除具有不可控性，长、短钢板桩施工困难大，对投标造价

及工程量统计带来风险，而比选方案中既保有了原有码头结构受力形式，同时码头施工便利，新旧码头可顺利连接，工程量、造价均可控，给予项目投标阶段投标方数据支撑，方便控价投标，同时后续如若中标后，施工方可控制施工成本，带了经济效益。

参考文献：

[1]林青.华南某油品码头改扩建平面方案研究[J].中国水运，2017（6）：190-191+194.

[2]李干文.芜湖港裕溪口煤码头配煤及改扩建方案探讨[J].煤质技术，2014（5）：53-55.

[3]翁毅.码头改扩建工程项目可行性的研究与实践[D].浙江工业大学，2017.