常見幾種碼頭形式在長(zhǎng)江中上游的融合與創(chuàng)新

劉浩

（武漢長(zhǎng)江航運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430000）

1 長(zhǎng)江上常見幾種碼頭形式及特點(diǎn)

長(zhǎng)江干線航道里程長(zhǎng)，地貌變化和水位落差大，沿線港口碼頭形式多種多樣，歸結(jié)起來(lái)主要以斜坡式、浮式和高樁直立式為主。

斜坡碼頭和浮碼頭一般采用躉船作為平臺(tái)，用于系靠船和設(shè)置起重運(yùn)輸機(jī)械，船岸之間通過(guò)斜坡道或固定棧橋聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)貨物水平運(yùn)輸或人員通行。斜坡碼頭和浮碼頭的主要區(qū)別在于躉船是否水平移動(dòng)，躉船的位置隨水位變化而沿斜坡道方向移動(dòng)的一般稱為斜坡碼頭，躉船的位置只隨水位變化垂直升降而無(wú)水平移動(dòng)的一般稱為浮碼頭。

斜坡碼頭對(duì)水位變動(dòng)幅度的適應(yīng)性好，適用于水位變化較大的區(qū)域，在長(zhǎng)江中上游和庫(kù)區(qū)應(yīng)用較多；但缺點(diǎn)是需要經(jīng)常移動(dòng)躉船，操作繁瑣，且工藝增加了斜坡道轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，斜坡道通常伸入江中較長(zhǎng)，對(duì)長(zhǎng)江行洪和船舶通航都有一定影響。浮碼頭優(yōu)點(diǎn)也是對(duì)水位變動(dòng)幅度的適應(yīng)性好，躉船隨水位變化而升降便于船舶的系泊和裝卸作業(yè)，且其固定建筑物少，便于建設(shè)和節(jié)約投資；缺點(diǎn)是因采用躉船作為平臺(tái)，對(duì)船舶的適應(yīng)程度與斜坡碼頭一樣有限，多適用于中小型碼頭。

直立式碼頭是指前沿靠船面為直立或近于直立的碼頭，常用的結(jié)構(gòu)形式有高樁式、重力式、板樁式等。直立式碼頭優(yōu)點(diǎn)是可以承受較大的荷載、船型適應(yīng)性好、裝卸效率高、通過(guò)能力大，缺點(diǎn)是對(duì)水位差的適應(yīng)性稍差、建設(shè)費(fèi)用較高，其在水位差較小的地區(qū)和海港中得到廣泛應(yīng)用。高樁直立式是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的碼頭結(jié)構(gòu)形式之一，隨著船舶大型化趨勢(shì)的發(fā)展和施工能力的不斷提高，即使是在長(zhǎng)江上游大水位差地區(qū)也逐漸得到應(yīng)用。

2 幾種新型碼頭形式

2.1 半直立半斜坡碼頭

斜坡碼頭多采用斜坡道+躉船的形式，斜坡道一般設(shè)置成與長(zhǎng)江垂直的形式，并保持一定的坡度，以便滿足纜車作業(yè)、汽車行駛和人行需要。

但在長(zhǎng)江上游地區(qū)，由于水位差大，江面狹窄，斜坡道如垂直于長(zhǎng)江建設(shè)將需要深入長(zhǎng)江較遠(yuǎn)的距離，斜坡道過(guò)長(zhǎng)，占用長(zhǎng)江船舶公用航道；如將斜坡道順江布置，則占用岸線較長(zhǎng)，且躉船移動(dòng)操作繁瑣。因此，長(zhǎng)江上游某些碼頭為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，結(jié)合實(shí)際地形和工藝需要，采用斜坡式和直立式碼頭相結(jié)合的新型碼頭形式，即半直立半斜坡碼頭形式。其通用碼頭形式一般包括躉船（及與躉船連接的船岸連接設(shè)施，如鋼引橋）、斜坡道和直立式碼頭結(jié)構(gòu)，中低水位期為斜坡式碼頭，中高水位期則為直立式碼頭。

這種碼頭形式的優(yōu)點(diǎn)在于：采用斜坡與直立碼頭結(jié)合的方式，不需要修建過(guò)長(zhǎng)的斜坡道，中高水位期利用直立式碼頭作業(yè)效率高，有效解決了斜坡道過(guò)長(zhǎng)、利用岸線過(guò)長(zhǎng)等問題，對(duì)長(zhǎng)江上游地區(qū)碼頭的建設(shè)和發(fā)展具有更加積極的意義。適用于水位差大、岸坡較陡、岸線較短自然條件下的碼頭建設(shè)。

通用碼頭形式見圖1、圖2。長(zhǎng)江上游如重慶旅游碼頭、中國(guó)石化集團(tuán)川維散雜貨碼頭、宜昌茅坪二期商品車滾裝碼頭（未實(shí)施）均采用半直立半斜坡碼頭形式。

圖1 半直立半斜坡碼頭平面圖

圖2 半直立半斜坡碼頭斷面圖

2.2 直立式與浮碼頭的結(jié)合

直立式碼頭對(duì)船型的適應(yīng)性好，大型船舶系靠泊安全，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和船舶大型化趨勢(shì)，長(zhǎng)江上直立式碼頭建設(shè)的越來(lái)越多。但相較于浮碼頭，直立式碼頭對(duì)水位變幅的適應(yīng)性差，低水位作業(yè)高差大，裝卸作業(yè)效率低，特別是長(zhǎng)江中上游地區(qū)水位差大，有些貨種不適合直立式碼頭作業(yè)，如液體化工類。

把直立式和浮碼頭相結(jié)合，既考慮靠船又兼顧裝卸作業(yè)需要，就能很好地解決這個(gè)問題，即直立式碼頭用于靠船，浮碼頭用于裝卸作業(yè)。下圖為典型圖示，建設(shè)兩座直立式系靠船墩用于系靠船，在兩墩之間布置一艘躉船，通過(guò)棧橋連接后方陸域。此種碼頭形式兼顧了直立式碼頭與浮碼頭的優(yōu)點(diǎn)，既可靠泊5000 噸級(jí)以上船舶，又適應(yīng)較大水位變幅，滿足裝卸工藝的要求，適用于大水位差地區(qū)大型船舶的靠泊作業(yè)，包括旅游碼頭均可采用。實(shí)際應(yīng)用也可將靠船墩布置于躉船后沿，船舶直接系靠躉船，即演變?yōu)樵O(shè)置定位樁的浮碼頭，宜昌港秭歸港區(qū)三峽庫(kù)區(qū)LNG 加氣站碼頭即是如此。

通用碼頭形式見圖3、圖4。宜昌三峽國(guó)際游輪中心碼頭、湖南城陵磯臨港產(chǎn)業(yè)新區(qū)公用糧油碼頭均采用此種結(jié)合碼頭形式。

圖3 直立式與浮式結(jié)合碼頭平面圖

圖4 直立式與浮式結(jié)合碼頭斷面圖

2.3 突堤式和內(nèi)港池式碼頭在長(zhǎng)江中上游地區(qū)的應(yīng)用

突堤式和內(nèi)港池式碼頭在海港和長(zhǎng)江下游得到廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)形式一般為重力式（海港多）和高樁梁板式等，具有節(jié)約岸線、岸線利用率高的優(yōu)點(diǎn)。但在長(zhǎng)江中上游一般很少采用，主要有幾方面原因：一是碼頭及泊位需要垂直于岸線布置，既要滿足水深要求又不能大面積開挖港池的情況下，碼頭突出岸線較多，會(huì)影響主航道和上、下游相鄰碼頭作業(yè)；二是長(zhǎng)江中上游水流流速較大，垂直于水流?？看翱侩x泊作業(yè)難度大。如果能夠避免或采用新技術(shù)克服以上問題，突堤式和內(nèi)港池式碼頭在長(zhǎng)江中上游地區(qū)的應(yīng)用就能夠?qū)崿F(xiàn)。宜昌三峽國(guó)際游輪中心碼頭工程和安徽建華管樁有限公司通用碼頭工程就開創(chuàng)性采用了突堤式和內(nèi)港池式碼頭形式。

宜昌三峽國(guó)際游輪中心碼頭工程位于長(zhǎng)江支流黃柏河左岸，葛洲壩水利樞紐上游三江引航道東側(cè)，水位差約4.7 米，碼頭前沿最大流速約1 米/秒，由于靠近入長(zhǎng)江河口處，水域較寬闊。本工程建設(shè)8 個(gè)游輪泊位，其中2 個(gè)大型豪華游輪泊位采用順岸布置，6 個(gè)200-500 客位游輪泊位采用突堤式碼頭布置形式，考慮?？看奖阋约八?qū)挾鹊南拗疲Y(jié)合流速流向?qū)⑼坏淌酱a頭軸線與岸線成75 度角度布置。

圖5 突堤與順岸碼頭結(jié)合平面布置圖

地處蕪湖市繁昌縣新港鎮(zhèn)的安徽建華管樁有限公司通用碼頭工程，位于長(zhǎng)江下游黑沙洲河段右汊右岸，水位差約11.5 米，碼頭前沿最大流速約2 米/秒，緊鄰長(zhǎng)江主航道。碼頭功能主要是出口管樁，后方對(duì)接廠房，管樁直接從廠房順直運(yùn)出裝船，因此碼頭形式最好的就是內(nèi)港池式。考慮到流速較大，碼頭垂直于岸線約成85 度角往下游布置，以減小船舶橫向水流力，同時(shí)前沿線后退適當(dāng)開挖港池，為便于船舶頂水流垂向進(jìn)港，在突堤碼頭上配備了絞盤設(shè)施，用于增加船舶動(dòng)力，碼頭建成后實(shí)際營(yíng)運(yùn)過(guò)程中未使用絞盤，船舶進(jìn)出港池裝卸作業(yè)順暢安全。

圖6 突堤與順岸碼頭結(jié)合平面布置圖

3 碼頭形式的融合與創(chuàng)新

碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中列舉碼頭形式有高樁、板樁、重力式、格型鋼板樁、斜坡碼頭和浮碼頭，這主要從結(jié)構(gòu)型式角度劃分，從碼頭布置和總體形式上主要是直立式、斜坡式和浮式。碼頭形式不是固定不變的，不能簡(jiǎn)單套用和非此即彼，設(shè)計(jì)在于因地制宜，勇于創(chuàng)新，秉承新發(fā)展理念，本文僅介紹了幾種碼頭形式的融合與創(chuàng)新應(yīng)用，供設(shè)計(jì)人員開拓思路，相信隨著時(shí)代的發(fā)展，依托碼頭技術(shù)的融合創(chuàng)新，必將建設(shè)出更加高效、安全、綠色、智慧的港口。