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勘察設計獎
福州港羅源灣港區將軍帽作業(yè)區一期工程(設計獎2022)
發(fā)布時(shí)間: 2024-01-29  來(lái)源:     點(diǎn)擊量:0   分享:

福州港羅源灣港區將軍帽作業(yè)區一期工程設計

20222023年度第一批優(yōu)秀設計一等獎

 

申報單位  中交水運規劃設計院有限公司

 

一、項目基本情況

福州港羅源灣港區將軍帽作業(yè)區一期工程,是福建省重點(diǎn)工程,是華能羅源港電儲送一體化綠色建設示范項目的重要組成部分。本工程位于福建省福州市羅源灣將軍帽作業(yè)區,新建1個(gè)15萬(wàn)噸級散貨泊位(水工結構按30靠泊萬(wàn)噸級船舶設計)及相應配套設施,設計吞吐能力為1180萬(wàn)噸/年。

二、技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)

1. 總平面布置應結合“港電儲”基地及公共碼頭的的要求,針對本工程水陸域條件、實(shí)現電廠(chǎng)的無(wú)縫對接等,合理確定碼頭及堆場(chǎng)布置。

2. 裝卸工藝系統復雜,本工程作為電廠(chǎng)配套碼頭,在兼顧為電廠(chǎng)直接配送煤服務(wù)外,還具備社會(huì )中轉服務(wù)功能,單一泊位裝卸工藝系統應具備卸船和裝船功能。

3. 地質(zhì)條件復雜,項目位于山區海岸,具有大陡坡、大水深、裸巖且起伏大、淤泥厚及指標差等特點(diǎn)。

4. 水工結構設計難度大,本工程泊位等級按照30萬(wàn)噸級散貨船設計,地質(zhì)條件十分復雜,基巖面起伏大,部分區域為陡坡裸巖,穩樁困難,部分基巖面較深且上部軟泥深達40m,最長(cháng)樁長(cháng)達95m。

5. 填海成陸邊界條件復雜、工期要求緊迫。為滿(mǎn)足后方堆場(chǎng)填海成陸工期及電廠(chǎng)土石方消納的需求,需統籌考慮填方進(jìn)度需求、地基處理效果及前方碼頭的安全穩定。

6. 環(huán)保、智能化水平要求高:在港區環(huán)保、生產(chǎn)自動(dòng)化、數字化煤場(chǎng)及自動(dòng)控制等方面均達到了較高要求。

三、創(chuàng )新點(diǎn)

1. 總平面布置“前港后廠(chǎng)”模式,最大發(fā)揮岸線(xiàn)和土地資源。

華能羅源電廠(chǎng)緊鄰本工程布置,且電廠(chǎng)無(wú)煤炭堆場(chǎng),需要與本工程共用堆場(chǎng)。本工程總平面布置與電廠(chǎng)總平面布置總體協(xié)調,在保證碼頭正常生產(chǎn)的情況下也兼顧了電廠(chǎng)儲煤、供煤堆場(chǎng)的需要?!扒案酆髲S(chǎng)”布置模式,最大程度提高了岸線(xiàn)資源、堆場(chǎng)資源的利用效率,降低了碼頭及電廠(chǎng)的運營(yíng)成本,實(shí)現了優(yōu)勢互補。

2. 裝卸工藝方案復雜、裝卸工藝流程多、電廠(chǎng)供煤要求高。

裝卸工藝系統復雜,本工程具備社會(huì )煤炭接卸、中轉服務(wù)功能外,還兼顧為電廠(chǎng)直接配送煤服務(wù)。在泊位長(cháng)度、建設規模等不變的情況下,要求單一泊位實(shí)現卸船和裝船功能,裝卸工藝系統進(jìn)行了多方案的比選和優(yōu)化設計,提出了共用引橋、皮帶機廊道、裝卸設備共軌等優(yōu)化方案,實(shí)現裝卸合一功能的情況下最大程度減少工程的費用增加。堆場(chǎng)布置針對后方電廠(chǎng)煤炭配送、社會(huì )裝船轉運不同特點(diǎn)及要求進(jìn)行針對性設計,采用電廠(chǎng)配送煤炭和裝船配送煤炭不同效率的工藝布置方案,并考慮一定的兼顧性,實(shí)現節省投資的情況下降低運營(yíng)期成本。

3. 碼頭地質(zhì)變化劇烈,結構設計須嚴格控制結構剛度變化,控制碼頭不均勻沉降,保證了裝卸設備的安全穩定運行。

碼頭采用大剛度橫梁,并通過(guò)鋼管樁加芯柱增強樁基剛度,協(xié)調結構段變位,改善排架受力,確保卸船機和裝船機等設備的安全穩定運行。通過(guò)數值模擬方法研究了超深橫梁的受力工作狀況,優(yōu)化了結構斷面和配筋。通過(guò)本工程積累了大直徑斜樁嵌巖設計、施工、檢測等一整套經(jīng)驗。

4. 陸域淤泥深度變化大,地基處理因地制宜、細化調整。

堆場(chǎng)陸域處于羅源灣內海岸、三面環(huán)山包圍的狹窄灘涂空間,淤泥厚度最大近40m,部分區域基巖裸露,軟基處理方案充分考慮地質(zhì)及地形條件,同時(shí)結合相鄰電廠(chǎng)開(kāi)山填料充足的有利因素,根據淤泥厚度分區采用拋石擠淤、插排水板堆載預壓、開(kāi)挖換填等,同時(shí)結合了相鄰電廠(chǎng)開(kāi)山填料,大幅減少了投資。 

5. 超厚軟基條件下的護岸穩定技術(shù)。

護岸處最大淤泥厚度近50m,實(shí)踐了超厚淤泥護岸穩定技術(shù)。面對超厚淤泥、工期較緊帶來(lái)的護岸易失穩、周邊養殖的生態(tài)環(huán)保要求高等難題,護岸提出了淺層階梯置換、排水固結的基礎處理+寬肩臺、窄堤身的護岸結構方案,成功解決了超厚軟基條件下的護岸穩定問(wèn)題,并保證了護岸結構的經(jīng)濟性。

6. 港口智慧化水平較高,綠色、環(huán)保、節能效果顯著(zhù)

堆場(chǎng)采用自動(dòng)堆取料機方案,實(shí)際運營(yíng)效果良好,達到了預測設計目標。煤炭采制樣采用煤炭全自動(dòng)采制樣系統,提高了采樣制樣的效率和準確性。皮帶機采用變頻控制技術(shù),運營(yíng)過(guò)程中根據工況實(shí)現皮帶機調速運行,大大降低了運營(yíng)成本。

1#-4#露天堆場(chǎng)四周布置防風(fēng)網(wǎng),靠近環(huán)境敏感點(diǎn)的5#、6#堆場(chǎng)采用大跨度堆煤罩棚封閉方案,有效控制了場(chǎng)區內粉塵外溢,嚴格落實(shí)環(huán)保各項措施,污水收集、固廢處理等均布置了相關(guān)設施。碼頭設有岸電設施,大幅減少船舶在港大氣污染物排放和噪聲污染,助力綠色港口建設。

四、成果應用

本設計成果已在福州港羅源灣港區將軍帽作業(yè)區一期工程中得到全面應用。

五、經(jīng)濟和社會(huì )效益

本工程將一個(gè)三面環(huán)山的灘涂地,建設成國內一流的綠色智慧港口;通過(guò)精細的總平面布置、細致的環(huán)??刂拼胧?,確保了港區與相鄰村莊的和諧相處、工程的順利推進(jìn);避免了相鄰村莊整體搬遷的高額費用,大幅降低建設難度。工程采用先進(jìn)的環(huán)保、除塵技術(shù)和節能減排措施,節能環(huán)保效果顯著(zhù)。

本工程填補了閩東北協(xié)同發(fā)展區閩東片區無(wú)10萬(wàn)噸以上對外開(kāi)放碼頭泊位的空缺,為緩解福州港通過(guò)能力不足的矛盾,優(yōu)化港口規模結構,促進(jìn)羅源灣臨港工業(yè)發(fā)展的要求發(fā)揮了重要作用,經(jīng)濟和社會(huì )效益顯著(zhù)。

 

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