內河集裝箱碼頭堆場鋪面創新設計

劉建 侯葉軍

摘 要：本工程位于浙江省德清縣，作為浙北地區目前唯一的大型內河集裝箱碼頭，不但承擔德清當地的集裝箱運輸，還要承接杭州地區集裝箱業務，具有重要的意義，但工程場地內存在較厚的軟土層，本工程創新地采用樁基礎作為集裝箱箱腳處理方案，可為后續類型項目提供一定的參考價值。

關鍵詞：集裝箱堆場 鋪面結構 樁基礎

1.概述

我國的內河航運發達，全國內河航運以長江、珠江、黑龍江與松花江、淮河和京杭大運河為主，構成全國內河航運的干線網，覆蓋我國1/3以上的國土。自1996年12月上海港龍吳港務公司開辟第一條內貿集裝箱水運航線以來，全國各內河港口也陸陸續續開展內河集裝箱碼頭建設和內河集裝箱運輸，到2016年，我國內河港口集裝箱吞吐量已達到了1105.4萬TEU。在內河集裝箱蓬勃發展的同時，集裝箱堆場的地基處理方案也越來越得到關注，本文就實際工作中的一些體會進行了總結。

2.集裝箱堆場布置

德清多功能港區總用地面積23.3萬m2（約350畝），采用順岸式布置300噸級多用途泊位7個，碼頭泊位長度為386m，陸域后方依次布置前沿堆場、一線堆場、二線堆場、三線堆場，其中集裝箱堆場44113m2、件雜貨堆場17521m2。工程總平面布置圖如圖1所示。

3.工程地質

根據野外鉆探等資料分析，按成因類型、地質時代、土性特征和物理力學性質的相似和相近，場地共分9個工程地質組，其中①層分為2個亞層、⑤層分為2個亞層，共計11個工程地質層，其中第③層淤泥質粘土全場分布，呈流塑狀，壓縮性高，層厚1.90～15.90m，為本工程的不良地質層，需要進行處理。

4.堆場結構方案

（1）堆貨荷載

集裝箱堆場：均布荷載40kPa，箱角853kN（堆四過五）。

（2）工藝荷載

40.5T軌道式集裝箱龍門起重機：輪壓250kN，輪數6×4=24個，軌距：40m，基距：16m，車輪間距0.75m；

30.5T軌道式集裝箱龍門起重機：輪壓250kN，輪數6×4=24個，軌距：35m，基距：16m，車輪間距0.75m。

（3）常規堆場鋪面方案

經調查，目前國內各內河港口集裝箱堆場的鋪面結構方案主要有以下幾種：

①聯鎖塊鋪面

聯鎖塊鋪面結構層自上而下分別為聯鎖塊、砂墊層、水泥穩定碎石、級配碎石，箱腳區與箱腳間區域采用不同厚度的水泥穩定碎石層。該方案對不同的裝卸工藝適用性強，普遍用于國內各大港口，后續可根據不同區域的沉降情況，局部翻新修復。該方案需要對地基進行處理，由于聯鎖塊對殘留沉降值的要求不高，地基處理要求稍低。

②條形基礎法

條形基礎法是指箱腳區采用現澆的鋼筋混凝土條形基礎，箱角間區域采用聯鎖塊鋪面或現澆混凝土鋪面。該方案目前在于海港大型集裝箱港區應用較多，由于條形基礎高于堆場面，因此不適用于集裝箱正面吊等設備。另外條形基礎需要控制不均勻沉降，地基處理要求高。

③混凝土鋪面

混凝土鋪面結構層自上而下分別為現澆混凝土面層、水泥穩定碎石、級配碎石。該方案對不同的裝卸工藝適用性強，但由于箱腳區域荷載很大，混凝土板的設計厚度通常需要很大，不均勻沉降會引起板塊開裂甚至破壞，適用于地質條件很好或地基處理效果好的地區，而且造價高，后續修復較困難。

④瀝青鋪面

瀝青鋪面自上而下分別為細粒或中粒式瀝青混凝土、粗粒式瀝青混凝土、水泥穩定碎石、級配碎石。該方案不但對不同的裝卸工藝適用性強，而且對于地基的沉降適應性也比較好，但由于集裝箱箱腳應力大，瀝青表面容易出現痕跡，時間久了，磨損比較嚴重，耐久性差。另外瀝青攤鋪過程中，還會產生一定的污染。

⑤本工程堆場結構方案

本工程場地內有10-15m的軟土層，工期緊，常規的堆載預壓法、真空預壓法、強夯法均不能滿足工期要求，另外由于堆場面積有限，業主也不希望營運過程中頻繁的維護和維修影響港口日常生產，而目前常用的鋪面結構使用過程中均存在一定的沉降，聯鎖塊和條形基礎需要需要根據沉降情況進行調整，混凝土鋪面沉降后容易發生板塊破裂，瀝青鋪面能夠適應沉降，但耐久性差。因此設計過程中，參考建筑設計中的筏形基礎，在集裝箱箱腳處布置樁基礎，下部采用φ600PHC樁，樁長根據計算取19m，上部采用擴大樁帽，考慮需要兼顧20ft和40ft，樁帽平面尺寸確定為1.2m×1.2m，高度為1.0m；為了增強結構的整體性，在樁帽間設置縱橫方向的連系梁。考慮堆場的排水，箱腳間的區域采用10cm現澆C30砼。結構圖如圖2所示。

5.結論

（1）本工程已于2016年投入營運，根據業主反饋，箱腳區基本未發生沉降，實際效果很好，表明設計方案是成功可行的。

（2）本工程引入樁基礎作為集裝箱箱腳的處理方案，樁基長度可以根據堆箱高度選擇，工期短，承載力高，堆場利用率高，可快速形成生產力，但造價較高，建議設計單位在應用過程中加以比較。

（3）集裝箱荷載相對建筑荷載小得多，縱橫向連系梁的設置可根據實際堆箱高度進行優化。

（4）本工程的設計方案適用于堆場無流動機械行走要求的堆場，若有流動機械行走要求，可根據營運組織，留出行車通道，分區塊處理。

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