關于港口碼頭泊位設計問題的探討

魏欣

遼寧港口集團有限公司 遼寧大連 116000

近些年來，隨著經(jīng)濟全球化進程推進，港口做為國際貿易貨物運輸?shù)那岸?，發(fā)揮著越來越重要的作用。雖然2020年新冠肺炎疫情全球性爆發(fā)，給國際貿易帶來了巨大的影響，但我國做為世界上唯一實現(xiàn)經(jīng)濟正增長的經(jīng)濟體，航運市場的業(yè)務需求仍然存在。港口工程建設是實現(xiàn)碼頭效能發(fā)揮的重要保證[1]。針對海港碼頭泊位設計方面，在近年來管理工作中發(fā)現(xiàn)的一些問題，提出針對性的解決對策，希望能夠為相關工作人員提供參考和借鑒。

1 港口碼頭泊位設計問題

1.1 泊位升級改造尺度受限問題

隨著船舶大型化發(fā)展，越來越多的老港區(qū)小碼頭不能滿足新的船舶裝卸作業(yè)需要，面臨泊位的升級改造。在泊位升級改造過程中，由于原碼頭設計年代久遠，預留的改造空間不足，成為制約泊位升級的因素。例如原泊位長度無法滿足升級后泊位長度要求，但平面布局受限，且要兼顧原有船型作業(yè)；受原有周邊建構筑物影響，水域尺度布置受限等問題。因此，應該通過加強設計管理，有效解決存在的問題。

1.2 靠船墩、系攬墩設計問題

靠船墩和系攬墩的設計問題直接影響運營期的碼頭生產(chǎn)作業(yè)，由于前期細節(jié)設計不到位所致，致使系纜墩安全系數(shù)較為低下，難以滿足碼頭生產(chǎn)對船舶停靠的需求，嚴重者還會致使各類斷纜事故等問題出現(xiàn)，威脅著人們生命及財產(chǎn)安全。其次，由于設計存在問題，也會致使纜繩交叉情況問題出現(xiàn)，影響后續(xù)碼頭靠船作業(yè)。

1.3 碼頭結構形式選擇問題

在地質條件較好的巖基上，泊位水深不深時，一般采用重力式碼頭結構形式。而擬建泊位位于整個港區(qū)的灣底區(qū)，地質條件好，泊位水深不深，雖然口門處建有防波堤，可以有效減少外海波浪的直接射入。但繞過口門的外海繞射波、區(qū)域內小風區(qū)成浪、船舶航行波、已建碼頭的直墻反射等，對灣底區(qū)域碼頭泊位波浪作用依然非常明顯。因此，在擬建泊位設計時，如采用傳統(tǒng)的重力式結構，將繼續(xù)增大灣內的波浪反射，使灣內形成波浪震蕩，對周邊已建泊位的作業(yè)產(chǎn)生及船舶航行干擾。在碼頭結構形式選擇上，可以進行研究和優(yōu)化。

2 港口碼頭泊位設計問題的解決對策

針對上述管理過程中面臨的問題，在實際工作中提出了一些針對性的解決對策，有效地優(yōu)化了設計，保證了泊位的生產(chǎn)功能。

2.1 做好設計優(yōu)化

面對泊位升級改造過程中的尺度受限問題，主要在滿足設計規(guī)范強制條款的前提下，通過合理的設計優(yōu)化，降低工程造價。一是要充分解讀規(guī)范條款及相關條文說明，在規(guī)范允許的范圍內，合理選擇設計參數(shù)，達到最優(yōu)設計尺度。二是要充分借鑒國內外類似的實例，優(yōu)選設計方案。三是要結合生產(chǎn)作業(yè)人員、引航等實操人員的經(jīng)驗，在滿足正常生產(chǎn)作業(yè)的情況下，優(yōu)化方案設計。如礦石碼頭原泊位為一字型布置，通過引橋連接至陸域，在升級改造時，通過在兩側增加帶纜墩，增加了泊位長度，也節(jié)約了工程投資，同時也能兼顧不同船型的靠泊要求。又如郵輪泊位升級改造時，原突堤碼頭之間水域無法滿足最大船型回旋水域直徑要求，通過擇優(yōu)選址、充分了解引航需求、調整設計參數(shù)等方法，將碼頭與防波堤間水域設計為回旋水域，優(yōu)化了設計，也為運營期間操作帶來了方便。

2.2 做好靠船墩和系纜墩設計管理

很多問題的發(fā)生，往往由于原設計不合理造成的，也反映了設計管理的不到位，針對靠船墩和系纜墩設計問題要采取以下方法去處理。首先，針對新船型泊位的設計，如果實際可借鑒的案例有限，可以采用試驗室物理模型試驗的方法，通過實物模擬，更為直觀的觀測不同情況下纜繩受力情況以及靠船墩的撞擊力，通過模型試驗時不同方位的布置，合理布置系攬墩、靠船墩，進而優(yōu)化整體布局，提高設計安全性。其次，在設計細節(jié)方面，通過改良靠船墩等細部結構，使其包邊鈍化、光滑，減少帶纜摩擦，并做好系纜墩和拖纜溝的布局，使其具備美觀且方便的優(yōu)點，以減少不安全因素。同時，要結合實際船體構造進行優(yōu)化設計，使系攬墩及靠船墩位置合理。另外，針對纜繩交叉問題，可以優(yōu)化帶纜角度，比如：可以將船體原本倒纜的位置改為橫纜，這種改動可以有效的解決纜繩交叉的問題，在最大限度上為港口碼頭經(jīng)濟發(fā)展提供幫助，再或者，也可以把橫纜的位置改成倒纜，這兩種方式都是解決纜繩交叉問題的一個重要內容[2]。

2.3 結構形式優(yōu)化

為有效解決波浪進入港區(qū)后在區(qū)域內產(chǎn)生震蕩的問題，新建泊位不能再采用傳統(tǒng)的重力式結構。通過結構形式的優(yōu)化，在傳統(tǒng)的沉箱壁迎浪測進行開孔設計，將有效解決波浪反射問題。關于開孔位置，結合港區(qū)不同水位不同方向波浪要素，通過物理模型試驗，進行波高監(jiān)測，為沉箱開孔的作用及開孔位置選擇提供有力的數(shù)據(jù)支撐。采取開孔沉箱方案后，使波浪作用在碼頭前沿時，能量可以被有效吸收，減少反射波形成，避免波浪在區(qū)域內震蕩，減少對港區(qū)其他泊位生產(chǎn)作業(yè)以及船舶航行的影響[3]。

3 結語

綜上所述，由于各種因素導致港口碼頭泊位設計時存在著一定問題，為了針對性的解決問題，有效的提升碼頭泊位的生產(chǎn)效能，在滿足國家現(xiàn)行規(guī)范的前提下，結合實際情況采取了對策進行設計方案的優(yōu)化，保證了碼頭泊位設計合理性及科學性。