大连港鲇鱼湾港区22号原油泊位施工工艺创新

大连港鲇鱼湾港区22号原油码头建设规模为1座30万吨级进口原油接卸码头，向上兼靠45万吨ULCC，向下兼顾10万吨级油船靠泊作业，泊位设计年通过能力为1900万吨，为目前国内最大原油接卸码头。项目位于大连新港港区内，沙坨子陆域回填工程东南侧，南侧紧邻老30万吨级进口原油码头。码头泊位长度446.75m，设置1个工作平台（由4个沉箱组成）、4个靠船墩和6个系缆墩，共14个沉箱。接岸结构形式为引桥，引桥长度为194m，共2个沉箱。

码头采用钢筋砼圆沉箱重力墩式结构，共安装沉箱16个。码头前沿设计底高程为-27m，1个50m×40m的工作平台，工作平台顶高程为12.0m，靠船墩顶高程为9.0m，系缆墩高程为9.0m。靠船墩沉箱直径为18.0m，系缆墩和工作平台沉箱直径为16.75m。1#、11#系缆墩和工作平台沉箱底高程为-27.0m，沉箱顶高程为2.2m；靠船墩沉箱底高程-27.0m，顶高程2.0m；2#、3#系缆墩沉箱底高程为-22.0m，9#、10#系缆墩沉箱底高程-19.0m，沉箱顶高程为3.0m；13#引桥墩沉箱底高程-8.5m，14#引桥墩沉箱底高程-19.5m，沉箱顶高程为3.0m。

本工程从2009年2月18日开始进场施工，至10月15日平台施工完成，仅仅不足8个月的工期，创造了国内大型开敞重力式码头“当年开工、当年竣工”的进度奇迹。如何确保工期成为本工程的最大难点。为此必须采取非常规方法，大胆采用创新工艺，才有可能快速推进施工进度。监理与施工单位技术人员经过反复研究商讨，最终敲定关键难点工序创新施工工艺。

采用创新工艺如下：

1 、基床抛石――采用开底驳粗抛配以方驳反铲细抛两者相结合工艺

（1）基床抛石施工简述：

码头基床抛石规格：根据设计要求，本工程抛石基床采用10～100kg中块石（含泥量不大于3%，10kg以下块石或碎石含量不超过10%）。1#墩、4#～8#墩、11#墩基床顶标高为-27.0m，2#、3#、9#、10#墩基床顶标高为-22.0m，13#墩基床顶高程为-8.5m，14#墩基床顶高程为-19.5m（高程为大连筑港零点高程系统），抛石量为24563.7m3。

（2）施工作业条件：

本工程位置水深约30m，水流最大流速2.5节，作业环境恶劣，可作业时间短，死汛每天可作业时间约为5小时，活汛每天可作业时间约为3小时。

（3）施工方法：

由于本工程工期紧，现场施工条件差，可作业天数少，故在施工中采用定位方驳现场定位，开体驳粗抛石料，配以方驳反铲细抛石料两者相结合的施工工艺。

（4）实施效果：

采用开体驳粗抛石料，方驳为抛石方驳现场定位的施工工艺，克服了现场作业天数少、施工条件差的许多不利因素的影响，在3月底完成4#～8#墩基床抛石的施工工作，完成了本工程施工网络计划的节点要求，保证了工期。

2、基床整平――针对整平料下放受水流影响，采用钢筋笼下料工艺，解决定点下料问题。

（1）施工简述

基床整平采用细平标准，利用二片石填充，整平面积为7792.3m2。

（2）施工难点

①施工现场水深、流急，潜水人员水下可作业时间短，平均每组潜水可作业时间仅为40min左右，减压时间约为40～50min，潜水人员施工难度大；

②测量定位难度大，测深工具受水流影响发生倾斜，直接影响定位准确和水底标高测量的精度。

（3）采取措施

①对整平方驳上的锚缆进行改造，加大缆绳的长度，每根缆绳长度均在200m以上，且增大方驳上锚的重量，方驳上锚重都为1.5t左右；

②在2艘整平方驳上均配备减压舱，水中分阶段减压和高压氧舱减压相结合，减压时间与作业时间统筹协调一致，充分利用水下作业时间和上面减压时间；

③对整平料抛填工艺进行优化，在平流时间采用反铲直接进行下料，水流变大时，采用方驳上吊机配合，通过钢筋笼进行下料的施工工艺；

④在整平验收时，增加断面数量和测点数量，采用随机抽点的方式，保证基础整平施工的质量。

（4）实施效果

①进度方面

整平方驳上配备减压舱、采用钢筋笼进行整平料抛填，增加了潜水的作业时间，使4#～8#墩基床整平施工按网络计划要求的节点工期按时完成。

②质量方面

对整平验收方法进行改进，有效地保证了基础整平施工的质量，现场已安装完成5个沉箱，高差较小。

3、沉箱预制――钢筋采用分段绑扎一次整体吊装，消浪孔内芯模板与沉箱外墙外片模板连为整体加快效率。

（1）将沉箱预制进行合理分段，6#墩沉箱消浪孔底到沉箱顶距离为7.2m，分2段进行预制，每段高度3.6m，将圆形窗口和跑道圆形窗口分别固定在外模板和内芯模板上，交错支立2个内芯后支立在下方绑扎的钢筋笼，随后支立4个外片模板，再进行局部钢筋小料的绑扎。这样可以减少用30t塔吊吊装模板的时间，提高沉箱预制的工作效率。

（2）沉箱消浪孔内芯模板与沉箱外墙外片模板为一个整体，且用16mm钢板作为面板，不仅支立效率高，而且浇注成型的砼表面整齐美观。

（3）在沉箱仓格内设置隔离层（如铺一层塑料布），彻底、有效地清除落底灰；

（4）每段钢筋均在圆形钢筋绑扎胎架上进行绑扎施工，绑扎完成后，一次性整体吊装，节约现场穿绑时间；

（5）在沉箱外墙上增设围柃。安装后顶标高为+2.0m～+2.2m，且改变以往围柃的加工、安装理念，采用沉箱顶部预埋1.0cm厚钢板，解决了沉箱顶标高低，导致作业时间过少的问题，且按此方法进行围柃施工，既节省材料，施工又简便。

4、沉箱下潜、助浮――采用半潜驳出运工艺，辅以700t吊装助浮，避免现场接高，大幅提高进度。

本工程沉箱共16个，沉箱基本参数如下：

型号 直径(m) 高度(m) 重量(t) 压载高度(m) 沉箱吃水(m) 定倾高度(m) 总重量(t)

平台墩 16.75 29.2 3339 压载水 4.6 17.7 0.26 4207

压载砼 1.96 17.28 0.2 4117

系缆墩 16.75 29.2 3330 压载水 4.3 17.28 0.26 4116

压载砼 1.9 16.94 0.21 4039

25.0 3014 压载水 2.6 14.41 0.28 3470

22.0 2789 压载水 1.4 12.39 0.30 3012

靠船墩 18.0 29.0 3705 压载水 4.2 16.77 0.3 4604

压载砼 1.89 16.52 0.32 4538

引桥墩 16.75 14 2219 不压载 0 8.71 1.51 2219

22.5 2868 压载水 2 13 0.4 3199

（1）采用半潜驳拖运沉箱，700t起重船助浮下潜的施工工艺

沉箱预制、下水有两种施工方案：

方案A：沉箱接高方案：

沉箱不一次预制到顶，先在大连港湾公司沉箱预制场预制，经滑道溜放下水后，拖运至沉箱接高场地进行二次接高，接高完成后拖运至现场安装；

方案B：一次预制完成，由5000t半潜驳下水方案

在甘井子沉箱预制厂4000T平台一次预制到顶，采用半潜驳拖运至下潜区后利用700T起重船辅助吊浮下水，再利用拖轮拖至现场安装或储存场储存。

方案A工期长，费用高，无法满足合同工期要求，故选用方案B，半潜驳下潜至沉箱吃水16.5m，采用700t起重船进行助浮的施工工艺，采用此工艺，沉箱可以在预制场一次预制完成，大大缩短了预制工期。

（2）沉箱盲板采用活盲板，起重人员在沉箱顶部通过盲板绳可以控制盲板的开、关，省去了以前死盲板必须用潜水进行开、关的工序，既方便又减少了潜水作业的安全隐患。同时针对29m水深压力条件下，对盲板局部进行改进加强。现已完成5个沉箱的安装施工，此工艺效果较好；

（3）制作消浪孔板对沉箱外墙上的消浪孔进行封堵，加工图如下，经现场施工验证，实际密封效果较好，强度也能满足拖带要求；

6#墩沉箱消浪孔板加工图

（4）采用700t起重船辅助安装沉箱，克服了现场水流流速大，沉箱安装作业时间短的缺点，而且采用此工艺，沉箱安装精度高，调整方便，减小了流速对沉箱安装施工的影响。

5、平台块体预制、安装――将一层现浇支墩与PTK1块体整体预制，根据1200t吊船起重能力，再连同两块PTK2整体吊装，将位于潮差段的现浇砼施工改为预制施工。

PKT1砼方量：239.52方，现浇一层支墩砼方量：135.5方，总方量：375.3方，砼容重按2.5t/m3计算，PKT1板和一层现浇支墩一起预制后总重量为938t，考虑PKT2层块体在现场安装难度较大，且用1200t起重船吊装一层块体和现浇支墩有一定得富裕重量，故决定在预制场吊装前在一层支墩上安装3个PKT2层块体，外加吊环、吊索具重量，整体重量为1136t，采用1200t起重船进行安装。

将工作平台墩PKT1块体和一层现浇支墩整体预制、吊装，使一层现浇支墩由水上方驳吊机支拆模板、现场绑扎钢筋、拌合船浇注砼改为整体预制、安装施工，可缩短工期约1～2个月（4个平台墩共16个现浇扇形支墩，按2个墩模板考虑，分2翻施工。每翻支拆模板4天，钢筋绑扎2天，现浇砼2天，每翻需8天，共需8天×2=16天，养护期按3天考虑，有效作业天需19天。考虑施工季节为6、7月份，每月有效作业天按10天考虑，实际工期约需1～2个月）。PKT2块体现场安装难度大，在大窑湾二期15#、16#泊位块体预制场提前安装，可节省工期约0.5个月。采用此工艺，将节省工期月1.5～2.5个月的工期。

PKT1块体、一层现浇支墩和3块PKT2块体整体吊装效果图

6、块体预制养护――借鉴园林绿化技术，砼采用自动旋转养护喷头系统。

块体养护采用半自动旋转养护喷头系统，采用此系统进行养护施工，既省水、省力，而且养护效果好。

7、水上架设塔吊――在码头5#、7#KKT4块体上安装两台塔吊，使4～8#墩上部结构由水上变陆地施工条件。

（1）塔吊型号选择

根据塔吊的工作幅度、最大起重量、最大幅度额定起重量和需安装模板的重量确定塔吊的型号，塔吊需支拆的最重单片模板重约2.5t，最大工作幅度约为40m，根据塔吊参数表，我单位选择使用QTZ63型塔吊，该塔吊工作幅度50m，最大起重量6t，最大幅度额定起重量1.3t，满足现场施工需要。

塔吊工作覆盖范围图

（2）塔吊埋件预埋安装

塔吊预埋件由塔吊厂家提供，我单位进行预埋，塔吊预埋件示意图如下：

塔吊预埋件示意图

在进行KKT4块体模板支立施工时，将塔吊预埋件预埋在KKT4块体指定位置上，具体如下：

块体预制场KKT4块体塔吊预埋件位置示意图

（3）塔吊组装

KKT4块体安装完成后，将塔吊上部各个组件用方驳装运至现场，采用方驳吊机进行安装。考虑2台塔吊施工半径有干扰，故两台方驳吊机高度不一致，一台下面接高4段，一台下面接高5段，每段高1.2m，故两台塔吊一台高4.8m，一台高6m。

结束语：

创新工艺的大胆采用，有效的加快了水工施工进度，尤其是沉箱整体预制、一层支墩整体预制吊装和水上架设塔吊三项创新工艺中的任何一项，都可使整体项目缩短两个月以上的工期。众多创新工艺的集体采用，使年初制定的工期目标由“不可能完成的任务”到目前“水工进度全面受控，可以确保预期目标实现”的重大转变，得到了集团领导、中石油合资公司领导、管理公司领导和监理公司领导的全面肯定。

据测算，上述在工程中已经实际采用的创新工艺直接节省工期4个月，节省船机设备台班费、水上材料运输费等合计500余万元。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。