吳加武

摘 要：做好集裝箱重箱堆場平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于保證重箱堆場工作效率及安全性、降低工程投資具有重要意義。本文結(jié)合粵東某港口工程重箱堆場設(shè)計，分析了以往類似工程的設(shè)計方案，最終選擇了合理性和經(jīng)濟性較好的平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：重箱堆場 跑道梁 箱角梁 碎石鋪面

1.引言

隨著國內(nèi)外港口工程的發(fā)展，各大港口集裝箱吞吐量不斷增長。重箱堆場主要的作用荷載為集裝箱箱角集中荷載，其次為水平運輸機械荷載。重箱堆場鋪面結(jié)構(gòu)選型關(guān)系到重箱堆場區(qū)工作效率、投資成本、維護費用及使用的安全性。我國集裝箱重箱堆場經(jīng)過多年的實踐，各個港口差異較大，主要有混凝土鋪面、聯(lián)鎖塊鋪面、箱角梁+混凝土預(yù)制塊（聯(lián)鎖塊或四角塊）鋪面等結(jié)構(gòu)型式。

2.工程概況

粵東某港口工程，集裝箱重箱堆場面積約2.2萬m2，原狀土層表層含3～5m淤泥，下臥為粉質(zhì)粘土、砂層和基巖。地基處理采用插板堆載預(yù)壓+動力排水固結(jié)法進行加固處理。預(yù)計地基處理交工面以下含5m左右開山土或中細砂層。根據(jù)裝卸工藝要求，重箱堆場集裝箱為“堆5過6”，采用41T輪胎式龍門吊，不考慮正面吊作業(yè)，并設(shè)置40T集裝箱拖掛車運輸通道。

根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（JTS 144-1-2010），荷載取值如表1。

（1）重箱箱角荷載

（2）流動機械荷載

40T集裝箱牽引半掛車（TR-40）：200 kN /軸；

41T輪胎龍門吊（RTG56S41）空載行走（轉(zhuǎn)場區(qū)）：260kN /輪（共8個輪）；

41T輪胎龍門吊（RTG56S41）滿載行走（跑道梁）：340kN /輪（共8個輪）。

3.幾種設(shè)計方案比選

根據(jù)以往工程經(jīng)驗，設(shè)計方案主要有：混凝土大板、聯(lián)鎖塊鋪面、箱角梁+混凝土預(yù)制塊鋪面，見表2。

混凝土大板（方案一）屬于剛性結(jié)構(gòu)，強度高、穩(wěn)定性好，使用壽命較長。但在較大荷載長期作用下，地基的不均勻沉降會引起混凝土大板開裂甚至破壞?；炷链蟀褰ㄔO(shè)費用相對較高，維修困難，維修費用也相對較高。

聯(lián)鎖塊鋪面（方案二）能適應(yīng)較大的沉降，維修方便，塊體還能重復(fù)使用，維護費用相對較省。但聯(lián)鎖塊鋪面結(jié)構(gòu)的平整度相對較差，沉降后地面容易產(chǎn)生凹凸不平現(xiàn)象，排水處理困難，對機械輪胎有一定量的磨損。費用相對方案一略低。

箱角梁+混凝土預(yù)制塊鋪面（方案三、四），這種布局既節(jié)省投資，又美觀，便于控制車流。箱間區(qū)根據(jù)受力情況選用了較為簡易的鋪面結(jié)構(gòu)，費用較低。

4.優(yōu)化方案設(shè)計

根據(jù)上述分析，結(jié)合本工程使用要求，對設(shè)計方案進行了調(diào)整及優(yōu)化。

（1）平面布置。箱位靠近跑道梁一側(cè)布置，另一側(cè)留出集裝箱拖掛車通道。箱位靠重箱堆場一側(cè)布置，另一側(cè)留出輪胎龍門吊轉(zhuǎn)場場地。箱角梁間距按20尺標(biāo)準(zhǔn)箱長度布置，可同時滿足20尺和40尺標(biāo)準(zhǔn)箱堆放要求。每兩組跑道梁中部設(shè)置滑觸線供電，平面布置見圖1所示。

（2）鋪面結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述分析，選用工程投資較低的箱角梁結(jié)構(gòu)型式?？紤]到箱間區(qū)使用過程不受力，將方案三和方案四箱間區(qū)混凝土預(yù)制塊鋪面優(yōu)化為中粗砂+碎石鋪面填擋區(qū)，減少工程投資。箱角梁為相對獨立結(jié)構(gòu)，高出箱間區(qū)有利于場地排水并保證貨物安全，頂面水平有利于重箱平穩(wěn)堆放。箱角梁采用彈性地基梁結(jié)構(gòu)，具體鋪面結(jié)構(gòu)型式見表3。

（3）跑道梁結(jié)構(gòu)。輪胎龍門吊跑道梁采用彈性地基梁結(jié)構(gòu)，每6m設(shè)置縮縫，每30m設(shè)置脹縫，分縫位置設(shè)置傳力桿。跑道梁結(jié)構(gòu)：40cm厚C40鋼筋砼梁（寬1.5m）；10cm厚素混凝土；25cm厚 6%水泥穩(wěn)定碎石層；25cm厚級配碎石墊層?？拷艿懒涸O(shè)置防風(fēng)塊體。

（4）排水設(shè)計。做好集裝箱堆場排水系統(tǒng)設(shè)計，保證暴雨時地面排水通暢，降低堆場地面積水概率，對于保障集裝箱堆存期間的貨物安全，避免經(jīng)濟糾紛有重要意義。排水設(shè)計包括高程設(shè)計和雨水收集排放設(shè)計。①高程設(shè)計：箱角梁頂高程為5.45m，箱間碎石填擋區(qū)和輪胎龍門吊跑道梁頂高程為5.4m，周邊道路邊緣高程為5.33m。箱角梁最高，箱間碎石填擋區(qū)和跑道梁次之，周邊道路邊緣最低，一般箱角梁高出箱間區(qū)5～10cm較為合適。②每兩組跑道梁之間及周邊道路間隔設(shè)置雨水篦子和雨水檢查井，一部分雨水可通過箱間碎石填擋區(qū)下滲，暴雨時通過雨水篦子、雨水檢查井及暗管匯流集中排放。

5.結(jié)語

（1）在滿足工藝要求條件下，重箱堆場區(qū)采用跑道梁+箱角梁+箱間碎石鋪面+轉(zhuǎn)場及通道聯(lián)鎖塊鋪面的平面布置及結(jié)構(gòu)形式，這種布局既節(jié)省投資，又美觀，且便于控制車流，合理性和經(jīng)濟性較好，使用年限較長。

（2）箱角梁為相對獨立結(jié)構(gòu)，高出箱間區(qū)5～10cm有利于場地排水并保證貨物安全，頂面水平有利于重箱平穩(wěn)堆放。

（3）重箱堆場排水設(shè)計具有重要意義，可按箱角梁最高，箱間碎石鋪面和跑道梁次之，周邊道路邊緣最低的原則進行設(shè)計。雨水可充分利用碎石鋪面填擋區(qū)自然下滲，暴雨時可通過雨水篦子、雨水檢查井及暗管匯流集中排放。

（4）重箱堆場平面布置及結(jié)構(gòu)型式應(yīng)首先滿足機械設(shè)備及工藝操作要求，并綜合考慮工程造價、外觀、維修費用和使用年限。

參考文獻：

[1] JTS 144-1-2010《港口工程荷載規(guī)范》[S].

[2] JTJ 296-1996《港口工程道路、堆場設(shè)計施工規(guī)范》[S].

[3]王釗，賀春暉.集裝箱堆場排水系統(tǒng)設(shè)計方案研究[J].港工技術(shù)， 2016， （5）： 18-21.endprint