港口码头升级改造施工技术

1、港口码头升级改造港口码头升级改造施工技术汇报施工技术汇报一、工程实施背景一、工程实施背景 交通运输部水运局于交通运输部水运局于20112011年年1010月月9 9日在宁波市组织召开了日在宁波市组织召开了沿海港口码头结构加固改造工沿海港口码头结构加固改造工作座谈会作座谈会。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，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。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节约利用岸线资源的需求

2、是适应船舶大型化发展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是保证码头靠泊安全的需要改造目的、原则改造目的、原则 为了保障港口作业安全、节约岸线资源、适应船舶大型化为了保障港口作业安全、节约岸线资源、适应船舶大型化而而开展开展 的的，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。业走内涵式可持续发展的必然途径。 交通运输部交通运输部决定全面推进码头改造项目决定全面推进码头改造项目工作工作，改造的内容限定为码，改造的内容限定为码头结构部分，改造原则是不改变码头头结构部分，改

3、造原则是不改变码头使用使用功能功能的前提下，提升码头靠的前提下，提升码头靠泊等级。泊等级。二、上海港码头改造项目概况二、上海港码头改造项目概况改造范围：共涉及改造范围：共涉及9 9个港区，个港区，4949个码头泊位个码头泊位1 1、上海国际航运中心洋山深水港区二期工程、上海国际航运中心洋山深水港区二期工程2 2、上海港外高桥港区一期工程、上海港外高桥港区一期工程3 3、上海港外高桥（高桥嘴）港区二期、上海港外高桥（高桥嘴）港区二期、三期工程（采用液压锤沉桩）、三期工程（采用液压锤沉桩）（原有的（原有的3 3个个5 5万吨级集装箱泊位，改造成可靠泊万吨级集装箱泊位，改造成可靠泊1010万吨级集装

4、箱泊位）万吨级集装箱泊位）4 4、上海港外高桥港区四期、上海港外高桥港区四期工程工程5 5、上海港外高桥港区五期上海港外高桥港区五期工程工程6 6、上海港罗泾港区二期工程、上海港罗泾港区二期工程（1 1、钢杂码头、钢杂码头( (采用陆上打桩机沉桩采用陆上打桩机沉桩) )2 2、矿石码头、矿石码头3 3、煤炭码头）、煤炭码头）7 7、外高桥港区六期工程汽车滚装码头、外高桥港区六期工程汽车滚装码头（原有的（原有的2 2个个5 5万吨级滚装汽车泊位，改造成可靠泊万吨级滚装汽车泊位，改造成可靠泊7 7万吨级滚装船的泊位）万吨级滚装船的泊位）改造的基本内容改造的基本内容p 在码头排架的后沿（前沿）增加桩

5、基提高水平靠泊力在码头排架的后沿（前沿）增加桩基提高水平靠泊力p 带缆墩升级带缆墩升级p 码头结构（桩基、横梁、纵梁、面板）破损区域修补码头结构（桩基、横梁、纵梁、面板）破损区域修补改造意义改造意义 充分利用深水岸线资源；充分利用深水岸线资源； 适应船舶大型化发展；适应船舶大型化发展； 保证码头靠泊安全，消除安全隐患。保证码头靠泊安全，消除安全隐患。三、改造工程难点、特点三、改造工程难点、特点及针对性措施及针对性措施1 1、工程内容多、桩基形式多样、工程内容多、桩基形式多样前沿前沿拆除拆除后沿后沿拆除拆除桩基桩基施工施工横梁横梁施工施工面板面板防撞桩防撞桩施工施工结构结构修补修补带揽墩带揽墩升

6、级升级 施工施工内容内容PHC管桩管桩钢管桩钢管桩灌注桩灌注桩p 施工区与生产区相互交错，维护隔离困难，港区运营车辆频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；繁；p 施工岸线长、点散，安全管理难度大；施工岸线长、点散，安全管理难度大；p 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；施打码头斜桩，涉及设备稳定性及码头结构安全；p 打桩船水上施工水域狭小、施工区与航道紧邻、水流急；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。码头

7、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。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 2、安全风险高、安全风险高3 3、装卸生产与工程改造施工相互影响、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；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；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。新老结构混凝土连接要求高。改造泊位多：共涉及改造泊位多：共涉及9 9个港区个港区4949个码头泊位改造；个码头泊位改造；施

8、工时间短：施工时间短：20132013年年6 6月开工，月开工，20132013年底完成全部改造任务；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；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。施工功效差：为避让生产，窝工时间长。4 4、施工工期紧张、施工工期紧张5 5、质量控制难度大、质量控制难度大针对措施针对措施 严格执行上港集团制定的严格执行上港集团制定的“施工不影响生产，生产兼顾施工施工不影响生产，生产兼顾施工”的原则，处理好施的原则，处理好施工与生产的关系。工

9、与生产的关系。1 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、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。会，合理利用生产间隙。2 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、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；理；3 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、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；锤沉桩、提高桩基围檩刚度等）减少施工作业时间；4 4、组织措施：、组织措施

10、： 多部门（多部门（5 5个）参与；个）参与； 技术共享；技术共享； 资源统一协调；资源统一协调； 不同施工工艺解决设备资源紧缺现象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（一）、罗泾港区二期工程钢杂码头结构加固改造工程钢杂码头结构加固改造工程( (采用陆上打桩机沉桩采用陆上打桩机沉桩) )（二）、外高桥（高桥嘴）港区二期（二）、外高桥（高桥嘴）港区二期、三期工程、三期工程码头结构升级改造码头结构升级改造工程工程（采用液压锤沉桩）（采用液压锤沉桩）四、码头改造工程典型施工工艺介绍四、码头改造工程典型施工工艺介绍（一）罗泾港区二期（一）罗泾港区二期 钢杂码头结构加固改造工程钢杂码

11、头结构加固改造工程上海港罗泾港区二期上海港罗泾港区二期钢杂码头（钢杂码头（1#13#1#13#泊位）泊位）码头结构加固改造工程码头结构加固改造工程 增加桩基：增加桩基：在每个结构段后沿施打在每个结构段后沿施打4 4根根5656米、斜度米、斜度6 6：1 1、800800的钢管桩。的钢管桩。5 5万吨级万吨级 7 7万吨级万吨级 5 5千吨级千吨级 1 1万吨级万吨级 罗罗矿矿码码头头 下游下游 方案一：打桩船桩方案一：打桩船桩 如图所示，因沉桩水域封闭，打桩船无法进入沉桩区域，因此如图所示，因沉桩水域封闭，打桩船无法进入沉桩区域，因此, ,打桩船沉桩方打桩船沉桩方案不可行案不可行。方案比选方案

12、比选 方案二：陆上打桩机沉桩方案二：陆上打桩机沉桩 安全可靠，操作简便，对码头生安全可靠，操作简便，对码头生产运营影响较小，产运营影响较小，选定该方案作为选定该方案作为本工程的沉桩施工方案本工程的沉桩施工方案。方案论证：方案论证： 1 1）动荷载验算）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。动荷载由履带吊自重及钢管桩自重三部分组成。桩机自重桩机自重钢管桩自重钢管桩自重合计合计82t7.7t89.7t 动荷载动荷载=89.7t100t=89.7t100t=设计允许最大动荷载，满足设计要求。设计允许最大动荷载，满足设计要求。 2 2）静荷载验算）静荷载验算 履带吊履带下垫有钢板，接触

13、面积为履带吊履带下垫有钢板，接触面积为5.4m5.4m6m=32.46m=32.4 面层静荷载为面层静荷载为89.7t89.7t32.432.4=2.78t/=2.78t/ 静荷载静荷载=2.=2.78t/78t/3t/3t/= =设计允许最大静荷载。满足码头面结构承载力要求。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。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的沉桩设备及性能介绍 采

14、用采用DH508-105MDH508-105M履带式打桩机，履带宽度履带式打桩机，履带宽度800mm800mm，长度，长度500mm500mm，履带中心，履带中心距距3580mm3580mm，履带触地面积，履带触地面积75108cm75108cm2 2。桩架高度。桩架高度2 28m8m，大型钢杂码头沉桩配置，大型钢杂码头沉桩配置100100桩锤，小型钢杂码头配置桩锤，小型钢杂码头配置6262锤。本次沉桩采用的锤。本次沉桩采用的DH508-105MDH508-105M履带式打桩机履带式打桩机最大沉桩斜度为最大沉桩斜度为5:15:1，可以满足斜度为，可以满足斜度为6:16:1沉桩要求。沉桩要求。

15、钢管桩分节长度的确定钢管桩分节长度的确定 受桩架高度和起吊能力限制，受桩架高度和起吊能力限制，56m56m钢管桩需分三节沉桩，现场焊接接桩。三节钢管桩需分三节沉桩，现场焊接接桩。三节长度分别为长度分别为28m28m、14m14m、14m14m。桩架高度。桩架高度2 28 8米，第一节钢管桩长米，第一节钢管桩长2828米，码头面米，码头面标高标高+7.0+7.0米，泥面标高米，泥面标高-8.0m -9.5m-8.0m -9.5m，水面标高一般在，水面标高一般在3 3米左右，桩进入水里约米左右，桩进入水里约1010米，能够保证钢管桩下桩。米，能够保证钢管桩下桩。 桩架行走路线桩架行走路线 为确保安

16、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，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，9090度转弯度转弯, , 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在码头面层上用标识标出行驶范围，如下图所示。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桩机行驶图工艺流程及施工工艺工艺流程及施工工艺1 1、钢管桩进场、钢管桩进场 2 2

17、、桩桩长长检检测测3 3、防防腐腐层层检检测测4 4、桩身刻度标记、桩身刻度标记5 5、替打刻度、替打刻度6 6、吊吊机机拼拼装装 7 7、桩桩机机拼拼装装 8 8、桩桩机机定定位位 9 9、操操作作平平台台搭搭建建1010、首节桩喂桩、首节桩喂桩1111、首节桩就位、首节桩就位1212、首节桩定位、首节桩定位1313、首节桩冷锤沉桩、首节桩冷锤沉桩1414、第二节桩吊桩、第二节桩吊桩1515、一二节桩对桩、一二节桩对桩1616、一二节桩焊接、一二节桩焊接1717、一二节桩焊缝探伤、一二节桩焊缝探伤1818、一二节桩焊缝防腐、一二节桩焊缝防腐 19 19、第第二二节节桩桩沉沉桩桩 21 21、

18、第第三三节节桩桩吊吊桩桩 22 22、二二三三节节桩桩对对桩桩 20 20、沉沉桩桩中中途途桩桩位位复复测测2323、二二三三节节桩桩焊焊接接2424、二三节桩焊缝探伤检测、二三节桩焊缝探伤检测2525、二二三三节节桩桩焊焊缝缝防防腐腐2626、第三节桩沉桩、第三节桩沉桩2727、标高控制、标高控制2828、起吊替打、起吊替打2929、替打对位、替打对位3030、锤击替打至设计标高、锤击替打至设计标高3131、标高复测、标高复测3232、高应变检测、高应变检测3333、操作平台拆除、操作平台拆除3434、桩机移位、桩机移位3535、沉桩施工完成、沉桩施工完成（二）外高桥港区二期、三期工程（二）

19、外高桥港区二期、三期工程码头结构升级改造码头结构升级改造工程工程上海港外高桥港区二期、三期工程上海港外高桥港区二期、三期工程码头结构升级改造码头结构升级改造工程工程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 5万吨级万吨级 10 10万吨级万吨级 二期码头的二期码头的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#形成连续的形成连续的995m995m可靠泊可靠泊1010万万t t集装箱的码头岸线。集装箱的码头岸线。 本次改造装卸设备和装卸工艺未做调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。整，原

20、码头宽度及顶面高程不变。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#泊位改造前停靠船型组合表泊位改造前停靠船型组合表船型组合船型组合需要码头长度需要码头长度码头线长度码头线长度45万DWT+12万DWT15351565 1-5#1-5#泊位改造后停靠船型组合表泊位改造后停靠船型组合表船型组合船型组合需要码头长度需要码头长度码头线长码头线长度度15万DWT+210DWT+15万DWT+13000DWT15641565 码头改造工作面较小码头改造工作面较小，仅码头后沿，仅码头后沿1313米范围，码头面还需考虑龙门吊正常运米范围，码头面还需考虑龙门吊正常运行，高度不得超过行，高

21、度不得超过3030米。米。 考虑到桩架高度及吊桩对集装箱桥吊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。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。采用履带吊、液压锤打桩施工。钢管桩钢管桩分为三节进行施工分为三节进行施工，以避免对码，以避免对码头正常运营的影响。头正常运营的影响。30m30m13m13m主要设备主要设备1 1、桩锤采用芬兰永腾液压锤、桩锤采用芬兰永腾液压锤(HHK-12A(HHK-12A，锤重，锤重1212吨吨) )2 2、7070吨履带吊吨履带吊3 3、5050吨汽车吊吨汽车吊4 4、导导向向架架根据现场实际情况，在钢管桩施工过程

22、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中自行设计制作了导向架及下横梁抱箍5 5、下横梁抱箍、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码头后沿 施工平面布置图施工平面布置图下游下游施工工艺施工工艺钢管桩从船舶上吊驳钢管桩从船舶上吊驳导向架定位安放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。根据斜桩斜率，定制抱箍，并根据施工情况进行调整。根根据据不不同同扭扭角角桩桩定定制制不不同同规规格格抱抱箍箍安装下横梁抱箍安装下横梁抱箍钢管桩起吊入笼口钢管桩起吊入笼口钢管桩沉桩钢管桩沉桩钢管桩第二节起吊安放钢管桩第二节起吊安放钢管桩

23、焊接钢管桩焊接钢管桩焊接超声波探伤钢管桩焊接超声波探伤第二节钢管桩沉桩第二节钢管桩沉桩码头后沿电缆桥架有被破坏危险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本工程桩基施工从20132013年年4 4月月1212日开始沉桩，日开始沉桩，20132013年年7 7月月2222日全部完成。日全部完成。钢管桩沉桩完成钢管桩沉桩完成 现浇桩帽与原桩帽植筋连接现浇桩帽与原桩帽植筋连接 现浇