高樁梁板式與重力式沉箱碼頭結(jié)構(gòu)造價淺析

陳 榆

（福建省港航勘察設(shè)計院 福建 福州 350002）

高樁梁板式與重力式沉箱碼頭結(jié)構(gòu)造價淺析

陳 榆

（福建省港航勘察設(shè)計院 福建 福州 350002）

在沿海大中碼頭結(jié)構(gòu)選型中，工程造價是一個重要的參考依據(jù)，本文以廈門港某碼頭為研究對象，僅對碼頭設(shè)計方案中兩種結(jié)構(gòu)的工程造價進行比較分析，探討影響碼頭結(jié)構(gòu)工程造價的主要因素，目的在于合理的控制項目投資，以取得最大的投資效益。

高樁梁板式；重力式沉箱；工程造價

1、工程概況

廈門港某碼頭，建設(shè)規(guī)模為3000噸級通用泊位（水工結(jié)構(gòu)按靠泊5000噸級船舶設(shè)計）3座及相應(yīng)配套的給排水、消防、供電照明、環(huán)保、生產(chǎn)和生活輔助等設(shè)施。

2、主體結(jié)構(gòu)布置

根據(jù)鉆探資料，工程區(qū)自上而下主要地層分別為淤泥、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土混碎石、中砂、散體狀強風(fēng)化二長花崗巖、碎裂狀強風(fēng)化二長花崗巖和中風(fēng)化二長花崗巖。

基于工程所在位置的地質(zhì)條件，并考慮荷載條件、福建地區(qū)不同結(jié)構(gòu)型式碼頭的使用現(xiàn)狀等因素，提出高樁梁板式結(jié)構(gòu)和重力式沉箱結(jié)構(gòu)兩種碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

（1）高樁梁板結(jié)構(gòu)：碼頭平臺寬22m，長384m，共分6段。據(jù)地質(zhì)鉆探，基礎(chǔ)段基巖坡度平緩且覆蓋層厚度較大，故碼頭排架樁基采用預(yù)制混凝土方樁，樁端持力層為散體狀強風(fēng)化二長花崗巖。共設(shè)66個排架，排架間距6.0m，單個排架共布7根600×600mm預(yù)制混凝土方樁，其中1對叉樁，其余為直樁。碼頭上部結(jié)構(gòu)由橫梁、縱梁、門機軌道梁、面板等組成。碼頭附屬設(shè)施主要有橡膠護舷、系船柱等。結(jié)構(gòu)斷面見圖1。

圖1 高樁梁板結(jié)構(gòu)斷面圖

（1）重力式沉箱結(jié)構(gòu)：碼頭泊位長度 384m，為連片式布置，碼頭面高程為8.0m，前沿停泊水域設(shè)計底高程為-6.3m，停泊水域?qū)挾?4m，拋石基床預(yù)留頂高程為-7.8m。碼頭基礎(chǔ)持力層主要為粉質(zhì)粘土，小部分為中砂層。在基床上安放鋼筋砼沉箱，沉箱尺寸有長9.0m×寬7.0m×高10.5m和長8.5m×寬7.0m×高10.5m兩種，單個沉箱重量分別為450t和433t。沉箱內(nèi)回填中粗砂和二片石墊層。上部現(xiàn)澆C40砼胸墻，墻后拋石棱體并設(shè)二片石墊層及混合倒濾層。碼頭附屬設(shè)施包括橡膠護舷、系船柱、鐵爬梯等。結(jié)構(gòu)斷面見圖2。

3、結(jié)構(gòu)造價分析

基于文章篇幅考慮，本文僅對兩種方案的碼頭結(jié)構(gòu)進行造價比較分析。碼頭泊位長度以384m計取，參考2016年3月信息價，編制出兩種方案的造價見表1～表2：

圖2 重力式沉箱結(jié)構(gòu)斷面圖

表1 高樁梁板式結(jié)構(gòu)造價分析表

表2 重力式沉箱結(jié)構(gòu)造價分析表

表3 主要材料分析表

（1）由表1可以看出，高樁梁板式結(jié)構(gòu)中主要費用分別為樁基礎(chǔ)占31%、上部結(jié)構(gòu)占20%。主材方面：鋼材比重最大占57%、水泥占27%（表3），可見，鋼材與水泥的價格是影響高樁梁板式結(jié)構(gòu)方案造價的主要因素，近年來鋼材、水泥價格隨市場波動較大，為有效應(yīng)對材料價格大幅波動對工程造價的影響，造價人員應(yīng)總結(jié)價格波動對工程造價的影響規(guī)律，并建立相應(yīng)的價格調(diào)整機制、構(gòu)建完善的價格調(diào)整體系，實現(xiàn)工程造價過程控制、動態(tài)管理。

（2）由表2可以看出，重力式沉箱結(jié)構(gòu)中主要費用分別為水域挖泥占42%，沉箱預(yù)制安裝及箱內(nèi)回填占16%、墻身及墻后回填共占24%。主材方面：砂、石回填量共占主材的60%（表3），因此砂石的價格是影響重力式結(jié)構(gòu)造價的主要因素，為更好的控制成本，砂石等主材應(yīng)考慮“就近取材”，選擇信譽高、材質(zhì)好、運輸方便的供應(yīng)商以便在價格上取得優(yōu)勢。

（3）計算表明，高樁梁板式結(jié)構(gòu)造價約為13萬元/延米，重力式沉箱結(jié)構(gòu)造價約為23萬元/延米，高樁梁板式結(jié)構(gòu)較重力式沉箱結(jié)構(gòu)每延米節(jié)省造價約76%。

4、方案比選分析

根據(jù)工程建設(shè)的特點，碼頭主體部分的兩種結(jié)構(gòu)方案均能滿足使用要求，在技術(shù)上均是可行的。其中：

高樁梁板式結(jié)構(gòu)為離岸式布置，水工結(jié)構(gòu)采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)，對水流影響較小。樁基采用預(yù)制混凝土方樁，適合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，施工工藝、經(jīng)驗方面也較成熟，且后方盡量保留原陸域上已有的建筑物，大大節(jié)省了工程投資。

重力式沉箱結(jié)構(gòu)為順岸連片式布置，碼頭與陸域連成片，主體采用沉箱結(jié)構(gòu)，對水流影響較大。水域開挖量大，基床拋石量多，重力式墻身形成后，在墻后回填拋石減壓棱體，后方新增陸域部分回填開山土石，回填體與拋石減壓棱體之間通過倒濾層過渡。這樣雖可獲得較大場地，但造價也較高出許多。

方案選擇從實際使用需要和控制投資出發(fā)，經(jīng)綜合比選認(rèn)為高樁梁板式結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢，因此推薦其作為實施方案。

5、小結(jié)

沿海碼頭作為經(jīng)濟發(fā)展和提供公共運輸服務(wù)的綜合體，設(shè)計階段在進行水工結(jié)構(gòu)選型時，要充分考慮其特點，結(jié)合工程所處的自然條件、地質(zhì)條件、主材來源情況、對結(jié)構(gòu)的使用要求及施工條件等因素進行綜合考慮，并通過經(jīng)濟比較選定合適的方案，以達(dá)到減少工程工期、控制投資成本、降低工程造價的目的。

[1]韓里安. 《港口水工建筑物》，北京：人民交通出版社，2008.10

[2]水運工程造價工程師教材編寫組. 《水運工程造價基礎(chǔ)》、《水運工程施工技術(shù)》、3《水運工程造價計價與控制》，水運工程造價工程師參考教材，2013.

TU43

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1007-6344（2016）07-0198-02