中国与巴西移动式平台的对比与选择

第19卷 第4期 中 国 水 运 Vol.19 No.4 2019年 4月 China Water Transport April 2019

收稿日期：2018-09-07

作者简介：李 可，中交二航局第一工程有限公司。

中国与巴西移动式平台的对比与选择

李 可，余 涛

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武汉 430012）

摘 要：本文结合巴西圣路易斯港项目水工施工方案，从平台施工工艺、平台设计、优缺点以及风险等多方面对中国步履式平台以及巴西Cantitravel 平台进行对比，以便于类似工程在选择施工方案及工作平台时提供技术支撑。 关键词：巴西圣路易斯港；步履式平台；Cantitravel；沉桩

中图分类号：F731 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）04-0160-02

一、工程概况

巴西圣路易斯港项目为多用途散货码头，拟新建3个泊位，包括粮食装船泊位1个（18万

t 级），化肥卸船泊位1个（4.5万t 级）以及液体油品卸船泊位1个（8万t 级）。码头为离岸栈桥式结构，T 型布置，双侧靠船，单个排架基础共4根直径1.4m 的灌注桩，码头上部结构由横梁、纵梁、预制面板和现浇面板构成，其中横梁和纵梁均采用预制外模及内部现浇结构。引桥则采用1.2m 直径钻孔灌注桩基础，上部采用盖梁以及预应力箱梁。

图1 码头典型断面图

二、施工方案

一般来说，水工结构的钢管桩或灌注桩钢护筒的沉设，国内主要采用打桩船，欧洲地区则多采用顶升平台。

由于本工程引桥约有1085m 长，其中有近500m

的滩涂段，且水域潮差大，流速急，同时由于当地船舶资源有限，为克服近岸条件水上沉桩困难，加快沉桩效率，提高沉桩精度，同时为钻孔灌注桩以及上部结构提供作业平台，拟采用移动式平台进行施工，改变了常规的水上施工工艺，全部由陆域逐跨向水域推进，不需要采用船舶辅助施工。

中国的移动式平台是一种桩顶支撑步履式移动打桩平台，通过桩顶顶推定位装置的三向千斤顶实现平台的步履式

顶推前移，巴西的Cantitravel 平台则是一种装配式的移动

平台，以已完成的工程桩为支撑，两种平台的支撑系统和行走系统都有一定的差别。下文从平台设计、工艺、优缺点及风险分析等方面对2种平台进行对比。

三、平台设计

中国步履式平台是集立桩、定位、施打于一体，具备自动行走，辅助吊装功能的一体化新型装备。平台主要由桩顶顶推定位装置、承载平台、作业平台、导向架、操作走道和液压控制系统等几部分组成。

步履式平台由钢管桩（或钢护筒）及顶推系统承重，桩顶顶推装置采用自平衡设计，可通过三向千斤顶实现平台的移动，通过升降调节装置、三向千斤顶和大小排架导向架共同工作可对钢管桩快速精确定位，通过导向架横移可实现在整个平台范围内钢管桩的施工。

图2 中国步履式平台

巴西Cantitravel 平台则是一种装配式的移动平台，由包含纵横梁系及桁架结构的钢结构拼装而成，平台移动依靠平台上大型履带吊进行承重梁系吊装，桁架平移则依靠履带吊牵引移动。

图3 巴西Cantitravel 平台

第4期 李 可等：中国与巴西移动式平台的对比与选择 161

两种平台的承重及作业平台都是采用钢桁架拼装而成，主要区别在于承重基础以及行走系统不同，中国的步履式平台是由钢管桩或钢护筒承重，通过控制桩顶液压千斤顶移动，巴西Cantitravel 平台由已完成砼浇筑的桩基、横梁以及钢

纵梁承重，行走则通过平台上履带吊牵引进行移动。

图4 Cantitravel 平台牵引移动

四、平台施工工艺

中国步履式平台前部进行钢护筒沉设、后部进行灌注桩钻进，上部结构则由平台后面的履带吊来实施，包括盖梁施

工、纵梁安装等，可以形成以平台为核心的流水作业。

图5 步履式平台施工工序示意图

如上图所示， N 排架在进行钢护筒沉设时，N-3排在进行钻孔灌注桩施工，后续跟进的履带吊则辅助进行N-4排架的盖梁施工，待N-4排架盖梁施工完，再进行N-4至N-5排架之间的纵梁安装以及上部面层的浇筑等。平台完成N 排钢护筒沉设及N-3排桩基施工后，即可移动平台至下一跨施工。

巴西Cantitravel 平台同样是逐跨施工，但其施工方法是在完成单个排架钢护筒沉设、钻孔灌注桩以及上部盖梁后移动平台，再进行下一跨施工。平台后面可采用门机或履带吊辅助进行上部纵梁安装以及面层浇筑等。

图6 Cantitravel 平台施工示意图

五、平台优缺点对比

优点

1、对设计桩位、跨距以及上部结构是否采用预制都没有要求，适应性较强；

2、桩顶顶推装置采用自平衡设计，可实现高度和水平三向移动，保证桩顶不受偏载，同时顶推时对桩顶产生的

水平力较小，确保钢管桩稳定性。

3、可通过计算机控制实现顶推系统，

并实现力与位移的远程集中监控，确

保平台安全稳定； 4、可形成以平台为核心的流水作业，

施工周期短；

平台吨位相对较轻，操作简单； 由于平台由已完成砼浇筑的桩基承重，

结构稳定性高； 平台以及后续跟进系统施工工艺较成

熟，包括材料转运、施工等可形成一套

完整的设计；

缺点

平台吨位较大，顶推系统价格也较高，

总体造价较cantitravel 要高；

2、由于平台由钢护筒承重，对钢护筒

壁厚要求较高；

1、有较大局限性，适用性较差，对设计

要求较高，像桩位，跨距，盖梁需要采

用预制等；

2、从平台施工工艺来看，cantitravel 相比

国内平台施工周期要长

图7 步履式平台同步顶推以及远程监控 六、风险及控制重点

步履式平台：自重以及上部荷载较大，全部由钢护筒承重，而本工程钢护筒最大悬臂长度约30m，且所在海域潮差大、流速急，钢护筒能否满足承载力以及水平荷载的要求，以及平台的整体稳定性是选用该平台的风险和控制的重点；

Cantitravel 平台：（1）灌注桩采用RCD 套管顶钻机，钻机直接坐落在钢护筒上面，且由于采用清水反循环的工艺，钻进出护筒后容易出现塌孔，将会导致钢护筒下沉，存在一定的安全及质量风险；（2）平台由已施工完的桩基以及盖梁或横梁承重，根据巴西的施工工艺，按照单跨的工时来计算，横梁施工完成后24h 就要承重，桩基及横梁砼强度是否满足承重要求存在一定风险。

七、结语

总体来说，中国的步履式平台和巴西Cantitravel 平台各有优缺点，中国的步履式平台采用桩顶顶推系统，该系统可实现远程自动控制及全程监控，相较于巴西Cantitravel 平台更为先进和智能，对桩位、桩距等设计要求也较低，工程适应性也更强。而巴西的平台也同样具有结构轻便、操作简单以及配套工艺成熟等优点。由于本工程位于巴西，临近大西洋，施工海域潮差大，流速急，且水深较大，泥面以上长度超过30m，如采用步履式平台，对钢护筒壁厚要求较大，同时由于签证及财税等问题，施工所需的人工、材料等全部为巴西当地资源，综合考虑，本工程将采用巴西Cantitravel 平台进行水工结构的施工。

参考文献（略）