重慶烏江彭水水電站三斧沱重件碼頭工程關鍵技術研究

該工程主要承擔重慶烏江彭水水電站工程施工期水運進場的機電設備、鋼結構重大件及部分水泥、粉煤灰等裝卸任務，單件重量為40～240t，其中最重件為水輪機轉輪重，約238t；最長件為橋機主梁，長×寬×高為28×2.42×3.30m。該設計主要針對烏江流域水位落差和日變幅大、兩岸陸域條件差及停靠船型多樣等難點進行了研究。

主要研究內容和關鍵技術

1、重件碼頭平面布置型式

目前，國內內河上重件碼頭多為拖絞式、滾裝式、橋式起重機和扒桿式起重機等型式。如：清江隔河巖水利樞紐重件碼頭——拖絞式，其投資較低，但開挖量較大、工藝技術水平較原始及運輸安全性差；三峽水利樞紐右岸重件碼頭——滾裝式，其重件運輸安全便捷，但需建造專用滾裝船和斜架車、工程造價高且專用滾裝船在烏江航道航行的通用性差；三峽水利樞紐左岸重件碼頭——橋式起重機，其重件運輸安全便捷，但需占用較大水域，影響主航道通航安全；江西核電廠重件碼頭——扒桿式起重機，其重件運輸安全便捷，但投資較大、且占用后方陸域較大。

工程位于烏江流域三斧沱右岸，該處水流湍急、地形陡峭。通過比較和分析上述重件碼頭的優缺點，結合工程選定港址的地形地質，設計水位及水位日變幅等條件，碼頭選用“固定式全回轉起重機+重力墩”碼頭布置型式，按順勢分級布置的方式，由工作平臺、起重機安裝平臺和系靠船墩組成。其中工作平臺考慮進出港彭桑公路和重件運輸坡度要求確定為255m；在陸域前沿及上、下游側設重力式擋土墻進行支擋，在陸域前沿線14.5m高程239.5m處設置起重機安裝平臺，在陸域前沿線29.5 m高程205.35m處設置靠、系船墩。該布置型式可較大的節省投資，且重件運輸裝卸安全可靠、方便快捷，刷新了水電站重件碼頭布置型式。

2、重件碼頭裝卸工藝方案

根據該工程地形、水工結構及貨種要求，重大件裝卸采用“垂直起吊+3600全回轉裝卸”的工藝方案，即在起重機安裝平臺上按照1臺260t固定式全回轉起重機，可實現重件垂直起吊直接裝車的要求，該工藝方案填補了內河港口重件碼頭特大噸位重件裝卸采用360°全回轉固定式起重機的空白。此外，該設計也對260t固定式全回轉起重機技術要求進行了創新，主要如下:

該設備上設置了3個吊鉤（1個主鉤，2個副鉤），主、副鉤最大起重量分別為260t，50t和16t，有效地結合了重件兼顧普通件雜貨裝卸作業的要求。

固定式全回轉起重機最大工作幅度49m，最大起升高度73m，最大傾覆力矩54600t·m，可以同時覆蓋2條360t普通駁船或1條500t重件駁船，解決了彭水水電站地形地質條件復雜、船型多樣、水域和陸域條件差的難點。

固定式全回轉起重機回轉支承軸承創造性地運用了多排滾珠、滾道及壓、鉤輪的結構型式，回轉軸承直徑φ6000，有效地解決了重件起吊傾覆力矩大的難點。

3、水工結構方案

該工程重件碼頭水工結構主要包括起重機安裝平臺及靠船墩。起重機安裝平臺由上承臺、筒體、下承臺及樁基組成，安裝平臺頂部高程239.5m，底部高程219.5m。根據港區地質條件及外部荷載條件（最大傾覆力矩為54600kN·m），上承臺平面尺寸為10×10m，厚2.5m；筒體為箱形斷面，斷面尺寸為6×6m，壁厚0.6m；下墩臺平面尺寸為10×10m，厚2.0m；均為現澆C30鋼筋砼結構。根據地形地質條件，由于下墩臺座落于強風化基巖面上，承載力不能滿足結構要求，故其下設9根φ1200挖孔灌注樁，樁間距3.6m。

系、靠船墩共6個，平面尺寸均為3×3m，高均為19.5m，為現澆C30鋼筋砼重力墩式結構，系、靠船墩嵌巖2.0m。

系靠船結構型式創造性地運用了船閘固定式系船柱布置型式，克服了工程區水位落差和日變幅大、需停靠烏江特有船型的難點。

推廣應用前景

工程于2004年10月開工建設，2006年3月竣工投入使用，目前運行良好。

該工程與我國內河港口拖絞式、滾裝式、橋吊式、扒桿式重件碼頭有所不同，所采用關鍵技術，取得了良好的經濟效益，工程的安全性、自動化程度得到了充分驗證，在長江內河港口領域具有非常廣闊的市場。

（作者單位：長江水利委員會）