内河集装箱码头堆场铺面创新设计

2018-06-21刘建侯叶军

珠江水运 2018年9期

刘建侯叶军

摘要：本工程位于浙江省德清县，作为浙北地区目前唯一的大型内河集装箱码头，不但承担德清当地的集装箱运输，还要承接杭州地区集装箱业务，具有重要的意义，但工程场地内存在较厚的软土层，本工程创新地采用桩基础作为集装箱箱脚处理方案，可为后续类型项目提供一定的参考价值。

关键词：集装箱堆场铺面结构桩基础

1.概述

我国的内河航运发达，全国内河航运以长江、珠江、黑龙江与松花江、淮河和京杭大运河为主，构成全国内河航运的干线网，覆盖我国1/3以上的国土。自1996年12月上海港龙吴港务公司开辟第一条内贸集装箱水运航线以来，全国各内河港口也陆陆续续开展内河集装箱码头建设和内河集装箱运输，到2016年，我国内河港口集装箱吞吐量已达到了1105.4万TEU。在内河集装箱蓬勃发展的同时，集装箱堆场的地基处理方案也越来越得到关注，本文就实际工作中的一些体会进行了总结。

2.集装箱堆场布置

德清多功能港区总用地面积23.3万m2（约350亩），采用顺岸式布置300吨级多用途泊位7个，码头泊位长度为386m，陆域后方依次布置前沿堆场、一线堆场、二线堆场、三线堆场，其中集装箱堆场44113m2、件杂货堆场17521m2。工程总平面布置图如图1所示。

3.工程地质

根据野外钻探等资料分析，按成因类型、地质时代、土性特征和物理力学性质的相似和相近，场地共分9个工程地质组，其中①层分为2个亚层、⑤层分为2个亚层，共计11个工程地质层，其中第③层淤泥质粘土全场分布，呈流塑状，压缩性高，层厚1.90～15.90m，为本工程的不良地质层，需要进行处理。

4.堆场结构方案

（1）堆货荷载

集装箱堆场：均布荷载40kPa，箱角853kN（堆四过五）。

（2）工艺荷载

40.5T轨道式集装箱龙门起重机：轮压250kN，轮数6×4=24个，轨距：40m，基距：16m，车轮间距0.75m；

30.5T轨道式集装箱龙门起重机：轮压250kN，轮数6×4=24个，轨距：35m，基距：16m，车轮间距0.75m。

（3）常规堆场铺面方案

经调查，目前国内各内河港口集装箱堆场的铺面结构方案主要有以下几种：

①联锁块铺面

联锁块铺面结构层自上而下分别为联锁块、砂垫层、水泥稳定碎石、级配碎石，箱脚区与箱脚间区域采用不同厚度的水泥稳定碎石层。该方案对不同的装卸工艺适用性强，普遍用于国内各大港口，后续可根据不同区域的沉降情况，局部翻新修复。该方案需要对地基进行处理，由于联锁块对残留沉降值的要求不高，地基处理要求稍低。

②条形基础法

条形基础法是指箱脚区采用现浇的钢筋混凝土条形基础，箱角间区域采用联锁块铺面或现浇混凝土铺面。该方案目前在于海港大型集装箱港区应用较多，由于条形基础高于堆场面，因此不适用于集装箱正面吊等设备。另外条形基础需要控制不均匀沉降，地基处理要求高。

③混凝土铺面

混凝土铺面结构层自上而下分别为现浇混凝土面层、水泥稳定碎石、级配碎石。该方案对不同的装卸工艺适用性强，但由于箱脚区域荷载很大，混凝土板的设计厚度通常需要很大，不均匀沉降会引起板块开裂甚至破坏，适用于地质条件很好或地基处理效果好的地区，而且造价高，后续修复较困难。

④沥青铺面

沥青铺面自上而下分别为细粒或中粒式沥青混凝土、粗粒式沥青混凝土、水泥稳定碎石、级配碎石。该方案不但对不同的装卸工艺适用性强，而且对于地基的沉降适应性也比较好，但由于集装箱箱脚应力大，沥青表面容易出现痕迹，时间久了，磨损比较严重，耐久性差。另外沥青摊铺过程中，还会产生一定的污染。

⑤本工程堆場结构方案

本工程场地内有10-15m的软土层，工期紧，常规的堆载预压法、真空预压法、强夯法均不能满足工期要求，另外由于堆场面积有限，业主也不希望营运过程中频繁的维护和维修影响港口日常生产，而目前常用的铺面结构使用过程中均存在一定的沉降，联锁块和条形基础需要需要根据沉降情况进行调整，混凝土铺面沉降后容易发生板块破裂，沥青铺面能够适应沉降，但耐久性差。因此设计过程中，参考建筑设计中的筏形基础，在集装箱箱脚处布置桩基础，下部采用φ600PHC桩，桩长根据计算取19m，上部采用扩大桩帽，考虑需要兼顾20ft和40ft，桩帽平面尺寸确定为1.2m×1.2m，高度为1.0m；为了增强结构的整体性，在桩帽间设置纵横方向的连系梁。考虑堆场的排水，箱脚间的区域采用10cm现浇C30砼。结构图如图2所示。