中交四航局助力打造粤港澳大湾区首个全自动化集装箱码头

4月8日,由中交四航局承建的广州港南沙港区四期工程驳船泊位码头水工主体结构完工,为粤港澳大湾区首个全自动化集装箱码头完工奠定了重要基础。

作为华南地区筑港的主力军,中交四航局深耕南沙这一片热土,先后承接了南沙港区60余个工程项目,荣获3项国家级工程奖项,擦亮了中交筑港品牌。2019年,凭借良好的信誉和雄厚的实力,四航局承建了广州港南沙港区四期工程,项目施工内容为 2个10万吨级和2个5万吨级集装箱海轮泊位,泊位长度1460米;12个2千吨级集装箱驳船泊位,泊位长度984米;4个工作船泊位,泊位长度200米。码头陆域纵深650-840米,陆域总面积约120万平方米。

该项目建成后,广州港南沙港区每年集装箱吞吐量预计将超过2400万标准箱,位居全球单一港区前列,届时南沙港区集装箱能力布局将更加完善,整体能力提升促进规模运输的优势将凸显,将成为泛珠三角经济腹地全面深度参与“一带一路”倡议的出海大通道。

环保“神器”巧解地基处理难题

南沙四期作为粤港澳大湾区首个全自动化集装箱码头,项目建设受到社会各界的广泛关注。在面临施工任务重、精度高、疫情反复、交叉作业等多重压力,分项施工复杂,技术质量要求高的情况下,团队早在建设之初便立下军令状,要按期保质保量完成施工各项任务,不负业主多年来对四航局的信任。

项目驳船泊位码头水工结构施工内容包含12个驳船泊位和4个工作船泊位,泊位长度1184米。在施工之初遇到的第一个“拦路虎”便是地基处理分项的水泥土搅拌桩施工,其可谓码头安全的基础保障,重要程度不言而喻。

然而传统的单轴搅拌机存在功效低、处理深度大、粘土土层成桩质量难以保障等问题,且最低需要20台搅拌机一同施工方能满足进度要求。“项目作业面不足以支撑单轴搅拌机一次只能打一根的施工量,且地基经过真空预压,土层里的塑料排水板含有高强度钢丝,单轴水泥搅拌桩难以将其搅断。”项目总工夏晓露为此忧心忡忡。

为保障施工进度,时任项目经理傅恒遒迎难而上,在带领技术团队翻阅了大量的施工案例后,最终将目光投向了五轴搅拌桩技术。五轴搅拌桩技术作为一种新型地基处理施工技术被广泛应用于地铁工程、基坑工程等领域,不仅存在对周围地层影响小、抗渗性好等优势,还能减少废土产生,有效降低泥浆污染,然而在国内码头地基处理中大规模使用该技术能够借鉴的经验却寥寥无几。

为此,团队只能摸着石头过河,独自探索经验。在经过了无数次的对比试验后,团队最终为水泥搅拌桩换上高效环保绿色的“新搭档”——五轴搅拌机,并通过减少桩之间的搭接接头,不仅提高了质量,更将施工效率提高了6-7倍,为后续抢抓工作面节省了宝贵时间。

在团队的共同努力下,项目累计完成地基处理约120.14万平方米、水工码头结构2644米、22个土建单体、道路堆场和综合管线施工任务,为码头的顺利竣工打下了坚实基础。

多措共举为混凝土“清热去火”

打造5G自动化港口,码头地基处理和道路的平整度、精细度是评定码头使用品质的重要指标,直接关系到5G港口后期的运行。基于“标准化、精细化、自动化、信息化’的建设目标,项目团队成立了科技攻关小组和创新工作室。

南沙四期项目为10万吨级集装箱深水码头,工程规模大,工期短,混凝土浇筑总方量为491043立方米,可比拟成都天府国际机场的浇筑量。因不同分部工程所用混凝土的配合比亦不同,加之当地气温高,对大体积混凝土的中心温度控制极为不利,容易造成温度裂缝的隐患。此外,为保证码头的连续性,码头主体胸墙结构段采用了100米分段的超长设计,提高了结构裂缝风险。

为此项目团队大力开展科技创新和技术攻关,采用“矿粉+粉煤灰”双掺配比以降低混凝土水化热,并为混凝土搅拌站配备了冷水机组,用来降低混凝土出机温度;将胸墙施工分段浇筑长度控制在20米以内,迎水面采用不锈钢模板,并用高分子养护膜进行混凝土养护,最大限度降低混凝土开裂风险,实现混凝土实体质量和表观质量双提升。

“经过反复试拌调整,我们的胸墙在浇筑后,无一条有害温度裂缝产生,同时道路平整度、精细度也在设计范围值内,有效保障了未来南沙四期自动化码头的高效运行。”项目经理廖宏志说道。

集智攻关提升打桩成效

南沙四期项目施工分为地基处理,土建单体,水工结构,道路堆场四个分项,施工涉及面广、机械设备数量多,对项目团队提出了严峻的挑战。

其中在海轮码头泊位施工建设中,嵌岩桩施工可谓是一个棘手的“拦路虎”,“项目地质条件复杂,嵌岩桩分项施工期间,挖孔过程易出现流沙层,在进行旋挖桩清孔道作业后常常出现流沙回填的问题。”工程部部长鲁俊杰说道。这种情况会使上部结构失去工作面,同时五轴搅拌桩、高压旋喷桩嵌岩桩存在相互干扰施工的状况,事倍功半着实让人忧心。

为解决施工难题,鲁俊杰带着青年骨干组成技术攻坚队,第一时间召开“诸葛亮”会,全力破解施工难题。在经历了无数个日夜的通宵达旦后,团队成功探索出一套适合项目实际的施工方案,通过推动旋挖钻配合多台冲孔钻机进行嵌岩桩施工,同时组织人员协调设备施工范围,统筹合作队伍班组多点作业,巧妙解决了流沙回填问题,保证了嵌岩桩施工的效率和质量。

嵌岩桩技术难题得以顺利解决,又一个施工难题又接踵而至。由于施工场地狭窄,机械设备干扰多,从而导致施工建设进展缓慢。为此团队积极与设计、业主单位协调沟通,对现场施工工序进行合理策划,不断优化施工方案,不仅大幅度提高了施工效率,确保嵌岩桩分项施工顺利完成,还使年度建设任务比计划工期提前一个月完成,有效保障了码头施工的有序推进。

自承建广州南沙港区一期工程以来,中交四航局深耕南沙近20载,正在建设的南沙四期项目是粤港澳大湾区首个全自动化集装箱码头智慧港口,这只平均年龄28岁的64人管理团队高效完成491043方混凝土的施工任务,在广州南沙的大画布上,以汗水为墨,以双手为笔,绘出了5G智能化港口的宏伟画卷,书写了四航人的奋斗故事。(图文供稿：刘永丹、韩文锋、安琪、梁胜、周海龙)