龍?zhí)吨С直Ｕ舷到y(tǒng)綜合碼頭設(shè)計(jì)方案

周婷婷　徐亞哲　郝建濤

摘 要：為滿足南京港涉水行政部門的管理需求，利用龍?zhí)陡蹍^(qū)規(guī)劃的港口支持保障系統(tǒng)岸線，建設(shè)含航道、海事、交通和水利4大管理職能的綜合碼頭，通過(guò)對(duì)?？看?、建設(shè)條件和裝卸貨物的分析，結(jié)合各部門的管理職能，提出合理的總平面布置、裝卸工藝和水工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，可滿足各涉水管理部門的使用需求。

關(guān)鍵詞：支持保障系統(tǒng);綜合碼頭;方案設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U656.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）10-0086-03

1工程背景

本工程位于南京港龍?zhí)陡蹍^(qū)，隨著長(zhǎng)江南京以下12.5m深水航道全線貫通，南京港的到港船舶逐年增加，船舶大型化趨勢(shì)明顯。而目前龍?zhí)陡蹍^(qū)僅有水利部門配有1座執(zhí)法碼頭，其余單位尚無(wú)配套的執(zhí)法碼頭，龍?zhí)陡蹍^(qū)的支持保障系統(tǒng)已無(wú)法滿足日益繁重的水運(yùn)市場(chǎng)管理及服務(wù)的需求，給涉水行政管理部門帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，南京港現(xiàn)有的支持保障碼頭分布零散，缺乏規(guī)劃統(tǒng)籌，難以滿足綜合執(zhí)法的需求。港口支持保障系統(tǒng)是港口設(shè)施的重要組成部分，隨著港區(qū)的不斷發(fā)展，迫切需要配套完善支持保障系統(tǒng)碼頭，提高港口行政執(zhí)法能力和工作效率。

南京港龍?zhí)陡蹍^(qū)龍?zhí)逗涌谔?90米為規(guī)劃港口支持保障系統(tǒng)岸線，本工程擬利用該段岸線建設(shè)含航道、海事、交通和水利四大管理職能的綜合執(zhí)法碼頭，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)條件和使用需求的分析，對(duì)碼頭工程進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

2設(shè)計(jì)條件和需求

2.1設(shè)計(jì)船型

本工程作為港口支持保障系統(tǒng)的重要組成部分，需要滿足系統(tǒng)內(nèi)各類公務(wù)執(zhí)法船舶靠泊的需求，主要?？看鞍ê降啦块T的航標(biāo)工作船、挖泥船，海事、交通和水利部門的執(zhí)法艇等。

長(zhǎng)江航道局現(xiàn)役最大的航標(biāo)工作船長(zhǎng)為76m，規(guī)劃建造的船長(zhǎng)超過(guò)80m，船舶的主尺度及排水量趨向與《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》中的1000噸級(jí)雜貨船相當(dāng)。其他需靠泊的執(zhí)法工作船除海事部門的36m海巡艇外，長(zhǎng)度均介于18～30m，寬度約4～7m，吃水約0.8～1.1m。因此，選取1000噸級(jí)雜貨船、海巡艇及執(zhí)法艇作為本工程的設(shè)計(jì)船型，如表1。

2.2自然條件

2.2.1設(shè)計(jì)水位（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）

設(shè)計(jì)高水位：7.60m（年最高水位頻率 2%）

設(shè)計(jì)低水位：0.41m（多年歷時(shí)保證率98%）

2.2.2潮流特征

龍?zhí)端赖靥庨L(zhǎng)江感潮河段的上區(qū)段，以徑流下泄為主，受潮流上溯影響較小。設(shè)計(jì)流速取2.0m/s。

2.2.3地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地屬長(zhǎng)江漫灘相地貌單元，場(chǎng)地劃分為5個(gè)工程地質(zhì)層：填土（Q4ml）;第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）;第四系晚更新統(tǒng)沖積層（Q3al）;白堊系上統(tǒng)浦口組（K2p）;泥質(zhì)砂巖。

場(chǎng)地上部以軟弱土為主，地下水位較高，根據(jù)場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)、各土層的工程特性和場(chǎng)地周邊環(huán)境分析，擬建場(chǎng)地具有較好的成樁條件，可采用鉆孔灌注樁或預(yù)制樁（管樁）。

擬建場(chǎng)地?zé)o全新活動(dòng)斷裂存在，除淺局部分布有較厚的軟弱土外，未發(fā)現(xiàn)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象，區(qū)域上處于穩(wěn)定區(qū)，適宜本工程建設(shè)。

2.3裝卸貨種

本工程主要裝卸貨種為航道部門的專用浮標(biāo)和器材，其主要種類和規(guī)格見(jiàn)表2，其余單位僅需滿足人員上下船，無(wú)貨物裝卸需求。

3建設(shè)規(guī)模

本工程根據(jù)各涉水行政部門的船舶停靠需求確定建設(shè)規(guī)模，其中航道部門不定期?？亢綐?biāo)工作船和挖泥船，交通、航道、水利部門各常駐1艘執(zhí)法艇，海事常駐2艘海巡艇，同時(shí)適當(dāng)考慮未來(lái)基地的擴(kuò)容需求，預(yù)留1個(gè)執(zhí)法艇泊位。航標(biāo)工作船船型尺度較大，泊位長(zhǎng)度較長(zhǎng)，考慮采用固定式碼頭型式，根據(jù)船型尺度及規(guī)范要求確定泊位長(zhǎng)度110m;執(zhí)法艇和海巡艇船型尺度較小，考慮采用浮碼頭型式，方便船舶的靠泊和人員上下，海事浮碼頭采用海事部門60m定型躉船，水利、交通采用40m定型躉船。

綜合以上因素確定本工程的建設(shè)規(guī)模為：1000噸級(jí)固定碼頭1座，執(zhí)法工作船浮碼頭4座;固定碼頭為110m×20m高樁碼頭，通過(guò)1座9m寬的固定引橋與后方陸域相連，海事浮碼頭的躉船尺寸為60m×11m×2m，其余浮碼頭的躉船尺寸為40m×9m×0.8m。

4設(shè)計(jì)方案

4.1總平面布置

緊鄰本工程上游為已建散貨碼頭，下游為規(guī)劃集裝箱碼頭，本工程位于兩座碼頭之間規(guī)劃的190m港口支持保障系統(tǒng)岸線。因此，碼頭總平面布置考慮采用并列梳齒型式，自江向岸側(cè)依次布置4排碼頭，固定高樁碼頭需滿足航標(biāo)工作船的停泊需求，布置在水深較深的江側(cè)第1排，內(nèi)側(cè)布置3排浮碼頭，主要?？啃⌒偷膱?zhí)法艇，采用挖入式港池型式。內(nèi)側(cè)碼頭的進(jìn)出口門布置在第1排碼頭的下游側(cè)。

第1排固定碼頭供航道部門使用，碼頭前沿線與上下游碼頭一致，碼頭平臺(tái)長(zhǎng)110m，寬度為20m，考慮雙側(cè)靠泊：碼頭前沿布置1個(gè)1000噸級(jí)航標(biāo)工作船泊位，兼顧3艘執(zhí)法艇的?？?碼頭后沿布置1個(gè)執(zhí)法艇泊位。固定碼頭通過(guò)上游側(cè)1座9m寬的固定引橋接岸，固定引橋總長(zhǎng)約177m。

固定碼頭的內(nèi)側(cè)共布置3排合計(jì)4座浮碼頭：第2排碼頭供海事部門使用，前沿線與固定碼頭的后沿線平行且后退25m，采用60m×11m×2m的躉船，雙側(cè)靠泊，通過(guò)1座30m長(zhǎng)的鋼引橋與固定碼頭的接岸引橋相連。第3排碼頭供交通部門使用，前沿線與第2排碼頭的后沿線平行且后退20m，采用40m×9m×0.8m的躉船;第4排碼頭碼頭由2座40m×9m×0.8m的躉船組成，為水利碼頭和預(yù)留碼頭，與第3排碼頭錯(cuò)位布置，位于第3排碼頭下游側(cè)15m處，碼頭前沿線位于第3排碼頭前沿線的延長(zhǎng)線后14m。第3、4排碼頭均通過(guò)躉船后沿的浮箱通道上下碼頭。

回旋水域設(shè)置于第2、3排碼頭的下游側(cè)，固定碼頭后沿及內(nèi)側(cè)泊位的船舶均通過(guò)固定碼頭下游側(cè)80m寬的口門進(jìn)出主航道?？陂T的上下游側(cè)設(shè)置船舶進(jìn)出警示裝置?？紤]到后方岸坡穩(wěn)定性，在第4排浮碼頭后方設(shè)置岸壁式護(hù)坡。

4.2裝卸工藝

考慮長(zhǎng)江南京段航標(biāo)的實(shí)際維護(hù)強(qiáng)度等因素，江側(cè)固定碼頭前沿不會(huì)進(jìn)行頻繁的航標(biāo)吊運(yùn)作業(yè)，故碼頭上不配置門機(jī)或固定吊等專業(yè)化裝卸的起吊設(shè)備，碼頭前沿裝卸設(shè)備擬采用50t輪胎式起重機(jī)，臂長(zhǎng)12m，幅度8m時(shí)，吊重為26.25t，可以滿足最重件的起吊要求，還可兼顧后方陸域堆場(chǎng)航標(biāo)的起吊。

4.3 水工建筑物

江側(cè)固定碼頭采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)110m，分為兩個(gè)結(jié)構(gòu)段，每個(gè)結(jié)構(gòu)段內(nèi)平臺(tái)排架間距為7.0 m，樁基采用Φ800mmPHC樁，每榀排架設(shè)4根直樁和1對(duì)叉樁，上部結(jié)構(gòu)由橫梁、縱向梁系和疊合面板組成。兼顧船舶在低水位時(shí)的靠泊，碼頭前后沿均設(shè)置二層平臺(tái)。碼頭平臺(tái)前后沿靠船處局部開缺，設(shè)混凝土臺(tái)階連接二層平臺(tái)，兼做人員上下碼頭通道。碼頭面前后沿及二層系纜平臺(tái)設(shè)置設(shè)450kN系船柱，豎向設(shè)DA500H橡膠護(hù)舷。碼頭平臺(tái)下游設(shè)防撞樁，防撞樁采用Φ1000mm鋼管樁，樁間采用兩層Φ600mm鋼管聯(lián)系。

接岸引橋總長(zhǎng)177m，采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，每榀排架基礎(chǔ)根據(jù)施工期水位情況，采用3根Φ800mmPHC樁或Φ1000mm鉆孔灌注樁，上部結(jié)構(gòu)由橫梁、預(yù)應(yīng)力砼空心大板及面層組成。引橋間斷設(shè)置2座鋼引橋擱墩，采用高樁墩式結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)基礎(chǔ)采用6根Φ800mmPHC樁，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墩臺(tái)。

內(nèi)側(cè)躉船的主船體均為鋼質(zhì)、單甲板、單底、縱骨架式結(jié)構(gòu)，上層建筑甲板為縱骨架式鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)。60m躉船采用錨鏈定位，設(shè)2.0t霍爾錨4只，配Φ40mm焊接錨鏈，采取交叉拋錨系纜方式，首尾內(nèi)、外側(cè)各2只錨拋向水域;40m躉船受水域限界影響，采用鋼管樁定位，在躉船后沿的上、下游側(cè)各設(shè)1根Φ1200mm鋼管定位樁。第三、四排碼頭的后沿設(shè)鋼制浮箱作為人員上、下碼頭的通道，浮箱與躉船間設(shè)連接跳板。內(nèi)側(cè)浮碼頭的靠泊面設(shè)50kN系船柱，靠泊面設(shè)漂浮型橡膠護(hù)舷以供船舶系靠。

第二排浮碼頭和第三、四排的浮箱通道與接岸固定引橋間采用活動(dòng)鋼引橋連接，鋼引橋采用下承式平行弦桿主桁架結(jié)構(gòu)，一端為鉸支座，一端為滾輪支座。鋼引橋主尺度為30×3m。

內(nèi)側(cè)港池近岸側(cè)考慮岸坡防護(hù)要求，采用直立式結(jié)構(gòu)擋土，利用Φ1000m@1200mm鉆孔灌注樁形成擋土岸壁，樁頂設(shè)現(xiàn)澆連續(xù)梁，樁后排采用Φ600mm高壓旋噴樁進(jìn)行灌注樁間止水。

5結(jié)論

南京港龍?zhí)陡蹍^(qū)是國(guó)家級(jí)海港樞紐經(jīng)濟(jì)區(qū)，船舶密度大，管理要求高。本工程利用規(guī)劃的190m岸線建設(shè)港口支持保障系統(tǒng)綜合碼頭，碼頭集合了交通、水利、航道和海事四大管理職能。通過(guò)對(duì)停靠船型、建設(shè)條件和裝卸貨物的分析，采用江側(cè)為固定碼頭、岸側(cè)為多排浮碼頭的并列梳齒型總平面布置型式，滿足了各單位的使用需求，而且兼顧了遠(yuǎn)期發(fā)展，充分利用了岸線資源。本工程的建設(shè)為港口高效運(yùn)行、有序發(fā)展提供管理保障，對(duì)提高龍?zhí)陡蹍^(qū)乃至南京港的水運(yùn)管理水平和工作效能具有重要意義。

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