25c3a
2025(S1):1-7.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程是我国系统化旧码头改造项目,在码头绿色、智慧生态新升级方面进行了积极探索,开展了一系列创新实践,通过“存量改造+技术创新”模式,使传统散货码头碳排放降低85%,作业效率提升30%。在绿色探索方面,精细化制定拆、改、建方案,旧结构资源利用率达到70%,拆除的30%建筑材料均被再次利用,通过全泊位配置岸基供电、建设AIV(智能导引车,intelligent guided vehicle)智能充换电机、港区配置光伏发电等绿色节能技术,清洁能源消耗总量达综合能耗97%,实现码头的绿色节能运作。在智慧化港口建设中,以全栈自主可控的网络技术、控制技术、操作系统、计算芯片、存储及数据库系统等研发新一代智能营运管控系统Neo-TOS,实现生产计划、任务调度、交互控制的智能化运转。通过全新研发的水平运输管控调度系统(HTMS),实现了不同自动化水平运输设备在同一港区的全自动化混合运转。
2025(S1):8-13.
摘要:上海港罗泾港区现有散货码头岸线及陆域将一体化改造升级为自动化集装箱港区,经多方案论证,工程设计首创“长引桥、一线三用”岸线利用模式下的自动化集装箱码头解决方案,打造深水岸线码头改造新模式,工程每百米岸线设计通过能力较普通顺岸式码头提高约30%。改造中保留70%原有桩基等旧结构,剩余30%部分的拆除材料100%循环利用,运营阶段采用全电力驱动设备,结合光伏发电与岸电系统等,实现作业过程零碳排放。依托自主研发的智能营运管控系统Neo-TOS和水平运输调度系统HTMS,实现L4级无人自动化智能运输车(automated intelligent vehicle,AIV)全场无磁钉导航、支持多种自动化设备混合运转,装卸效率提升30%,运营成本降低25%。通过岸线及陆域空间资源重构和工程创新提质增效,为类似港口转型升级、实现绿色低碳和资源循环利用提供借鉴,对行业绿色智慧港口高质量发展具有示范意义。
2025(S1):14-19.
摘要:在全球港口智能化升级不断加速的背景下,针对传统散货码头向自动化集装箱码头转型所面临的岸线资源高效利用和平面布局优化调整等关键问题,以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为研究对象,进行满足未来发展需求、适应港口智能化发展的岸线利用方案研究。紧密结合港区现有岸线条件,系统识别并深入分析影响岸线布置的核心因素,对港区的功能定位、建设规模及船型等进行分析预测,提出口门保留与口门封闭两种岸线利用方案,从岸线资源利用水平、业务模式适应性、自动化适应性、运营效率及管理等方面对方案进行综合对比。结果表明,口门保留方案更适合工程特点及发展要求。
2025(S1):20-28.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程是国内第一个将传统散货码头改造为全自动化集装箱码头的系统改造项目,体现了资源集约节约利用,是通过传统产业改造升级发展新质生产力的重要实践。项目在总体布置上创新提出“长引桥,岸线一线三用”的布局模式,码头前沿作业地带人工辅助作业与自动化作业区取消传统物理隔离,自动化装卸工艺及车流组织实现了智能转运车与人工驾驶车辆的有限混行,建设方案上充分体现了对现有设施的循环集约利用。结合上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程特点,围绕建设新一代全自动化集装箱码头总体布置模式创新,梳理总结相应的创新方法,对国内其他自动化集装箱码头建设和传统人工码头的自动化升级改造提供借鉴意义。
2025(S1):29-33.
摘要:上海港地处两大经济带衔接处,是国家综合立体交通网的国际性综合交通枢纽,是构建新发展格局实现国内国际双循环的战略支点。罗泾港区是上海港三大主体货运港区之一,其中罗泾作业区曾是上海港大宗散货、件杂货公共运输的主要作业区,后因市场变化、环保要求等,散货码头停运。新时期,如何重新审视罗泾作业区在城市和区域物流格局中的角色,保障港口健康持续发展是散货码头停运后面临的一大难题。通过对比分析法等系统分析罗泾散货功能退出对长江沿线大宗能源材料运输的影响,从全局角度分析上海港发展面临的主要问题,结合罗泾作业区的岸线资源条件,提出罗泾作业区未来主要以集装箱和件杂货运输为主,散货码头通过技术改造,调整为3个5万~10万、7个1万吨级集装箱泊位,形成能力约400万TEU,使得上海港集装箱通过能力提高了10%,为上海国际航运中心的可持续发展提供了重要的资源保障。
2025(S1):34-40.
摘要:自动化集装箱堆场是自动化码头的重要组成部分,合理布置自动化集装箱堆场对码头综合通过能力、装卸效率和营运成本等将产生积极影响。根据罗泾港区自动化集装箱码头改造工程水域岸线利用方案、陆域资源条件及运营特点,对其自动化集装箱堆场布置模式开展系统研究,提出堆场作业线平行于码头布置模式、自动化智能运输车(automated intelligent vehicle,AIV)进入堆场作业,堆场作业采用单悬臂+双悬臂自动化轨道式集装箱龙门起重机(automated rail-mounted gantry crane,ARMG)组合方案,前方单悬臂ARMG作业区内外集卡采取物理围网隔离,后方双悬臂ARMG作业区采取内外集卡分道行驶+作业线末端P形路径掉头的模式实现隔离。该布置模式堆场设备利用率高、建设及运营成本低、陆域面积利用充分、车流组织高效,对类似集装箱码头建设和传统集装箱码头自动化升级改造具有借鉴意义。
2025(S1):41-48.
摘要:自动化集装箱码头一般通过平面布局,结合特定工艺设备实现自动化区与非自动化区在空间或时间上完全隔离,从而保证生产运营安全、高效。上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程难以将码头和引桥区域智能转运车(AIV)与人工驾驶车辆实现完全隔离。通过总结不同技术路线下自动化集装箱码头安全隔离设施平面布置和安全管理原则,结合一期工程特点梳理在装卸工艺技术路线、车流组织及堆场管理等方面进行的一系列组合创新实践。对项目自动化区和非自动化区平面布置,围网和门禁设施布置,AIV与人工驾驶车辆路径规划原则,自动化区域内人员、车辆安全管理的创新设计以及未来的优化发展方向进行详细说明,最终实现了自动化区内AIV与港内人工驾驶车辆的混行。
2025(S1):49-54.
摘要:在全球港口智能化转型与“双碳”目标双重驱动下,全自动化集装箱码头已成为港口升级的核心方向。由于自动化集装箱码头自身特点不同,尤其是在引桥式码头结构(如上海外高桥港区、宁波舟山港)、高水水中转比例(如广州南沙四期)、码头水域条件复杂(如长江内河码头)或者改造码头等情况下,传统的堆场作业线垂直码头岸线布置的自动化布置模式不能较好地适应。通过分析垂直布置端装卸模式自动化码头对于引桥式、高水水中转比条件下在交通组织、作业效率等方面存在的问题,从码头岸线利用及水域布置、堆场布置、交通组织等方面提出适合引桥式布置、高水水中转比例条件下集装箱码头的堆场布局模式,可为同类全自动化集装箱码头的设计提供借鉴。
2025(S1):55-61.
摘要:在自动化集装箱码头设计中,水平运输是实现自动化难度最大的环节之一,而交通组织的顺畅程度对码头运营效率有着直接的影响。目前自动化集装箱码头采用的交通组织方式可分为有人和无人水平运输设备的完全隔离、空间隔离、时间隔离。通过分析现有自动化码头有人和无人水平运输设备不同隔离模式的特点,针对上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程的特点,提出3种隔离方式,并在车流组织、车辆行走距离、减少地面箱位数量以及对远期车流调整的影响等方面进行对比分析,明确了有人和无人水平运输设备采用端部掉头(P形)隔离模式。
2025(S1):62-68.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程创新性提出“长引桥、一线三用”岸线利用模式下的自动化集装箱码头解决方案。针对该布局方案的码头前沿自动化装卸模式、岸桥设备选型、码头前沿作业带布置方案及码头区交通组织等进行系统研究。结合该工程改造项目的特点和要求,将岸桥设备选型与水工结构改造方案、装卸工艺作业方案及水域总平面布置和车流组织进行统筹研究,对目前常见的2种全自动化集装箱码头前沿自动化装卸模式进行综合分析,提出适合该工程特点的“自动化单小车集装箱装卸桥+智能转运水平运输设备(AIV)在轨内装卸”的码头前沿自动化装卸工艺方案。目前该工程已投产运营,相关研究已得到较好的实践检验。
2025(S1):69-75.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程(简称罗泾改造一期工程)投产后,码头前沿与引桥交叉口的交通拥堵问题成为制约码头运营效率提升的瓶颈。为有效改善这一状况,研究交通组织优化方案,并运用系统仿真方法对其优化效果进行验证。研究以港内交通为核心研究对象,基于码头平面布置、车辆行驶规则和车流路径规划,构建罗泾改造一期工程码头前沿引桥交通仿真模型。通过模拟码头作业高峰期 AIV(自动智能车辆,automated intelligent vehicle)作业过程,对交叉口延误时间、岸桥效率和利用率、AIV循环时间等关键指标进行统计,对不同交通组织方案展开量化对比分析。研究表明:相较于当前码头运营的现状方案,优化后的交通组织方案在减少交通冲突、提升岸桥效率方面成效显著,并且随着 AIV 配置数量的增加,该优化方案的优势愈发突出,为提升码头整体运营效率提供了有力支持。
2025(S1):76-81.
摘要:码头堆场陆域的管网布置范围大、管线类型多,且管线作为隐蔽工程,后期运行维护和检修难度大。拟采用建筑信息模型(BIM)+增强现实(AR)技术提高设计方案可靠性、增强管网布设精度,同时积累数据资产为后期数字化运行维护奠定基础。BIM技术因具有三维立体可视的优点,在管网设计中可以发挥重要作用。BIM+AR技术可以进一步对管线设计成果进行现场放样,拓展BIM技术的应用价值。目前BIM+AR技术在堆场管网的应用实践有限。提出BIM+AR技术在码头堆场管网综合的实施步骤、应用方法等,并结合上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程进行实践验证。结果表明,BIM+AR技术可以用于方案优化与交底,用于施工进度、质量、安全管理,指导复杂节点的施工,服务于后期运行维护,具有复制性和推广性。
2025(S1):82-89.
摘要:针对高桩码头升级改造工程对原码头结构应如何有效利用的问题,以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为依托,提出原码头结构综合利用的原则及重点问题,对原结构利用时与现有规范的符合性、剩余使用寿命的判断方式、新老混凝土交界面的处理方式等问题进行了分析研究。提出改造时总图、工艺与水工结构综合解决问题的思路,列出了改造时利用原结构的多个可行的技术路线。得出总体结论:宜主要按照当年设计时规范复核结构构造要求,结构剩余寿命应以检测评估方式确定;在平面布局中将3个原有码头布置于荷载较小的行车通道位置,采用了轻型设备减小岸桥荷载约20%;经实践可采用常规工法实现原结构拆除重建、补充桩基加固原结构、码头高程加高0.2~1.6 m、引桥增加排架和更换面板、原结构下方新建水电管线路由等技术路线。
2025(S1):90-93.
摘要:为推动资源节约、集约利用,近年来我国加快开展了各类老旧码头的改建和扩建。随着经济的发展和港口工程技术水平的提升,水运工程相关规范、标准逐步更新,而新旧规范的差异性往往体现在新的规范标准要求更加严格。针对老码头改造过程中出现的部分旧结构无法满足现行规范要求的问题,进行新旧规范的差异性研究,结合上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程实例,总结出新旧规范在混凝土强度等级、混凝土抗氯离子渗透性限值、混凝土最小配筋率、混凝土保护层最小厚度、桩基正截面受压承载力计算的尺寸参数等5个方面的差异性及结构加固改造思路和注意事项,可更有针对性地对老旧码头结构开展改造工作,为类似老码头改造项目提供一定参考。
2025(S1):94-99.
摘要:为提高运输效率、降低物流运输成本、增加运输安全性和货物质量保障等优势,并合理使用有限的岸线资源,近年来港口将原本以散装形式运输的大宗货物转变为以集装箱运输越来越普遍。为确保改造后码头结构安全和使用正常,已建设码头通常需要先评估定级破损情况,对原有结构构件修复加固才能进一步改扩建成集装箱码头。码头设计过程中需选取和比较工程常用的加固改造方案,提出一套清晰、安全、实用的码头加固改造技术路径,对老旧码头损伤类型与修复加固方案进行系统性匹配,形成可推广的技术要求;为施工提供清晰完备、安全适用和可实施性强的技术要求。上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程针对原有码头结构裂缝封闭、破损修复、结构构件加固、桩基修补等不同的破损情况,制定了对应的修复方案;为其他地区的高桩梁板码头修复改造提供技术参考和可复用的工程经验。
2025(S1):100-105.
摘要:罗泾港区老引桥存在承载能力不足、桥面营运空间不足及结构老化等问题。为实现改造方案的科学决策,采用层次分析法(AHP)构建包含5个一级指标(进度、成本、安全、质量、环保)和13个二级指标的量化评价体系。经专家基于1-5标度法构建判断矩阵并通过一致性检验,确定成本与进度为核心评价维度。对3种方案展开定量比选:方案1“中间增加排架”(新增排架缩间距至13.5 m,利用原有桩基)、方案2“维持27 m跨度补桩”、方案3“全拆新建40 m引桥”。结果表明,方案1综合得分4.16分(满分5分),较方案2(3.58 分)和方案3(2.45分)优势显著,其直接费用较全拆方案降低20%,工期缩短30%;尽管方案1行洪断面减少,但优化桩基布置并增设防撞措施可有效降低洪水影响。层次分析法可有效解决多目标决策难题,所构建的量化模型为港口老引桥改造提供可复制的决策框架,对同类工程方案比选具有重要参考价值。
2025(S1):106-112.
摘要:随着我国港口工程建设的迅速发展,对港口的吞吐能力要求日益提高,对码头泊位等级要求也逐渐提升,同时船舶运输货种逐步转型升级,对码头结构功能的要求更加全面化。为顺应现代化港口发展趋势,迫切需要对现有老旧码头进行改造升级。对于原结构剩余使用年限较短、对大型化与新功能船舶适应性较差的老旧码头,通常是将原码头结构拆除后,在原位置新建码头结构。以上海港罗泾港区煤炭码头拆除工程为例,对拆除范围确定、高桩码头梁板与桩基拆除、疏浚方案提出设计技术要求,并对拆除工程工艺进行组价,为在原位新建码头提供设计技术支持。研究成果可为类似高桩码头拆除工程提供参考。
2025(S1):113-118.
摘要:由于早期码头桩基施工技术不足导致沉桩精度差,原桩位探测对于高桩码头的改扩建工程变得至关重要。以上海港罗泾港区煤炭码头为例,深入分析原码头拆除桩和保留桩参数的探测技术。在实际探测中,采用无人机搭载激光雷达和无人船搭载多波束系统对水下桩位进行探测,利用全站仪对保留码头部分桩位进行测量,结合建模、测量、计算等方法,精确获取桩位信息。研究得出结论:建设年代久远的码头改建工程应进行原桩位探测分析以支持新桩位布设;大规模拆除后,无人机和无人船探测速率快、精度高;未拆除的码头面板及设备对水下探测干扰大;保留桩基数据可用全站仪测量,虽效率低但修正后精度高。这些结论为码头原位改扩建工程的新桩位设计提供了可靠的基础数据依据。
2025(S1):119-123.
摘要:受压杆件在压曲失稳后将丧失继续承受原设计荷载的能力,可能造成结构坍塌等严重后果,在结构设计过程中要尽量避免。根据以往高桩码头设计经验,由于码头吨位有限,桩基的计算长度相对较小,长细比不大,桩基的压曲稳定一般能够满足要求。设计过程中往往更重视由地基土层控制的桩基承载力,忽视了由桩基压曲稳定控制的桩基承载力。随着近年来船舶大型化发展、码头吨位逐年增大,与以往工程相比,高桩码头桩基泥面以上长度发生了较大变化,压曲稳定有可能成为桩基承载力的控制因素。针对上述问题,以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为例,进行高桩码头桩基压曲稳定研究,分析不同尺度桩基的受力性能及特点,得出大尺度桩基的压曲稳定对桩长的变化敏感性较差,更适用于大型码头的结论。研究成果可为码头结构设计时桩型选取提供参考。
2025(S1):124-129.
摘要:钢桩作为重要的港口工程结构物,在港口工程中的应用越来越广泛,但由于港口工程的钢桩长期处于复杂的海洋(河流)环境,面临着严重的化学腐蚀。钢桩常用的防腐措施有:涂层保护、金属热喷涂保护、包裹有机复合层保护、牺牲阳极阴极保护、外加电流阴极保护等方法。在众多防腐措施中,牺牲阳极阴极保护法是国内外最常用、最有效的方法之一,常用于水下区及泥下区。针对钢桩因腐蚀导致钢桩强度降低,对港口工程的结构安全性产生重要影响的问题,进行了牺牲阳极阴极保护技术在码头工程中的应用研究。采用理论分析与现场经验相结合的方法,通过电位检测等手段评估铝锌铟系阳极的保护效果。结果表明:保护电位维持在-1.05~-0.85 V(相对于Cu/CuSO4电极)时,钢桩腐蚀速率降低约90%;单根桩的阳极体使用寿命可达约30 a,牺牲阳极系统可显著延长码头钢桩结构的使用寿命。
2025(S1):130-136.
摘要:针对罗泾集装箱码头装卸区事故初期雨水收集问题,对码头初期雨水收集方案及其对码头影响进行研究。设计两侧向中部和中部向两侧的初期雨水汇流收集方案,采用对比分析法,定性比较两种方案对排水功能、使用功能、水工结构及造价投资方面的影响。研究表明:两侧向中部集水方案通过中部双排水沟设计,实现初期雨水重力流高效汇集与自动化收集管理,结构布置简洁,但中部双排水沟盖板对车辆行驶存在一定影响;中部向两侧集水方案通过前、中、后3排水通道布局,虽减少中部排水沟盖板对车辆行驶的影响,却因前沿空间紧张导致集水方案复杂化。无论是分散集水池的污水车人工收集,还是增加前轨与码头前沿线距离的连续集水设计,均面临集水效率降低、结构复杂度增加以及潜在装卸能力、效率受限等问题;两种集水方案仅对码头细部结构产生影响,造价相较码头投资可以忽略。研究表明高桩梁板结构码头事故初期雨水收集与结构协同设计的重要性,可为后续类似码头设计提供借鉴。
2025(S1):137-143.
摘要:港口货种调整与环保政策密切相关,已成为港口绿色转型的核心路径。针对伴随而来的雨水地表径流量大幅增加、雨水排放路径及规模受多方制约和初期雨水径流污染控制等问题,开展自动化集装箱改造项目在限制条件下的排水设计研究,采用定性定量分析、案例研究等方法,将市政海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的排水理念与自动化集装箱堆场作业特点和改造工程实际相结合,总结出适合港口绿色改造提升的海绵排水设计方案。结果表明,通过采用箱区间利旧条石铺砌、分散式雨水调蓄池削峰控污、港区排水系统联排联调的设计方案,可解决雨水径流量排放缺口、实现初期雨水截流处置,兼顾生态效益与工程可行性,为同类港口自动化改造项目提供可复用的技术路径。
2025(S1):144-150.
摘要:随着国内经济发展和环境保护要求不断提高,老旧码头智能化、清洁化改造成为热点。以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为例,对码头货种变化和结构改造等限制因素下给排水、消防设计要点进行论述。通过对比分析码头货种改变前后码头给排水、消防设施的差异,提出宜优先考虑对老码头的消防、雨水系统设施利旧原则。通过优化给排水、消防管线布置及安装方式,利旧老码头原坑洞、牛腿、横梁等老结构,减少码头改造后水工结构中给排水、消防设施坑洞、牛腿等尺寸和位置繁多而复杂的问题。同时,对比总结现状码头压载水处理技术优缺点,从保护长江和海洋生态环境角度,提出预留码头压载水接收管线和处理设施方案,可为同类型老码头改造项目提供参考。
2025(S1):151-158.
摘要:智能转运设备AIV(autonomous intelligent vehicle)作为大型全自动化集装箱码头的核心水平运输设备,其动力能源供给方式直接影响港区营运作业效率、运营成本和装卸工艺系统的可靠性。针对上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程电力驱动AIV能源介质补充方式的选择,对电力驱动AIV的充电及换电两种能源介质补充方式进行综合分析比选,确定采用智能换电机更换电池方式为AIV转运设备提供补能;针对智能换电机平面位置的确定及其设备布置方案的选择,结合该工程年吞吐能力、土地利用及车流组织等多种因素进行论述,得到一种适用于该工程的智能换电机布置模式。作为大型全自动化集装箱码头,该工程水平运输设备AIV主要补能方式的应用以及智能换电机系统的布置方案可为类似港口工程建设提供决策依据。
2025(S1):159-166.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为“散改集”功能改造型项目,涉及将现有罗泾散货码头重新设计建设为全自动化集装箱码头模式。完成“散改集”改造后,码头用电负荷类型与容量显著增加,且各阶段用电需求呈现动态变化特征,主要面临以下问题:如何基于原有散货码头既有的两座35 kV总降压变电所进行供电系统改造;如何在全自动化集装箱码头建设过程中确保供配电系统及管网与后期工程的有序衔接;如何提升码头供电系统的稳定性和可靠性。结合罗泾散货码头现状条件及相关规范要求,制定供电系统整体升级方案(含负荷分配策略)、供配电系统及供应管网的“统一规划、分阶段实施”方案,开展港口智能配电系统建设的研究分析,并落实相应解决措施,可为同类港口项目的供配电系统设计提供参考。
2025(S1):167-174.
摘要:针对软土地区采用沉井结构受力复杂问题,以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程中采用沉井基础的雨水调蓄池为例,对大型调蓄池结构沉井设计施工要点进行研究。采用三维整体有限元计算分析模型,分别对下沉到底未封底前、下沉到底封底后和正常使用3个阶段的沉井结构进行整体受力分析。根据受力分析结果,考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态验算要求,分别对各结构构件进行配筋设计,优化钢筋用量。根据工程沉井基础施工经验,对沉井基础施工要点进行总结。结果表明,针对受力复杂结构,采用三维整体有限元分析是合理的,某些应力集中部位应进行合理判断后再进一步进行结构设计;沉井施工时,需加强监测,并制定施工应急备案,确保施工期安全。研究成果可为类似工程设计施工提供参考。
2025(S1):175-181.
摘要:针对高桩码头拆除工程无成熟通用的施工工艺和水运定额的问题,基于上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程,对高桩码头拆除施工工艺进行研究,对梁板切割、桩基中间挖泥、桩基截除、钢筋混凝土回收利用的工艺进行总结分析,按照现行安全、环保要求,得出拆除工程的合理施工工艺。基于对实际拆除案例中人、材、机用量的调研统计,并参照类似工程的定额标准,提出更适合水运工程的施工造价测算。在此基础上,以高桩码头标准梁板结构为研究对象,通过深入分析上部结构拆除分解方案,最终确定了最为经济合理的梁板切割与吊装组合方案。研究结果表明,宜采用先绳锯切割分段、后吊装运出的方式拆除上部梁板,分割大小以200 t以内为宜,水下桩基宜采用重型抓斗截桩或水下机械截桩,工效为1.5~2.0根/d,上部梁板结构钢筋混凝土拆除费用为563~811元/m3。
2025(S1):182-188.
摘要:码头改造项目自然条件复杂、利旧率高、设计变更频繁等特点致使其工程计价工作面临挑战。现行相关规范在造价审核中存在特征描述不全面、子目覆盖不足、定额消耗量与实际不符、工程量计算规则不一致等问题。以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为研究对象,采用案例分析法,梳理工程结算审核中的关键问题,提出分拆清单条目、新增专项子目、调整定额消耗量及规范工程量计算规则等解决方案。构建了码头改造工程的4层级造价指标体系,其中二级指标和三级指标拆解工程费用,实现造价指标的分类和细化;工程量指标和综合单价等四级指标为码头改造工程内容提供精准量化依据。研究结论为码头改造工程的造价审核提供了可操作的实践范式,积累的造价数据为水运工程计价标准的动态更新提供了关键支撑。
2025(S1):189-195.
摘要:针对港口码头在水平运输中存在的效率低、调度智能化不足及系统兼容性差等问题,开展面向智慧港口的水平运输管控系统研发,构建具备智能调度、自主决策能力并兼容多数据库平台的高效调度体系。在国家政策引导及行业数字化转型需求驱动下,提出“车—路—云—网”协同架构,推动运输作业提质增效。通过标准化数据模型设计、地图数据本地化处理、调度与路径优化算法开发及数据库无关性适配,解决了数据交互、平台兼容和调度效率等关键技术难题,形成了基于实时状态的动态路径规划算法、融合多约束的调度优化模型及面向FMS系统的数据接口方案。实际应用显示,该方案可有效提升作业效率、降低运营成本,具备良好的智能化、模块化与可扩展特性,形成了可复制、可推广的技术路径,对加速港口自动化与智能化升级、提升港口企业国际竞争力具有重要意义。
2025(S1):196-202.
摘要:针对港口第五代固定网络(F5G)技术应用中如何搭建全域通信基座并实现各类机械远控、超远控深度融合的问题,进行上海港罗泾港区F5G网络架构及通信基座应用的研究。采用分析港区远控业务特点、分类设计不同业务应用方案的方法,得出构建 F5G 无源极简网络架构和全光环网超远程通信基座,能够保障港区全域内川丰、ABB 和TMEIC三种不同可编程逻辑控制器(PLC)系统控制信号实时通信,同时三地全光环网可满足三个超远控中心大带宽、海量连接、低时延和零丢包需求的结果。基于F5G技术的远控业务分类设计能为14台岸桥和31台轨道吊提供稳定的远控业务传输网络,可为多机械多应用融合协同作业提供理论支持,对提升装卸作业效率、推动港区全域机械常态自动化、建设超远控中心等方面具有重要的参考借鉴意义。
2025(S1):203-208.
摘要:针对集装箱闸口系统在码头自动化改造中存在的识别精度不足、人工干预频繁、上磅检测成本过高等突出问题,依托机器视觉与深度学习技术展开系统性研究。研究通过构建车牌识别双绑定机制强化车号匹配可靠性,结合视频智能识别技术替代传统地磅装置,并开发多维度集装箱残损检测算法,使闸口自动放行率、箱号识别准确率、残损区域定位准确率均突破98%,损伤类型识别精度达92%。同时,利用特征提取算法精准检测集卡前后轮上磅状态,将上磅检测作业效率较人工方式提升230%;通过手机APP实现闸口作业全流程预约,搭配智能路径引导功能完成自动导航,有效破解码头场地改造受限的难题。该研究成果为传统码头自动化升级提供了可复制的技术范式,对全面提升港口智能化水平具有重要实践价值。
2025(S1):209-214.
摘要:针对煤炭、矿石等散货堆场改造为全自动化集装箱堆场,区域不同使用荷载大小不等、堆货时间长短不一,使得场地条件差别较大等问题,为满足全自动化集装箱堆场使用要求,进行了地基的沉降计算研究,分别采用分层总和法、考虑应力历史的沉降计算法和应力面积法进行沉降计算,并逐孔考虑其位置、地层分布及前期堆料荷载、堆料使用年限等条件。结果表明:堆场改造地基中,均载条件下考虑应力历史的沉降计算更符合实际。使用均布荷载条件下采用考虑应力历史的沉降计算法计算改造堆场的地基沉降,具有较好的指导意义,可为堆场改造中自动化集装箱堆场基础设计提供参考。
2025(S1):215-222.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程陆域部分为对已建散货堆场的改造,场地原堆货区地基承载力≥150 kPa且经过多年预压已发生1 m以上固结沉降,原非堆货区未进行地基处理、沉降小,场地具有较大不均匀性;而拟建自动化集装箱堆场ARMG轮压荷载大,轨道对基础沉降和差异沉降敏感。针对上述设计特点,进行轨道基础结构形式研究,比选桩基轨道梁结构和轨枕道砟结构,提出地基与ARMG轨道基础一体化设计理念,结合沉降及FLAC3D模型计算结果,推荐采用弹性地基梁+钢格栅加筋垫层+可调式支座,既能够发挥预压地基优点,又能够减小表层差异沉降、简化轨道基础的调整工作。该新型结构相较桩基轨道梁结构每延米可节约18%的工程费用,相较轨枕道砟结构降低了使用期维护需求。
2025(S1):223-228.
摘要:在软土地区重载堆场工程中,差异沉降易导致堆场基础与轨道设施等失稳,传统塑料格栅因刚度较小导致加固效果有限。以上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程为背景,提出堆场基础-地基一体化刚度增强技术,即通过钢格栅加筋碎石垫层提升基础-地基的整体刚度以调整场地的差异沉降;通过FLAC3D数值模拟系统分析该技术的加固效果及影响因素,重点探讨垫层材料与钢格栅铺设层数对差异沉降的影响机制。结果表明:垫层材料弹性模量增大能略微降低总沉降,但对差异沉降的控制作用有限;钢格栅层数的增加能显著减小差异沉降,其中铺设2层时降幅达31%~45.4%,继续增层的效果趋缓。结合经济性与工程效益,推荐采用“2层钢格栅+弹性模量80 MPa级配碎石”组合方案,该方案有效提升地基整体刚度并抑制侧向变形,可使条基与轨道差异沉降的降幅达到15%~29.02%。
2025(S1):229-234.
摘要:当前港口建设用地很多都是通过吹填造陆或泥沙沉积形成,堆场建设中经常出现在此类软弱地基上建设重型堆场的情况,由于此类地基承载力差且加载后沉降量大,重载堆场建设前必须进行地基处理。针对软弱土基采用常规处理方式时存在的耗时、耗力、耗资问题,研究采用高强度的钢丝格栅与垫层材料结合在软弱地基之上形成加筋垫层结构,充分利用钢丝格栅与垫层填料的嵌锁作用,形成类似于悬垂曲面的兜网情形,将垂直应力快速向四周扩散,使作用于软基上的竖向应力分布更广更均匀,最终达到消除不均匀沉降的目的,成功实现软弱地基只做简单处理的情况下建设重载堆场的目标。实践证明,该方法可有效缩短施工周期和节约工程造价,成效显著。
2025(S1):235-240.
摘要:上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程施工过程中,需要将老码头下方部分桩基沿设计高程截除,并在水下残桩保留的基础上,于残桩间隙中打设新的桩基础。针对施工过程中存在截桩安全风险高、水下碰桩风险高等问题,进行多项工艺比选、研究及实践对比,最终采用潜水员配合截桩器的方法拆除老旧桩基,降低了潜水员长时间位于水下作业的安全风险,并合理运用“激光雷达扫测+三维建模”等新技术,进行桩位半可视化预测,指导桩基施工全过程调整。同时,结合振动沉桩施工技术,合理有效地规避了新老桩基碰撞难题,工程桩基施工总体偏差合格率达95%以上。研究成果可为同类型老旧码头升级改造提供参考。
2025(S1):241-246.
摘要:为了推进智慧港口建设、整合岸线资源,上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程实施系统化港区改造,将长877.81 m老引桥拓宽至40 m。针对长引桥拓宽改造“边通车、边施工”效率低、受潮汐及工艺制约、拆除工艺及安装方式不合理问题,进行制约因素分析与工效提升方案研究。采用优化吊装工艺(浮吊+架桥机)、创新吊装扁担、应用砂筒临时固定及克服潮汐影响的方法,实现边通车边高效施工,工期缩短50%,解决了复杂条件下长引桥改造难题。研究成果对推进智慧港口建设、整合岸线资源具有示范意义和推广价值。
2025(S1):247-252.
摘要:作为国内首个系统化港区更新工程,上海港罗泾港区集装箱码头改造一期工程坚持绿色、智慧及资源整合,保留老旧预应力高强度混凝土(PHC)桩基、老桩中沉新桩,减少海洋地质扰动。针对老旧港区升级工程中沉桩合格率受新老桩基的距离不足40 cm、水下障碍物测量误差及打桩船性能制约的问题,进行提升近距离沉桩精度的工艺优化研究,采用新技术“激光雷达扫测+三维建模”模拟碰撞,引入振动沉桩施工技术以及全回转打桩船合理规避碰撞难题,实现工前及早预判碰撞风险,合理调整桩位从而实现了精准穿插,并对特殊桩位制定钢管桩替代PHC管桩的措施。最终桩基单位工程正位率及合格率均在95%以上。该技术体系成功解决了复杂条件下沉桩难题,为老旧码头绿色智慧升级改造提供了关键技术支撑和实践经验。
2025(S1):253-258.
摘要:以临海护坡雨排水箱涵的施工为例,针对临海雨排水箱涵施工中受到高潮水冲刷及基坑防护的问题,结合现场实践进行论述。雨排水箱涵施工过程中,针对护岸边坡受高潮水冲刷及陆侧深基坑边坡失稳的双重安全隐患问题。通过现场踏勘及查阅潮汐资料,因地制宜地采取“堆叠扭王块+砂袋围堰”的防冲刷措施及陆侧基坑“拉森钢板桩+分级放坡开挖”的防护措施。经现场实际施工控制及相关实测,通过上述措施基坑开挖后总沉降量控制在60 mm内,箱涵出水段比计划节点工期提前8 d完成,同时节省了50 t钢板桩打设的施工措施成本。上述措施有效地保证了临海雨排水箱涵施工中的基坑稳定性及安全性,施工进度及施工措施成本达到预期目标,为类似工程提供一定的借鉴价值。
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