试析盘锦盘锦荣兴港区30万吨原油码头主体水工结构案例比选

更新时间:2024-03-12 作者:用户投稿原创标记本站原创
【摘要】盘锦荣兴港区30万吨原油码头工程所处位置自然条件水深、根据钻探资料显示,工程场区下卧基岩面很深,-60m标高未见基岩顶面,其上覆盖层较厚,考虑到沉桩的性能及港区冬季冰荷载较大且冻融较为严重的情况,, 本文就码头主体水工结构的方案设计进行比选,认为此工程条件下选用钢管桩结构在技术上、经济上是比较合适的。
【关 键 词】原油码头;高桩;钢管桩;水工结构;方案比选

一、 工程概况

规划盘锦港荣兴港区位于辽东湾东北部,哈蜊岗子滩东侧的海域内,位于北纬40°42′36″,东经121°57′35″。拟建的盘锦港荣兴港区30万吨级原油泊位工程位于辽河口与双台子河口之间,在荣兴港区西引堤的西侧。本方案码头布置型式为“蝶式”,泊位长度为430m。码头由1个工作平台、2个靠船墩、6个系缆墩(艏艉缆墩各1个,横缆墩4个)和人行桥组成。工作平台的平面尺寸为4030m,其上布置有码头办公楼、输油臂、输油管线、登船梯等。外侧靠船墩和工作平台上布置有消防炮等;靠船墩、系缆墩上布置快速脱缆钩等系缆设施。水域船舶回旋圆位于码头的正前方,按照圆形布置,直径为835m,底高程为-23.5m。码头前停泊区宽120m,底高程为-23.5m。码头和后方引堤通过栈桥相连,栈桥与码头轴线垂直布置。根据码头水深放坡考虑栈桥长度131m。栈桥顶高程从9.0m到8.2m过渡,再通过引道与西引堤相连接,西引堤高程5.80m。栈桥宽度为14.6m,布置有管线带、车道、检修通道。泡沫站及码头变电所布置在栈桥根部,建筑面积606m2。见图一。

一、码头平面布置图


二、建设条件

1、 建筑物主尺度
码头为有掩护式码头,本工程水工建筑物结构主尺度见表1。
表1水工建筑物的结构主尺度

2、 工艺荷载
(1)码头作业平台荷载:均载10kPa
(2)栈桥荷载:工艺管线荷载4.5t/m、流动机械荷载为总重
量20t的汽车
(3)工艺设备荷载:输油臂重量35t、登船梯重量21t、控制楼总量2t/m2。
3、水文、气象条件
(1)水位
设计高水位4.25m(2003年累积频率10%);
设计低水位0.19m(2003年低潮累积频率90%);
极端高水位5.32m(根据1952~1972年年最位值计算);
极端低水位-0.52m(根据1952~1972年年最低潮位值计算)。
(2)设计波要素
30万级原油码头及栈桥50年一遇设计波浪要素详见表2。
(3)气温
年平均气温9.4℃;极端最高气温35.3℃ (1958年7月20日);极端最低气温-28.4℃ (1985年1月28日)。
(4)降水
年平均降水量650.4mm;一月最大降水量553mm(1975年7月);一日最大降水量240.5 mm(1985年8月19日);
(5)风
常风向为SSW、S向风,次常风向为NNE、N向风,该海区全年以SSW向风最强,平均风速为5.84m/s,最大风速为22.8m/s;
表2设计波浪要素表

4、潮流
本区潮流为往复流,设计流速V=0.95m/s,流向340° 。
5、海冰
本工程码头区域处于防波堤掩护范围,受冰影响较小。
6、工程地质条件
⑤粉细砂层以呈密实~极密实状,强度高,且分布较稳定,厚度较大,可作为桩基础桩尖持力层使用,其承载力为350Kpa。
7、抗震设防标准
本工程结构抗震按7度设防。

三、 结构方案选取

盘锦荣兴港区30万吨原油码头工程所处位置自然条件水深,场址水、电、路等依托条件良好,水陆域宽阔,波浪较小,潮流为往复流且流速较小。、根据钻探资料显示,工程场区下卧基岩面很深,-60m标高未见基岩顶面,其上覆盖层较厚,考虑到施工工艺和造价等方面,本文就钢管桩方案和重力式沉箱结构方案进行比选。
1、钢管桩方案
工作平台和靠船墩采用Φ1500钢管桩,系缆墩采用Φ1200钢管桩,包括直桩和斜桩两种形式。工作平台桩顶高程为7.5m,靠船墩和系缆墩桩顶高程7.0m,桩底进入标贯95~100击粉细砂⑤层1倍桩径。桩内灌注钢筋混凝土。桩顶~-10.0m预留腐蚀裕量厚度9mm。-10.0m~桩底预留腐蚀裕量厚度5mm。浪溅区和水位变动区桩外壁加覆重防腐涂料。水下区及泥下区采用预留腐蚀裕量厚度+牺牲阳极阴极保护法,用以增加钢管桩的耐久性。

图二钢管桩靠船墩断面图
2、重力式圆沉箱结构方案
码头工作平台墩和系缆墩由直径15m圆沉箱构成,靠船墩采用直径16m的圆沉箱,沉箱内回填10~100kg块石,沉箱设2.0m的趾,沉箱基床坐于⑤粉细砂层之上,抛石基床采用10~100kg块石,厚7m,需夯实。沉箱上部为现浇混凝土结构,墩台间以预制的混凝土T型梁、矩形梁连接,梁上铺设预制混凝土板形成平台顶面。


图三重力圆沉箱方案工作平台断面图
结构方案比选
钢管桩方案钢管桩材料本身抗拉、抗压、抗剪强度很高,钢管桩承载能力大,桩长易调整、浪费少,能准确的控制桩顶标高,能有效减少结构所受波浪力,适应挖泥超深,一般缺点是投资较大,但在本工程地质条件下采取高桩结构可以节省投资,码头建设投资合理,钢管桩施工工期比较快,并设计了多重防腐措施,满足耐久力设计,使综合效益达到了最高,所以本设计推荐钢管桩方案。
重力式圆沉箱结构方案圆沉箱稳定性能比较好,耐久性能好,适应性强,抗冻、抗冰性能好,使用期间不需要大量维护,但在本工程地质条件下,由于软基层较厚,采取沉箱结构需要大开挖,大回填才能满足地基承载力要求,沉箱预制场地要选在营口,预制安装运距较远不好拖运,投资比较大,所以在本港区岩面很深的情况下,不推荐采用重力式圆沉箱结构,见表3。
表3方案比选

五、结论
本地区砂质地基,岩面很深,码头水工结构考虑怎样写毕业论文www.808so.com
了两种结构方案:高桩墩台结构和重力式沉箱结构。从工程投资、透浪效果、泊稳条件、对挖泥超深适应性等方面,高桩墩台结构优于沉箱结构,经比选,高桩墩台结构更为合适。
参考文献:
《盘锦港总体规划》(盘锦市港口与口岸局、中交水运规划设计院有限公司2012.12)
《港口建设项目预可行性研究报告和工程可行性研究报告编制办法》(交通运输部,2009年11月)
[3]《重力式码头设计与施工规范》JTS 167-2-2009
[4]《高桩码头设计与施工规范》JTS167-1-2010
[5]《开敞式码头设计与施工技术规程》(JTJ295-2-2000)。

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