福州港罗源湾港区将军帽作业区一期工程设计

（2022～2023年度第一批优秀设计一等奖）

申报单位  中交水运规划设计院有限公司

一、项目基本情况

福州港罗源湾港区将军帽作业区一期工程，是福建省重点工程，是华能罗源港电储送一体化绿色建设示范项目的重要组成部分。本工程位于福建省福州市罗源湾将军帽作业区，新建1个15万吨级散货泊位（水工结构按30靠泊万吨级船舶设计）及相应配套设施，设计吞吐能力为1180万吨/年。

二、技术难点和特点

1. 总平面布置应结合“港电储”基地及公共码头的的要求，针对本工程水陆域条件、实现电厂的无缝对接等，合理确定码头及堆场布置。

2. 装卸工艺系统复杂，本工程作为电厂配套码头，在兼顾为电厂直接配送煤服务外，还具备社会中转服务功能，单一泊位装卸工艺系统应具备卸船和装船功能。

3. 地质条件复杂，项目位于山区海岸，具有大陡坡、大水深、裸岩且起伏大、淤泥厚及指标差等特点。

4. 水工结构设计难度大，本工程泊位等级按照30万吨级散货船设计，地质条件十分复杂，基岩面起伏大，部分区域为陡坡裸岩，稳桩困难，部分基岩面较深且上部软泥深达40m，最长桩长达95m。

5. 填海成陆边界条件复杂、工期要求紧迫。为满足后方堆场填海成陆工期及电厂土石方消纳的需求，需统筹考虑填方进度需求、地基处理效果及前方码头的安全稳定。

6. 环保、智能化水平要求高：在港区环保、生产自动化、数字化煤场及自动控制等方面均达到了较高要求。

三、创新点

1. 总平面布置“前港后厂”模式，最大发挥岸线和土地资源。

华能罗源电厂紧邻本工程布置，且电厂无煤炭堆场，需要与本工程共用堆场。本工程总平面布置与电厂总平面布置总体协调，在保证码头正常生产的情况下也兼顾了电厂储煤、供煤堆场的需要。“前港后厂”布置模式，最大程度提高了岸线资源、堆场资源的利用效率，降低了码头及电厂的运营成本，实现了优势互补。

2. 装卸工艺方案复杂、装卸工艺流程多、电厂供煤要求高。

装卸工艺系统复杂，本工程具备社会煤炭接卸、中转服务功能外，还兼顾为电厂直接配送煤服务。在泊位长度、建设规模等不变的情况下，要求单一泊位实现卸船和装船功能，装卸工艺系统进行了多方案的比选和优化设计，提出了共用引桥、皮带机廊道、装卸设备共轨等优化方案，实现装卸合一功能的情况下最大程度减少工程的费用增加。堆场布置针对后方电厂煤炭配送、社会装船转运不同特点及要求进行针对性设计，采用电厂配送煤炭和装船配送煤炭不同效率的工艺布置方案，并考虑一定的兼顾性，实现节省投资的情况下降低运营期成本。

3. 码头地质变化剧烈，结构设计须严格控制结构刚度变化，控制码头不均匀沉降，保证了装卸设备的安全稳定运行。

码头采用大刚度横梁，并通过钢管桩加芯柱增强桩基刚度，协调结构段变位，改善排架受力，确保卸船机和装船机等设备的安全稳定运行。通过数值模拟方法研究了超深横梁的受力工作状况，优化了结构断面和配筋。通过本工程积累了大直径斜桩嵌岩设计、施工、检测等一整套经验。

4. 陆域淤泥深度变化大，地基处理因地制宜、细化调整。

堆场陆域处于罗源湾内海岸、三面环山包围的狭窄滩涂空间，淤泥厚度最大近40m，部分区域基岩裸露，软基处理方案充分考虑地质及地形条件，同时结合相邻电厂开山填料充足的有利因素，根据淤泥厚度分区采用抛石挤淤、插排水板堆载预压、开挖换填等，同时结合了相邻电厂开山填料，大幅减少了投资。 

5. 超厚软基条件下的护岸稳定技术。

护岸处最大淤泥厚度近50m，实践了超厚淤泥护岸稳定技术。面对超厚淤泥、工期较紧带来的护岸易失稳、周边养殖的生态环保要求高等难题，护岸提出了浅层阶梯置换、排水固结的基础处理+宽肩台、窄堤身的护岸结构方案，成功解决了超厚软基条件下的护岸稳定问题，并保证了护岸结构的经济性。

6. 港口智慧化水平较高，绿色、环保、节能效果显著

堆场采用自动堆取料机方案，实际运营效果良好，达到了预测设计目标。煤炭采制样采用煤炭全自动采制样系统，提高了采样制样的效率和准确性。皮带机采用变频控制技术，运营过程中根据工况实现皮带机调速运行，大大降低了运营成本。

1#-4#露天堆场四周布置防风网，靠近环境敏感点的5#、6#堆场采用大跨度堆煤罩棚封闭方案，有效控制了场区内粉尘外溢，严格落实环保各项措施，污水收集、固废处理等均布置了相关设施。码头设有岸电设施，大幅减少船舶在港大气污染物排放和噪声污染，助力绿色港口建设。

四、成果应用

本设计成果已在福州港罗源湾港区将军帽作业区一期工程中得到全面应用。

五、经济和社会效益

本工程将一个三面环山的滩涂地，建设成国内一流的绿色智慧港口；通过精细的总平面布置、细致的环保控制措施，确保了港区与相邻村庄的和谐相处、工程的顺利推进；避免了相邻村庄整体搬迁的高额费用，大幅降低建设难度。工程采用先进的环保、除尘技术和节能减排措施，节能环保效果显著。

本工程填补了闽东北协同发展区闽东片区无10万吨以上对外开放码头泊位的空缺，为缓解福州港通过能力不足的矛盾，优化港口规模结构，促进罗源湾临港工业发展的要求发挥了重要作用，经济和社会效益显著。