1、工程概况
舟山港马迹山港区宝钢矿石码头二期工程
位于浙江省舟山市嵊泗县马迹山岛,距舟山定
海约74海里,属于外海区域。
宝钢矿石码头二期工程是在一期已建工程
基础上进行扩建,包括5万吨级和1万吨级装
船泊位各一个,后方堆场与装船码头通过陆域
和海域的高架廊道连接,全长760米。21#廊道 图一 21#廊道区域图
为海域高架廊道,是矿石装卸系统取装线的重要组成部分,跨海连接6#转运站和装船码头,位于一期装船码头和山体之间形成的三角形海域(见图一)。21#廊道包括4跨上弦和10跨下弦共计14跨桁架,其中单跨34米,桁架净宽8.7米,廊道总长近500米,总重量约1000吨。单跨桁架结构形式是两边侧榀并以其上下弦联系梁构成一个钢框架,再铺以纵梁和花纹铺板。
施工区域潮水设计水位情况:
设计高水位 2.22m(潮峰累积频率10%)
设计低水位 -1.78m(潮谷累积频率90%)
极端高水位 3.30m(重现期50年一遇)
极端低水位 -2.75m(重现期50年一遇)
2、工程特点
21#廊道属于钢结构形式,整条廊道座落在水工墩台基础上,结构形式为桁架型结构。由于廊道的特殊地理位置,施工区域狭小,作业面主要在船上,钢结构安装的难度相当大。
2.1 廊道分批安装
廊道位于一期装船码头、引桥和海岛围成的三角形海域内,与二期装船码头相连,仅有二期装船码头同一期连接段处的一个船舶出入口,根据现场实际地理位置,由于廊道北侧礁石多,且有水工墩台的抛石,船舶无法进入,因此,施工船舶必须沿着一期装船码头东侧进入三角形施工区域内。(具体位置图二)根据现场的实际条件,若钢廊道在水工12个墩台全部施工完后进行安装,将导致施工船舶无法进入三角施工区域。在项目前期策划阶段,项目部经综合考虑,并同水工单位协商沟通,确定采用分批安装,即:水工墩台先进行B1-B9共9个墩台的浇注施工,待8跨桁架安装完成后进行B10-B12墩台的施工。
图二 平面布置图
2.2 自然条件差
钢廊道施工区域位于山脚下,最近处离山体仅有20多米,且根据设计院提供的数据及水工施工单位现场勘察结果,施工区域水下还存在暗礁,一处浅点在-3.2m,影响船舶的航行。施工区域恰好在山体走势的转折处,这样海浪在此处形成涡流,暗涌非常大。施工区域海况的总体评价是风高浪急涌大。钢廊道水工墩台交付安装时间在7月中旬,正是热带气旋最频繁的台风期季节,因此,施工过程做好防台工作非常重要。
2.3 结构安装的精度要求高
21#廊道属于二期工程取装线陆域与码头连接的重要组成部分,是输送皮带机安装的支撑结构,钢廊道的施工轴线是保证皮带机安装及整个皮带机流程顺利运行的基准。根据水运工程质量标准的要求,皮带机滚筒和机架中心线允许偏差仅2mm,因此为保证皮带机安装的精度,必须首先保证钢廊道的安装精度。
2.4 施工方案的选择是关键
现场的实际海域相对比较狭窄,又受到墩台基础抛石护墩的影响,廊道靠山侧施工船舶无法进入,因此安装区域只能是廊道海侧方向水域。施工方案的选择非常关键,将直接影响到工程的质量、进度、安全、成本等各个方面。
3、施工方案
3.1 方案分析
根据廊道的实际地理位置、现场海况及以往钢廊道施工经验,最初选择方案时考虑了两种施工方案,即桁架整体吊装方案和散件拼装安装方案,下面从几方面予以比较,选择其中较优的施工方案,见表一。