一、工程概况
本项目位于海南省洋浦经济开发区洋浦港神头港区,是按照国务院实施国家能源发展战略的要求结合海南自贸港建设的重点配套项目。本项目的建成投产促进了我国油品物流业发展和海南省经济社会的协调发展,对建设海南自贸港和全球石油“第三方物流中心”,构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局等方面具有重要意义。
本项目建设1个30万t级油品装卸泊位,1个5万t级原油、成品油装卸泊位,934.4m引桥,2079.3m引堤,725m横堤,海水消防泵房,120万m3原油仓储中转罐区和12万m3成品油仓储中转罐区,并建设配套生产辅助设施等。年装卸原油量2000万t,成品油量160万t。2个泊位原油及成品油设计通过能力合计为 2400万t/年。
30万t级码头采用开敞式蝶形布置,可靠泊8万~30万t 级油轮,码头结构采用高桩墩式结构;5万t级码头结合横堤的结构形式,采用直径18m重力式圆沉箱墩式连片结构;引桥基础采用直径16m、18m圆沉箱桥墩,上部结构采用15跨51m三榀预应力混凝土简支箱梁结构;引堤和横堤采用抛石斜坡堤结构;海水消防泵房采用重力式方沉箱结构;10万m3原油储罐采用双盘式外浮顶储罐,成品油储罐采用内浮顶储罐。
工程于2012年2月1日开工建设, 2016年9月28日竣工,总投资29.1亿元。
二、科技创新与新技术应用
1.作为国内首个由国际咨询工程师联合会全过程咨询、监管的水运工程,由BMT Asia Pacific 按照国际工程标准全过程进行咨询、监管,设计在满足中国标准规范的基础上,参照国际运营经验及使用标准,对项目设计方案尤其是安全、环保、人性化等方面进行设计优化,项目建设中西合璧。
2.针对本项目地处外海开敞式环境,自然条件恶劣,浪大、流急,台风多发,码头轴线方位和系靠船墩的位置确定困难的特点,创新采用“透空码头与实体防波堤相结合”的反 F 形平面布置方案,合理确定了码头轴线,优化了码头泊位长度及各系缆墩、靠船墩的平面布置,保证了本工程船舶系泊、装卸作业和靠离泊作业安全便利,节约了土地和海域资源,有效降低了工程投资,并减少了项目建设对海洋环境的影响。
3.装卸工艺流程先进,适应市场的多样化需求,码头对接后方多个仓储罐区,并可实现水上直接转驳作业,增加了靠泊及油品管道运输的灵活性,减少了仓储损耗和装卸能源消耗,作业效率高、功能多样化,达到国际化安全运营标准。
4.针对水工建筑物种类多、结构形式多、结构受力复杂的特点,采用结构整体物理模型试验确定结构所受波浪力,解决了现行规范没有成熟计算理论的难题;采用国际先进通用软件,对码头高桩墩台,圆沉箱、方沉箱,沉箱十字透空消浪结构、引桥墩M形透空消浪结构,码头多船型不同工况系缆力计算及系缆设施和缆绳分布等进行整体空间建模计算,进行“双向十字透空组合消浪结构”“M 形透空消浪结构”“装配式混凝土长梁”等技术创新,并利用资金时间价值理论进行水工结构全寿命周期设计,确保了本项目水工结构全寿命期最优。
5.秉承“低碳、绿色、环保”理念,进行绿色设计,高标准配置环保设施,进行油气回收处理,压载水生物灭活处理,平衡压力式泡沫比例混合器 + 海水消防等技术创新,并应用工效学理论进行人性化功能设计,确保了码头安全和高效运行,防止项目运营造成环境污染,推动港口绿色循环低碳发展。
6.油品码头自控系统首次采用新技术DCS 系统及ESD系统,提高了控制系统的安全性和可靠性,提高了码头和罐区管理的一致性,实现了码头和罐区管控系统安全和高效运行。
7.采用国内首创的“滑板与水垫组合出运大型预制构件施工技术”和“专用定制吊装平衡梁”,解决了长度51m,重量 808t“混凝土长梁”的安全、高效出运和安装问题。采用国内首创的 “陆拌混凝土滚装船运输浇筑工艺”进行离岸超过 3km 的外海无掩护海上混凝土浇筑作业,有效应对施工海域海况突变,降低安全风险,提高工程质量和施工效率,保证了海上墩台混凝土的浇筑质量。
8.针对本项目外海沉桩定位困难、沉桩难度大的问题,进行了“工程施工船舶姿态3D监测技术研究”,有效监测打桩船定位稳船,沉桩采用效率高、定位准的GPS打桩定位系统,保证了桩基定位的准确,确保了沉桩施工质量,沉桩正位率95.8%。针对本项目桩长超过80m,桩基承载力达到1300t的要求,进行了“超长桩桩土界面剪切特性及承载力试验研究”,并在现场进行桩基静载荷试验及高应变动力检测,保证了桩基承载力要求。
9.针对本项目外海区域沉箱安装施工难度大、正位率要求高,且沉箱基床厚的问题,采用“船载轨道式基床夯实设备施工工艺”进行沉箱基床夯实、整平,确保基床密实平整,提高了沉箱正位率,保证了沉箱结构安全稳定。针对本项目外海深水防波堤重14t的扭王字块护面块体预制和水下安装施工难度大,质量难保证的问题,国内首次采用防波堤护面块体安装的成像系统、深水防波堤的可视化坡度控制系统和水下安装扭王字块的姿态可调吊具等先进护面块体安装技术设备进行深水防波堤扭王字块护面块体安装,保证了引堤及横堤扭王字块预制和安装质量,安放形式及密度均满足要求。
三、获奖单位
中交水运规划设计院有限公司
中交第四航务工程局有限公司
国投(洋浦)油气储运有限公司
赛鼎工程有限公司
四、推荐单位
中国土木工程学会港口工程分会