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《水利水運工程學報》2014年第三期

1駁岸結構選型研究

徐圩港區駁岸結構可選擇以下型式:爆破擠淤堤、全清淤拋石堤、塑料排水板+袋裝砂堤芯堤、直立堤，見圖2。但是徐圩港區駁岸結構型式的選擇除應考慮上述幾種因素外，還必須考慮與之匹配的碼頭結構的型式、造價及其所形成的陸域面積和水域面積的利用情況，以保證綜合投資成本最低。為便于對比分析，駁岸結構的天然泥面高程取－4．0m，陸域形成高程取8．0m。下面從方案特點、適用條件和主要經濟指標來對比各類結構型式。

1．1爆破擠淤堤爆破擠淤法無需大型施工機械和復雜的施工技術，施工速度快、投資省、見效快。但該方案施工期受石料供應和施工方法的影響，工期不可控。由于爆破所需石料量較大，且需由陸上推進施工，根據徐圩港區規劃平面布置圖，爆破拋石斜坡堤方案適用于一、二港池的駁岸。通過陸上拋石爆破推進形成駁岸，爆破速度快，與在建的東、西防波堤(包括隔堤)一起形成一、二港池后方圍區，有利于盡快形成港池及航道疏浚土的吹填條件。參考徐圩港區現有的石料供應情況和施工條件，即東西防波堤建設長度超過一、二港池，為爆破擠淤堤提供施工通道條件下的造價估算，本方案每延米造價為14．3萬元。

1．2全清淤拋石堤本方案特點是清淤換填在水上進行，比只能由陸上單點推進的爆破法靈活，可水上多點鋪開施工。該方案施工期受石料供應的影響，工期不可控。根據清淤換填法筑堤的特點分析，若徐圩港區一至六港池采用滿膛式結構碼頭，則后方圍堤和駁岸均具備采用清淤換填筑堤的條件，相對而言，對于水深較深、滿足施工開挖作業條件、淤泥厚度適中的區域，更利于采用清淤換填工藝。因此，如前所述，若一、二港池采用拋石爆破斜坡堤接岸結構，則在三至六港池的斜坡堤駁岸中，適宜采用清淤換填斜坡堤結構方案。參考徐圩港區現有石料供應情況和施工條件，即全清淤堤一部分采用水拋石施工，另一部分在東西防波堤建設進度滿足為全清淤堤提供陸上拋部分施工通道條件下進行的綜合造價估算，本方案每延米造價為16．60萬元。

1．3塑料排水板+砂被拋石斜坡堤本方案思路是將土體中的孔隙水排出，逐漸固結，使地基發生沉降，同時土體強度逐步提高，主要解決沉降和穩定問題。該方案施工期受地基處理方式的影響，工期不可控。根據徐圩港區規劃平面布置圖，由于排水板+砂被拋石斜坡堤方案不受接岸推進施工的影響，具備水上多點作業的條件，因此，該方案在一至六港池的棧橋式碼頭駁岸中均適用。根據一至六港池軟土分布的特征，參照國內類似工程的經驗，軟土厚約15．0m，爆破拋石的置換量越大，本方案的價格優勢就越明顯。徐圩港區軟土最厚的區域集中于中部地區，三、四港池的天然淤泥厚度達12～18m，且中部港區與陸地脫離，因此，本方案最適宜在三、四港池的棧橋式碼頭駁岸中采用。參考徐圩港區現有砂料供應情況和施工條件，即塑料排水板+砂被拋石斜坡堤一部分采用水上施工，另一部分在東西防波堤建設進度滿足該堤提供陸上拋部分施工通道條件下進行綜合造價估算，本方案每延米造價為13．8萬元。

1．4桶式基礎結構堤該結構方案主要采用鋼筋混凝土材料，可采用工廠化生產，投資造價可控。該結構本身不會產生大的沉降，且該結構還采用負壓下沉工法，對地基起到真空預壓的效果，進一步減小工后沉降。該結構方案的試驗工程已經在徐圩港區取得了成功，驗證了結構方案和施工方案的合理性。桶式基礎結構駁岸根據自身特點，適用條件受水深和淤泥層厚度限制，通過經濟性分析，認為該方案在淤泥層厚度5～15m，水深超過7m的淤泥質海岸使用時，造價比較理想。在徐圩港區三至六港池區，淤泥層厚度為8～12m，水深7～11m，符合桶式基礎結構的使用條件，在該區采用本方案可以節省投資和工期。參考徐圩港區防波堤工程，進行綜合造價估算，本方案每延米造價為12．1萬元。

1．5駁岸結構方案比較從建設時序、建設工期、建設條件及投資造價等方面對比以上4種方案后認為:直立堤每延米造價最低，投資可控性最優，工期有保證;在施工通道順暢和石料供應充足的條件下，爆破擠於堤優于塑料排水板+袋裝砂堤芯堤;在施工通道順暢和砂料供應充足的條件下，塑料排水板+砂被拋石斜坡堤可以替代爆破擠於堤;全清淤堤造價最高，石料用量最多，投資可控性最差，要謹慎使用。針對徐圩港區駁岸結構，考慮港區建設時序、建設工期和材料供應，建議首選方案為桶式基礎直立堤，其次為爆破堤，再次為塑料排水板+砂被拋石斜坡堤，不推薦全清淤堤。

2碼頭結構選型

對于連云港徐圩港區工程建設來說，駁岸結構先于碼頭結構建設，因此，為實現工程綜合投資成本最低、效益最大化的目標，駁岸結構的選擇還應充分考慮今后碼頭布置和結構選型這一重要因素。基于上述可行的駁岸結構，通過綜合技術經濟對比，分析徐圩港區碼頭結構型式的最優組合。

2．1碼頭使用條件按照規劃安排，本港區將建設大型通用碼頭、液體散貨碼頭、干散貨碼頭、集裝箱碼頭。為利于對比分析，碼頭使用條件按軌距30m考慮，碼頭面高程為7．0m，前沿水深按－16m考慮，天然泥面高程取－4m，陸域形成標高8．0m。

2．2與斜坡堤對應的碼頭結構型式根據經驗，在軟土地基上建造碼頭，一般采用高樁梁板結構最為經濟，所以本次研究采用高樁梁板碼頭結構。碼頭考慮寬36m，碼頭面標高7．0m，裝卸船機采用30m軌距。引橋結構考慮碼頭每300m長設一座引橋，引橋寬20m，橋面設計標高7．0～8．0m，采用簡支板連接駁岸，結構斷面見圖3。該方案中，碼頭結構離駁岸結構較遠，基槽開挖對駁岸結構使用功能沒有影響。但是引橋增加了港池無效水域面積，減少了港區陸域面積，每延米浪費了80m2以上面積，影響投資效益。參考連云港地區已建高樁梁板碼頭的造價，給出徐圩港區碼頭結構和引橋結構的綜合造價(未計碼頭前沿挖泥費用)，本方案每延米造價為37．5萬元。

2．3與直立堤對應的碼頭結構型式與直立堤對應的碼頭結構型式，在港區建設中常采用的是引橋碼頭和滿堂碼頭。分析徐圩港區的自然條件和功能要求，兩種型式都可以使用。

2．3．1引橋碼頭碼頭結構及引橋結構同3．2節。結構斷面見圖4。碼頭結構通過短引橋離開直立式駁岸結構，消除了碼頭的基槽開挖對駁岸結構使用功能的影響。同樣浪費了港池的空間，每延米浪費20m2以上的面積，但相對于長引橋方案而言，其對投資效益的影響較小。參考連云港地區已建高樁梁板碼頭的造價，給出徐圩港區碼頭結構和引橋結構的綜合造價(未計碼頭前沿挖泥費用)，本方案每延米造價為36．1萬元。

2．3．2滿堂碼頭碼頭結構同長引橋碼頭結構，只是在樁基打設完成后，二次拋填一個小棱體，彌補駁岸前挖除的土體。碼頭結構與直立式駁岸結構通過簡支板連接。結構斷面見圖5。碼頭與后方場地連成一片，具有操作使用方便、交通組織流暢、陸域面積大、適應性強等優點，使圍海造陸投資效益最大化。參考連云港地區已建高樁梁板碼頭的造價，給出徐圩港區碼頭結構、碼頭前沿挖泥費用和駁岸前二次拋填費用的綜合造價，本方案每延米造價為37．0萬元。

2．4綜合比選分析綜合考慮工程造價和投資效益，對比以上3種方案，斜坡堤的引橋方案工程投資效益損失過大，從長期投資考慮，滿堂碼頭桶式基礎方案投資效益最優。而桶式基礎+引橋+高樁梁板碼頭方案的長期投資效益略低于滿堂方案。

3結語

(1)在大規模陸域形成之初，徐圩港區駁岸結構的選型和建設應該統籌考慮其與后續碼頭結構選型的關系，處理好這個關系，可以實現港區開發建設綜合效益最大化。(2)根據港區地質條件、施工工藝、工程造價初步分析，適合于徐圩港區的駁岸結構有爆破擠淤堤、全清淤拋石堤、塑料排水板+袋裝砂堤芯堤、直立堤等。根據初步擬定的駁岸斷面綜合分析認為:直立堤最優，其次為爆破擠淤堤，再次為塑料排水板+砂被拋石斜坡堤，最差為全清淤拋石堤。(3)為實現工程綜合投資成本最低、效益最大化的目標，應根據駁岸結構型式和碼頭使用要求配備相應的碼頭結構，經技術經濟對比，桶式基礎結構+高樁梁板結構方案較優，其次為桶式基礎駁岸+引橋+高樁梁板碼頭結構方案。

作者：龐亮李武單位：河海大學港口海岸及近海工程學院連云港港口集團有限公司南京水利科學研究院中交第三航務工程勘察設計院有限公司