港口工程設(shè)計使用年限國內(nèi)外對比分析研究

陳紅軍，谷文強

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510230）

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港口工程設(shè)計使用年限國內(nèi)外對比分析研究

陳紅軍，谷文強

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510230）

摘要：本文通過對國內(nèi)外通用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究，針對港口工程設(shè)計使用年限方便進行詳細(xì)地分析比較和總結(jié)。關(guān)鍵詞：設(shè)計使用年限；臨時結(jié)構(gòu)；不可再生資源；一般港口設(shè)施；航道；港池

引 言

近年來，隨著越來越多的中資企業(yè)響應(yīng)我國政府號召實施“走出去”戰(zhàn)略，中資企業(yè)參與的海外港口工程項目越來越多。不同國家針對港口工程的設(shè)計使用年限可能有不同的要求。

港口工程的設(shè)計使用年限的選擇對于其他設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的確定有著重要影響，包括：

1）海水腐蝕、生物腐蝕、疲勞荷載、地基沉降等因素的設(shè)計考慮；

2）設(shè)計風(fēng)暴、極限水位、地震和其他自然風(fēng)險發(fā)生概率的確定；

3）經(jīng)濟可行性和成本分析，遠(yuǎn)期發(fā)展分析的確定。

設(shè)計使用年限需由業(yè)主根據(jù)工程具體要求和應(yīng)用環(huán)境確定，如果業(yè)主沒有特別要求，則應(yīng)按照項目指定的國家規(guī)范進行設(shè)計。筆者根據(jù)對歐美國家和中國的規(guī)范進行研究后，針對港口工程設(shè)計使用年限進行了詳細(xì)的分析和總結(jié)，供參港口工程項目的廣大技術(shù)人員參考。

1 各國規(guī)范中的設(shè)計使用年限要求

1.1 中國規(guī)范設(shè)計使用年限要求

《水運工程設(shè)計通則》設(shè)計使用年限的規(guī)定如下。

1）港口工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限不得低于一下標(biāo)準(zhǔn)：

a) 永久性建筑物：50年。

b) 臨時性建筑物：建筑物的使用年限或5~10年。

2）通航建筑物工程、渠化樞紐工程和船廠工程的水工建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限不得低于一下標(biāo)準(zhǔn)：

a) 永久性建筑物：50年。

b) 臨時性建筑物：建筑物的使用年限。

3）航道整治建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)根據(jù)工程目的、工程規(guī)模和使用要求等確定。

1.2 日本規(guī)范設(shè)計使用年限要求

日本規(guī)范《Technical standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan》關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表1所示。

表1 日本規(guī)范

1.3 歐標(biāo)設(shè)計使用年限要求

歐標(biāo)《BS EN 1990:2002 Eurocode-Basis of Structural Design》關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表2所示。

表2 歐標(biāo)規(guī)定

設(shè)計應(yīng)保證建構(gòu)筑物的退化在設(shè)計使用年限內(nèi)，在預(yù)計環(huán)境條件和維護水平下不影響建構(gòu)筑物的具體使用性能。

1.4 英國規(guī)范設(shè)計使用年限要求

英國規(guī)范BS 6349-1-1:2013《Maritime works-Part 1-1: General - Code of Practice for Planning and Design for Operations》關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表3所示。

表3 英國規(guī)范

港口設(shè)施最終的設(shè)計使用年限需由業(yè)主根據(jù)工程具體要求和應(yīng)用環(huán)境確定。例如某普通商港部分設(shè)施被評估為國家或地區(qū)級基礎(chǔ)設(shè)施如防洪設(shè)施，該部分設(shè)施可能要求更長的設(shè)計使用年限。

設(shè)計應(yīng)保證建構(gòu)筑物的退化在設(shè)計使用年限內(nèi)，在預(yù)計環(huán)境條件和維護水平下不影響建構(gòu)筑物的具體使用性能。

1.5 美國土木工程師協(xié)會規(guī)范設(shè)計使用年限要求

美國土木工程師協(xié)會規(guī)范《Design of Marine Facilities for the Berthing, Mooring and Repair of Vessels》規(guī)定主要港口設(shè)施和大部分公共設(shè)施的設(shè)計使用年限經(jīng)常為50～80年。美國海軍軍港和很多商業(yè)港口一般設(shè)計使用年限為25年，但是在定期維護和升級改造情況下實際的使用年限一般可以達(dá)到50年或更久。

1.6 西班牙規(guī)范設(shè)計使用年限要求

1）港口建筑物的設(shè)計使用年限

西班牙規(guī)范《ROM 0.2-90 Actions in the Design of Maritime and Harbour Works》關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表4所示。

表4 西班牙關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限規(guī)范

一般性的基礎(chǔ)設(shè)施是指不與任何工業(yè)設(shè)施或資源廠區(qū)配套的港口；

專業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施是指專門為特殊的工業(yè)設(shè)施或者臨時的自然資源廠區(qū)配套的港口設(shè)施（例如工業(yè)服務(wù)碼頭、礦區(qū)的裝卸碼頭、油碼頭等等）；

港口設(shè)施的工程結(jié)構(gòu)安全等級如表5所示。

表5 港口設(shè)施的安全等級

2）航道或港池的設(shè)計使用年限

西班牙規(guī)范《ROM 3.1-99 Recommendations for the Design of the Maritime Configuration of Ports, Approach Channels and Harbour Basins》關(guān)于航道或港池的設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表6所示。

表6 西班牙關(guān)于航道或港池的設(shè)計使用年限規(guī)范

當(dāng)項目的預(yù)留發(fā)展用地在平面和豎直方向均保持沒有不可拆除的障礙物，那么可以限定結(jié)構(gòu)物的邊界建筑物可以在遠(yuǎn)期發(fā)展時拆除，邊界建筑的設(shè)計使用年限可以使用表6括號中的數(shù)值；

一般性的基礎(chǔ)設(shè)施是指不與任何工業(yè)設(shè)施或資源廠區(qū)配套的航道或港池；

專業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施是指專門為特殊的工業(yè)設(shè)施或者臨時的自然資源廠區(qū)配套的航道或港池（例如工業(yè)服務(wù)碼頭、礦區(qū)的裝卸碼頭、石油鉆井平臺的航道或港池等等）。

港口設(shè)施的工程結(jié)構(gòu)安全等級如表7所示。

表7 航道或港池的安全等級

1.7 國際港口工程手冊設(shè)計使用年限要求

《Port Designer’s Handbook》是國際上著名的港口工程手冊，關(guān)于建筑物設(shè)計使用年限具體規(guī)定如表8所示。

表8 Port Designer’s Handbook

2 各國規(guī)范中設(shè)計使用年限設(shè)計總結(jié)

如表9所示，各個國家對于主要港口工程建筑物和臨時性建筑物的設(shè)計使用年限規(guī)定基本一致，但是很多國家對于可更換的結(jié)構(gòu)單元、能源類專用碼頭設(shè)施和重要設(shè)施提出了特別的要求。尤其是對于能源類專用碼頭，例如單獨建設(shè)的油碼頭、LNG碼頭等的設(shè)計使用年限，歐美國家標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計使用年限一般為15～30年，然后通過維護和升級延長實際的使用年限。

表9 各國設(shè)計使用年限要求對比

3 結(jié) 語

隨著越來越多的中資企業(yè)響應(yīng)我國政府號召實施“走出去”戰(zhàn)略，中資企業(yè)參與的海外港口工程項目越來越多。而港口工程的設(shè)計使用年限往往對港口工程設(shè)計影響巨大，本文針對各國規(guī)范中的港口工程設(shè)計使用年限的分析和總結(jié)，可以為廣大參與海外港口項目的設(shè)計技術(shù)人員提供參考。

參考文獻：

[1] 水運工程設(shè)計通則[S].

[2] OCDI: Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan[S].

[3] BS EN 1990:2002 Eurocode-Basis of Structural Design[S].

[4] BS 6349-1-1:2013 Maritime works-Part 1-1: General -Code of Practice for Planning and Design for Operations[S].

[5] ASCE: Design of Marine Facilities for the Berthing, Mooring and Repair of Vessels[S].

[6] ROM 0.2-90 Actions in the Design of Maritime and Harbour Works[S].

[7] Rom 3.1-99 Recommendations for the Design of the Maritime Configuration of Ports, Approach Channels and Harbour Basins[S].

[8] Port Designer’s Handbook: 3rd Edition[M].

Comparative Analysis of Design Serviceable Life of Port Engineering Adopted in China and Abroad

Chen Hongjun, Gu Wenqiang
(CCCC-FHDI Engineering Co., Ltd., Guangzhou Guangdong 510230, China)

Abstract:The conventional Chinese /international standards and codes have been studied to analyze, compare and summarize the design serviceable life of port engineering in detail.

Key words:design serviceable life; temporary structure; non-renewable source; common port facilities; channel; harbor basin

作者簡介：陳紅軍（1980-），男，工程師，主要從事港口與航道工程規(guī)劃與設(shè)計工作。

收稿日期：2015-07-24

DOI:10.16403/j.cnki.ggjs20160112

中圖分類號：U652.7+1

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-9592（2016）01-0052-04