宁波—舟山港北仑港区五期集装箱码头工程龙门吊安装工艺实践

吴青青　赵新宇

摘 要：宁波-舟山港北仑港区五期集装箱码头10#、11#泊位水工工程在利用龙门吊安装预制构件过程中存在4个主要困

难，针对这些问题介绍了该工程龙门吊的安装和相关施工工艺，以期为相关类似工程的施工提供参考。

关键词：集装箱码头 梁板安装工程 龙门吊 施工工艺

宁波-舟山港北仑港区五期集装箱码头工程（以下简称北仑五期工程）拟建位置位于宁波市北仑区穿山半岛北侧、与北仑四期集装箱码头工程（3#～7# 泊位，以下简称北仑四期工程）毗邻，位于《宁波—舟山港总体规划》的集装箱港区内，深水近岸、配套设施及条件完善、集疏运条件较好、建设条件优良。北仑五期工程的建设规模为5个2万～10万吨级集装箱专用泊位，分别为四期工程西侧的2#泊位和东侧的8#～11#泊位。下面针对10#、11#泊位，介绍龙门吊陆上梁板安装方案和龙门吊施工流程和施工方案，以期为类似工程的施工方案提供借鉴。

工程概况

10#、11#泊位工程西接北仑五期9#泊位，除第1结构段为栈桥式布置外，其余结构段与平台、接岸结构一起形成满堂式布置。码头采用宽平台结构，工程全长700.0m，宽112.5m和126.0m，设计码头前沿泥面标高-17.6m，设计停靠2个50000t级泊位。该工程主要内容自海侧向岸侧依次为：码头平台（简称MT，下同）41.5m、前平台（简称QPT，下同）29.29m、后平台（简称HPT，下同）35.27m。

后平台长635m，宽35.27m和55.21m（西段），排架间距10.48～12.9m不同，共47个排架。码头上部除HPT2（72.5m）为陆上场地外，其余为桩帽、预制纵横梁结构。其中后沿两排架SS、TT排架采用φ1200mm灌注桩，灌注桩位于临时围堰上面，根据工程总体计划，灌注桩施工需等临时围堰至接岸轴线间真空预压后才能进行，工期较晚，因此RR～TT排架间的梁、板安装需采用陆上安装。

陆上安装范围为后平台三分段87#排架～后平台七分段123#排架，共计37个排架，包括SS排架纵梁36根、TT排架轨道梁36根，87#排架～ 123#排架37个排架横梁74根，RR～TT排架面板142块，预制梁重26～94.3t/件，预制面板重约23～32t，共计陆上安装预制梁板288件。

起重设备

龙门吊由指定专业厂家制作，龙门吊跨度（轨距）30m、净高海侧边12m，岸侧边14.06m。主钩额定起重量100t，副钩额定起重量30t，吊钩为单钩可旋转式，起升高度为15m。大车运行速度0～15m/min，天车运行速度0～10m/min，起升速度0～2m/min。龙门吊工作时最大抗风能力7级，停止时最大抗风能力12级。龙门吊轨道采用P70钢轨，轨道下面铺设枕木，龙门吊支腿为分段式（起升高度可调整为12m、9m）。具体详见龙门吊总装示意图。

起重船采用三航竣四和三航起重12#两种船型以适合不同吨位的要求。两种船均为日本四国建机制造的旋转式起重船。三航竣四和三航起重12#工作时最大抗风能力分别为6级和7级，拖航最大抗风能力均为8级，总吨位分别为800t和1482t，主钩最大钩速分别为10m/min和1.5m/min，副钩最大钩速分别为15m/min和5m/min。

安装工艺

安装施工工艺流程为：①预制梁落驳，由水上拖运至现场；②水上起重船吊运传递至平板车，运至龙门吊下；③龙门吊安装梁就位；④进行上节点施工。重复这个过程直到完成该安装工程。

1、钢丝绳选取和验算

钢丝绳选用1550 Mpa的6×37钢丝绳，安全系数取5.0，换算系数取0.82，钢丝绳与构件夹角为60°以上。吊梁的钢丝绳选用直径56 mm的钢丝绳2束，其有效破断拉力为1178×1550×0.82×2=299.4t。由于梁最大重量Q=94.3t，选用四点吊，取N=3，则S钢丝绳承受拉力为 ，考虑安全系数后，钢丝绳的极限承受拉力为P=KS=5×36.3=181.5t<299.4t，因此满足要求。

吊板的钢丝绳选用直径43mm钢丝绳，其有效破断拉力为697×1550×0.82=88.59t。面板最大重量Q=32t，四点吊（计算取3点），则承受拉力为 。考虑安全系数后，钢丝绳的极限承受拉力为P=KS=5×12.3=61.5 t<88.59t， 因此满足要求。

2、龙门吊位置设置和施工过程

海侧龙门吊轨道设置在PP排架面层上，中心位置在PP排架纵梁轴线中心处；岸侧龙门吊轨道设置时，考虑潮水及现场施工等因素，先将接岸结构挡浪墙浇至+4.94m，然后将轨道设置在挡浪墙上，中心位置基本位于挡浪墙中心位置，挡浪墙结构见下图，两轨之间中心距为30.0m。

海侧轨道设置在已浇筑的面层上，面层标高为+6.91 m，岸侧轨道设置在1.1 m高的的挡浪墙上，标高为+4.94 m，两侧轨道高差为1.97 m，P70钢轨下面设一层枕木，枕木采用150×200mm枕木，以海岸侧方向铺设，平铺（高度150mm），间距500 mm，长度1.2 m。钢轨与枕木之间采用道钉固定。

需安装的最长梁为GL6a，长度为11.9 m，吊点之间间距为7.88m，钢丝绳起吊夹角以600控制，梁底到吊钩距离为6.97m，考虑底部平板车高度1.2m，梁高2m，故龙门吊净高12m能满足要求。

龙门吊安装施工时除了需要拖轮、方驳运输梁板配合外，还需要三航“浚四”或三航起重12#起重船配合龙门吊安装。起重船停泊在码头前沿，将梁或板从方驳吊运到平板车上，通过龙门吊“行走”（上、下游方向移动）或行车移动（海、岸侧方向移动）将平板车上的梁或板安装就位。对平板车的行走路线主要设置在排架轴心上，同时对线路采用醒目的标识进行设置，严禁载重时平板车随意变更行走路线，以确保工程结构的安全。

荷载验算

1、岸侧地基基础荷载验算

由于龙门吊的岸侧为滩涂，不适宜作为支腿的支撑面。龙门吊岸侧边的支腿选择位于经过85kPa真空预压处理的基础上，该基础在停止真空预压处理时的每天沉降量已连续10d以上小于2.0 mm。根据龙门吊最大吊重时的轮压为不大于190KN，其轮距长度为2×2.0m，挡墙基础的宽度为2.0m，因此龙门吊在作业时作用于岸侧地基上的压力为190÷（2×2.0×2.0）+1.1×25=51.25kPa<85kPa，因此龙门吊岸侧的支腿基础满足要求。

2、码头面层荷载验算

陆上平板车采用普通平板车和特种低平板车（长14.0m，宽3.2m，高1.1m，详见附图），普通平板车可载重60t，主要进行拖运预制面板；特种低平板车可载重100t，主要进行拖运预制梁。其中平板车普通平板车的后轴采用3轴结构，共设有12个轮胎，前轴采用2轴结构，共设有8个轮胎。而特种低平板车的后轴采用4轴结构，共设有16个轮胎，前轴采用2轴结构，共设有8个轮胎。因此按照特种低平板车的最大载重时进行码头面层荷载验算：

特种低平板车的受力示意图如下：

计算参数：

平板车单个轮胎的受压面积S=0.2×0.5=0.1m2

最重预制梁重量G=94.3t

P1=5.6G÷11.6=45.5t

P2=6G÷11.6=48.8t

前轴最大轴压F1=P1/2=227.5kN，轮胎接地压力P前=F1÷4S=0.57MPa

后轴最大轴压F2=P2/4=122kN，轮胎接地压力P后=F2÷4S=0.31MPa

根据五期工程设计说明中码头的流动机械荷载按40英尺集装箱拖挂车荷载考虑，最大轴压为230kN，轮胎接地压力为0.96MPa，因此平板车的流动荷载小于设计荷载，满足设计要求。另外对平板车的行走路线主要设置在排架轴心上，基本位于桩帽上节点的附近，更有利于工程结构的安全。在面层上对平板车行走线路将采用醒目的标识进行设置，严禁载重时平板车随意变更行走路线，以确保工程结构的安全。

另外，由于龙门吊岸侧支腿设置在岸侧基础，其地基属于经过处理的滩涂上，而龙门吊另一侧则设置在码头面层（这一层基本不会沉降），施工过程容易产生不均匀沉降而影响龙门吊的安装。因此，施工过程中需定期对岸侧的轨道进行标高实测，若有超出轨道允许标高之外的将及时采用碎石进行垫高。并经常检查重要部位钢结构是否变形；主要工作机械是否正常，及时润滑清洁、紧固、防腐；特别注意各钢丝绳的状况，断丝超过10%或有断股现象的必须立即更换；各制动器是否可靠，及时调整，并且暴露的制动器一定要遮盖；各重要部位的螺栓联接是否可靠等。

（第一作者单位：宁波港建设开发有限公司）