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一、工程概况
洋山深水港区位于杭州湾口,远离大陆30多公里,是世界上第一座远离大陆的外海岛礁超大型集装箱枢纽港,规划岸线长10余公里,布置30多个集装箱泊位,设计年吞吐能力1500万TEU以上。二期工程位于洋山深水港区规划岸线中部(一期工程西侧),工程于2005年6月开工,2006年12月底建成投产,2007年9月通过国家验收。 工程建设4个7~10万吨级集装箱泊位(兼顾15万吨集装箱船靠泊),港区陆域总面积88.83万m2,配置12台集装箱装卸桥(10台为双起升双40英尺)和37台轮胎式龙门起重机及相应配套设施,设计年吞吐量210万TEU。工程概算57.013亿元,竣工决算56.4亿元。 水工码头长1400m,宽37m,码头面标高+8.10m,为高桩梁板式结构(采用5m跨简支板与驳岸承台结构相连)。码头基桩采用Ф1200mm的钢管桩和Ф2300mm的嵌岩桩(基岩裸露区),上部结构采用现浇高性能混凝土桩帽节点和安装预制预应力纵梁、横梁、轨道梁、边梁和叠合板形式。码头区域软弱土层深厚,地基加固采用塑料排水板、砂桩,并以水抛中粗砂以及水抛石碴护底同时形成透水层。接岸结构采用斜顶桩板桩墙承台结构,承台结构底板厚度为3.0~2.5m,每个分段海侧布置4Ф1700mm@5.0m,海侧布置斜度为3.5:1、Ф1700~Ф2000mm的钢管斜顶桩,以抵抗后方水平土压力;中间采用Ф1700mm的密排钢管板桩;后方创新采用1排或2排Ф1200mm的钢管支承桩,以承受高回填土引起的负摩擦;承台后方采用深水混合倒滤层,有效防止漏沙并减少后方回填土对承台的压力;棱体下软土层采用大直径砂桩加固,减小下卧软土层测向变形对承台结构的影响。 水工码头设计使用年限50年以上。为抵御海水对码头构件的腐蚀破坏,除桩芯、现浇面层、护轮坎外,主体结构均采用高性能混凝土。预制构件表面采用硅烷浸渍技术对其进行防腐处理,以增加结构的耐久性;钢管桩采用壁厚增加、防腐涂层、阴极防护等综合防护工艺,确保使用寿命。 二、新技术应用与科技创新 (1)洋山深水港区二期工程创新技术是二期工程实践中形成的具有自主知识产权的核心技术,其中总平面布置开创了我国外海岛礁建港的新思路。根据二期港区陆域受山体限制相对较小、国际上首次规模应用双起升、双40英尺集装箱装卸桥的实际,结合一、二期港区独立或统一运行的可能性,提出统筹布置一、二期工程总平面。 (2)形成外海深水区大直径水下砂桩软土地基加固成套技术:为尽量减少因高回填土作用使软土地基变形进而作用到接岸结构,对接岸结构区域(斜顶桩板桩承台的后方、减压抛石棱体的下方)软弱地基进行砂桩加固。外海深水实施大直径砂桩在国内尚属首次,设备能力及其可靠性、灌砂工艺是施工的关键技术。通过不同施工工法成桩试验,成功确定了成桩工艺和参数;成功改造、新建了5艘架高50~60m的多管砂桩船,改进了砂桩船砂桩管头和灌砂系统;针对外海施工工况,编制了《水下砂桩质量检验评定标准(试行)》等标准,形成了外海深水大直径砂桩地基加固成套技术。 (3)自主研发了全工况水下阳极块焊接摄像检测系统:开发的新型水下摄像系统满足了包括浑水期在内的全工况下的摄像检测,且图像清晰,也适应了传统阳极焊脚和新型阳极焊脚水下焊接的摄像检测要求,填补了行业空白。 (4)自主研发了生产管理信息系统,满足了双起升双40英尺集装箱装卸桥首次规模应用的生产需求。 (5)首次规模采用新型集装箱装卸桥,大大提高装卸效率:二期工程配置12台集装箱装卸桥,其中10台为双起升双40英尺集装箱装卸桥,为国际上首个规模化使用双起升双40英尺集装箱装卸桥的港口,大大提高了港区装卸效率。 (6)接岸结构采用斜顶桩板桩墙承台结构,并进行了多方面优化:提高了板桩承台的底标高,减少了承台施工受水位的影响,同时使承台下抛石棱体的施工较一期工程容易;充分利用板桩承台上部结构空间,设置了综合管沟;斜顶桩板桩承台后方优化设置了简支跨,既可以适应差异沉降,又有效降低墙后土压力。 (7)集成应用地基加固技术,有效控制了不同地基条件下的差异沉降难题;改进了深水铺排、袋装砂堤心结构施工技术;采用了新型抗氯盐硅酸盐水泥应用技术。 三、工程获奖 上海市建设工程优质结构奖 四、获奖单位
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