成果簡(jiǎn)介科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)
開敞海域惡劣海況條件下大型深水碼頭施工 關(guān)鍵技術(shù)研究（科技獎(jiǎng)2022）
開敞海域惡劣海況條件下大型深水碼頭施工 關(guān)鍵技術(shù)研究
主要完成單位：中交第四航務(wù)工程局有限公司、中交四航局第二工程有限公司、中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司、大連理工大學(xué)
1、項(xiàng)目基本情況
原油碼頭位于無掩護(hù)的開敞海域易受到惡劣海況的影響。目前我國(guó)港口工程建設(shè)施工過程中面對(duì)惡劣海況的困擾往往無規(guī)范可依據(jù)，缺少理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。開敞海域惡劣海況條件下大型深水碼頭施工關(guān)鍵技術(shù)研究是港口工 程安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的重大技術(shù)需求。
2、技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)
該項(xiàng)目以粵東地區(qū)碼頭工程項(xiàng)目為依托對(duì)象，圍繞近岸無掩護(hù)海域惡劣海況條件下石化碼頭設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究工作，其中包括：
（1）開敞海域波浪特性研究；
（2）惡劣海況施工船舶適應(yīng)性研究；
（3）惡劣海況下深水超大型護(hù)面塊體島式防波堤設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究；
（4）惡劣海況下重力式引橋設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究；
（5）惡劣海況下高樁墩式碼頭設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究。
3、主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)
（1）研究了粵東區(qū)域近 70 年的臺(tái)風(fēng)浪特征，研發(fā)了“26t+75t”的雙層扭王字塊護(hù)面設(shè)計(jì)方法，提出了超大噸位防護(hù)塊體信息化高精度定位技術(shù)，形成了惡劣海況下深水超大型護(hù)面塊體島式防波堤設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)。
（2）研發(fā)了起重船安裝沉箱三維可視化定位技術(shù)，提出了狹窄墩頂履帶式汽車吊自行搭設(shè)墩外側(cè)作業(yè)平臺(tái)工藝，形成了無掩護(hù)海域重力式引橋墩“水轉(zhuǎn)陸”裝備輕量化高效安全施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了惡劣海況可作業(yè)天數(shù)提高 2 倍，起重吊裝工效提高 3 倍。
（3）研發(fā)了極端破碎波作用下鋼管樁受力特性的計(jì)算分析方法， 揭示了惡劣海況下鋼管樁波浪作用機(jī)理及破損機(jī)理，提出了鋼管樁的“柔性?shī)A樁 +樁間拋填+堤后掩護(hù)”的組合穩(wěn)樁技術(shù)，解決了惡劣海況下深水透浪式島堤后碼頭樁基群安全穩(wěn)定問題。研究成果共獲得授權(quán)發(fā)明專利 7 項(xiàng)。
4、成果應(yīng)用
該成果已成功應(yīng)用于廣東石化原油碼頭工程，其包括420米的30萬(wàn)噸級(jí)原油碼頭、92米臨時(shí)靠泊點(diǎn)、19座海上引橋墩、920米島式深水防波堤等工程。該項(xiàng)目所處海域即為中國(guó)十大惡劣海域之一，該海域具有風(fēng)浪大、水流急、季候風(fēng)明顯等特點(diǎn)，施工窗口期間頻受大雨、大霧、臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)對(duì)流天氣的侵?jǐn)_，海況惡劣且復(fù)雜多變，施工難度極高，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年有效海上作業(yè)天數(shù)僅60余天。
該項(xiàng)研究針對(duì)惡劣海況下石化碼頭水上作業(yè)天數(shù)少且不連續(xù)的難點(diǎn)問題， 提出了一系列解決方案，在廣東石化原油碼頭工程項(xiàng)目應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 本技術(shù)提高了惡劣海況下石化碼頭設(shè)計(jì)及施工技術(shù)水平，推動(dòng)了“水轉(zhuǎn)陸”工 藝、三維可視化信息技術(shù)與拋石基床振動(dòng)夯實(shí)技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了防波堤、 引橋墩與碼頭的施工安全和效率的提升，降低了施工成本，縮短了至少半年工期。
5、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益
該項(xiàng)研究針對(duì)惡劣海況下石化碼頭水上作業(yè)天數(shù)少且不連續(xù)的難點(diǎn)問題， 提出了一系列解決方案： 成功地解決了石化碼頭中島式防波堤施工期結(jié)構(gòu)防臺(tái)安全問題； 極大提高了惡劣海況下墩式結(jié)構(gòu)的可作業(yè)天數(shù)以及起重吊裝效率；解決了惡劣海況下深水透浪式島堤后碼頭樁基群安全穩(wěn)定問題。在廣東石化原油碼頭工程項(xiàng)目應(yīng)用，降低施工成本約 9162 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
