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    勘察設計獎
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    福州港羅源灣港區將軍帽作業區一期工程(設計獎2022)
    發布時間: 2024-01-29  來源:     點擊量:0   分享:

    福州港羅源灣港區將軍帽作業區一期工程設計

    20222023年度第一批優秀設計一等獎

     

    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區一期工程,是福建省重點工程,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區,新建115萬噸級散貨泊位(水工結構按30靠泊萬噸級船舶設計)及相應配套設施,設計吞吐能力為1180萬噸/年。

    二、技術難點和特點

    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、實現電廠的無縫對接等,合理確定碼頭及堆場布置。

    2. 裝卸工藝系統復雜,本工程作為電廠配套碼頭,在兼顧為電廠直接配送煤服務外,還具備社會中轉服務功能,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。

    4. 水工結構設計難度大,本工程泊位等級按照30萬噸級散貨船設計,地質條件十分復雜,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,最長樁長達95m。

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

    6. 環保、智能化水平要求高:在港區環保、生產自動化、數字化煤場及自動控制等方面均達到了較高要求。

    三、創新點

    1. 總平面布置“前港后廠”模式,最大發揮岸線和土地資源。

    華能羅源電廠緊鄰本工程布置,且電廠無煤炭堆場,需要與本工程共用堆場。本工程總平面布置與電廠總平面布置總體協調,在保證碼頭正常生產的情況下也兼顧了電廠儲煤、供煤堆場的需要?!扒案酆髲S”布置模式,最大程度提高了岸線資源、堆場資源的利用效率,降低了碼頭及電廠的運營成本,實現了優勢互補。

    2. 裝卸工藝方案復雜、裝卸工藝流程多、電廠供煤要求高。

    裝卸工藝系統復雜,本工程具備社會煤炭接卸、中轉服務功能外,還兼顧為電廠直接配送煤服務。在泊位長度、建設規模等不變的情況下,要求單一泊位實現卸船和裝船功能,裝卸工藝系統進行了多方案的比選和優化設計,提出了共用引橋、皮帶機廊道、裝卸設備共軌等優化方案,實現裝卸合一功能的情況下最大程度減少工程的費用增加。堆場布置針對后方電廠煤炭配送、社會裝船轉運不同特點及要求進行針對性設計,采用電廠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,實現節省投資的情況下降低運營期成本。

    3. 碼頭地質變化劇烈,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,并通過鋼管樁加芯柱增強樁基剛度,協調結構段變位,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。通過數值模擬方法研究了超深橫梁的受力工作狀況,優化了結構斷面和配筋。通過本工程積累了大直徑斜樁嵌巖設計、施工、檢測等一整套經驗。

    4. 陸域淤泥深度變化大,地基處理因地制宜、細化調整。

    堆場陸域處于羅源灣內海岸、三面環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及地形條件,同時結合相鄰電廠開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、開挖換填等,同時結合了相鄰電廠開山填料,大幅減少了投資。 

    5. 超厚軟基條件下的護岸穩定技術。

    護岸處最大淤泥厚度近50m,實踐了超厚淤泥護岸穩定技術。面對超厚淤泥、工期較緊帶來的護岸易失穩、周邊養殖的生態環保要求高等難題,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題,并保證了護岸結構的經濟性。

    6. 港口智慧化水平較高,綠色、環保、節能效果顯著

    堆場采用自動堆取料機方案,實際運營效果良好,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,運營過程中根據工況實現皮帶機調速運行,大大降低了運營成本。

    1#-4#露天堆場四周布置防風網,靠近環境敏感點的5#、6#堆場采用大跨度堆煤罩棚封閉方案,有效控制了場區內粉塵外溢,嚴格落實環保各項措施,污水收集、固廢處理等均布置了相關設施。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區一期工程中得到全面應用。

    五、經濟和社會效益

    本工程將一個三面環山的灘涂地,建設成國內一流的綠色智慧港口;通過精細的總平面布置、細致的環??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;避免了相鄰村莊整體搬遷的高額費用,大幅降低建設難度。工程采用先進的環保、除塵技術和節能減排措施,節能環保效果顯著。

    本工程填補了閩東北協同發展區閩東片區無10萬噸以上對外開放碼頭泊位的空缺,為緩解福州港通過能力不足的矛盾,優化港口規模結構,促進羅源灣臨港工業發展的要求發揮了重要作用,經濟和社會效益顯著。

     

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