柯林杰

摘 要：海事基地?？看霸O(shè)計(jì)船型尺寸和設(shè)計(jì)水位差異較大，為滿足某海事基地搜救和執(zhí)法艇的?？?，同時(shí)滿足現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法駐守的需要，提出了將固定式碼頭與躉船浮碼頭串行組合的優(yōu)化布置形式。組合形式可發(fā)揮固定式碼頭與躉船浮碼頭各自系靠泊不同船型的優(yōu)點(diǎn)，且躉船上部建筑還可作為海事現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法駐守和辦公場(chǎng)所。組合布置形式不僅適用于交通部支持系統(tǒng)碼頭，也可推廣應(yīng)用于漁業(yè)碼頭、游艇碼頭等其他碼頭。

關(guān)鍵詞：海事碼頭；躉船；組合形式；串行組合；碼頭布置

中圖分類號(hào)：U656.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2018）5-0054-03

1 工程背景

隨著長(zhǎng)江-12.5m深水航道整治工程的實(shí)施，長(zhǎng)江下游沿線港口碼頭的建設(shè)和進(jìn)出轄區(qū)港口船舶的數(shù)量大幅增長(zhǎng)，且船舶大型化趨勢(shì)明顯，船舶引航需求越來(lái)越多，相應(yīng)水上監(jiān)管任務(wù)急劇增加。交通部《關(guān)于實(shí)行長(zhǎng)江干線海事巡航與救助一體化管理的通知》（交海發(fā)[2004]395號(hào)）文件精神，按照“就近救援，快速反應(yīng)”的原則，明確“長(zhǎng)江救助力量的建設(shè)以‘海事巡航與救助一體化作為方向”，實(shí)現(xiàn)“人命救助，快速高效”的目標(biāo)， 根據(jù)江蘇海事局對(duì)救助基地、站點(diǎn)配布要求和在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)遇險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的要求，需要在長(zhǎng)江沿線布置多個(gè)海事搜救基地且具備溢油應(yīng)急處理能力，為了做好轄區(qū)內(nèi)水上安全監(jiān)督管理工作，實(shí)現(xiàn)水上快速反應(yīng)，必須加強(qiáng)海事基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，以滿足水運(yùn)和水上安全監(jiān)督的需要，實(shí)現(xiàn)海事發(fā)展內(nèi)外客觀的要求。

1.1 設(shè)計(jì)船型（見(jiàn)表1）

1.2 自然條件

（1）設(shè)計(jì)水位（1985 國(guó)家高程）：設(shè)計(jì)高水位2.92m（高潮累積頻率10%），設(shè)計(jì)低水位-0.43m（低潮累積頻率90%），極端高水位5.02m（重現(xiàn)期五十年一遇），極端低水位-1.34m（重現(xiàn)期五十年一遇）。

（2）潮流特征：擬建工程岸段位于長(zhǎng)江河口段上端，受潮流和徑流的雙重影響，潮流的性質(zhì)為非正規(guī)半日潮流，潮流運(yùn)動(dòng)呈往復(fù)流形態(tài)。設(shè)計(jì)流速取2.0m/s。

（3）地質(zhì)條件：工程水域地基土為第四系全新統(tǒng)沖積、淤積而成，處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。自上而下依次為：①素填土，以粉質(zhì)粘土夾粉土為主，流塑～軟塑，密實(shí)度不均，濕～飽和；②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰褐色，局部表層為淤泥，夾薄層灰色粉土、粉砂，流塑，干強(qiáng)度中等，高韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，切面光滑；③粉質(zhì)粘土夾粉土，灰褐色，夾層灰色，水平層理，粉質(zhì)粘土流塑～軟塑，干強(qiáng)度中等，中等韌性，搖振反應(yīng)慢，有光澤，粉土稍密，很濕；④粉細(xì)砂，灰色，局部夾同色粉土及薄層灰褐色粉質(zhì)粘土，水平層理，主要由石英、云母等原生礦物組成，中密～密實(shí)，飽和；⑤中細(xì)砂，灰、灰黃、灰白色，主要由石英、長(zhǎng)石、云母等原生礦物組成，含灰黃色粒徑2mm～10mm圓狀石。

2 建設(shè)規(guī)模

本工程為海事地基工作船碼頭，固定碼頭主要?？恳缬突厥沾⒀b卸溢油設(shè)備的3000噸級(jí)江海輪和江蘇海事局60m級(jí)大型海巡艇定期全轄區(qū)巡航時(shí)臨時(shí)?？?，同時(shí)兼靠搜救船，以及遇險(xiǎn)的社會(huì)船舶等；固定碼頭還作為溢油應(yīng)急物資的裝卸平臺(tái)；60m定型躉船主要?？咳绺藓Ｊ戮脂F(xiàn)有4艘小型海巡艇和正在建造中的40m級(jí)海巡艇，并提供足夠的后勤保障。

綜合以上因素?cái)M建碼頭結(jié)構(gòu)形式為固定碼頭和浮碼頭結(jié)合的形式。固定碼頭為120×18m（長(zhǎng)×寬）高樁碼頭，浮碼頭為躉船（60×12×2.2m鋼質(zhì)躉船）、固定引橋97.0×7m（長(zhǎng)×寬），活動(dòng)鋼引橋27×3m（長(zhǎng)×寬）。

3 水域平面布置組合形式的提出

海事工作船碼頭，通?？蛇x用的碼頭形式為固定式碼頭或躉船浮碼頭。固定式碼頭結(jié)構(gòu)牢固、耐久性好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，在海港及內(nèi)河中大型海事碼頭建設(shè)中被廣泛采用。躉船浮碼頭適應(yīng)水位變化能力強(qiáng)，干舷高度低，方便小型海巡艇船員上下碼頭。海事基地根據(jù)定能定位不同，往往在?？块_始執(zhí)法船舶的同時(shí)，還需要?？恳缬突厥沾⒀b卸溢油設(shè)備船舶等其他大型船舶。

本項(xiàng)目工程水域位于福北水道和天生港水道交匯處，屬于長(zhǎng)江下游感潮河段，漲落潮時(shí)流態(tài)紊亂，水流條件極差。設(shè)計(jì)船型中的中大型海巡艇，溢油回收船、裝卸溢油設(shè)備的3000噸級(jí)江海輪和江蘇海事局60m級(jí)大型海巡艇，在靠泊時(shí)船舶荷載較大，且干舷高度較高，為安全和上下船方便考慮，應(yīng)采用固定式碼頭靠泊，碼頭結(jié)構(gòu)牢固、耐久性好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)。

設(shè)計(jì)船型中的小型海巡艇，現(xiàn)有24m、18m、12.8m和8m海巡艇和正在建造中的46.5m海巡艇，船舶荷載較小，干舷高度較低，且河道水位變化較大，可采用躉船浮碼頭停靠，躉船適應(yīng)水位變化能力強(qiáng)，方便小型海巡艇船員上下碼頭，同時(shí)，躉船上部建筑還可作為海事現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法駐守和生活場(chǎng)所。

綜合考慮工程實(shí)際使用功能、碼頭停靠安全、遠(yuǎn)期發(fā)展需要以及投資成本等因素，本工程海事碼頭采用了固定式碼頭和躉船浮碼頭相結(jié)合的組合布置形式。

其中，固定碼頭布置于上游，主要?？恳缬突厥沾?、3000噸級(jí)江海輪，江蘇海事局60m級(jí)大型海巡艇定期全轄區(qū)巡航時(shí)臨時(shí)停靠，并作為溢油應(yīng)急物資的裝卸平臺(tái)；同時(shí)考慮汽車吊的作業(yè)要求，根據(jù)類似工程的經(jīng)驗(yàn)，擬建固定碼頭規(guī)模采用120×18m（長(zhǎng)×寬）高樁碼頭、固定引橋規(guī)模97.0×7m（長(zhǎng)×寬）。碼頭頂面高程為▽5.30m，前沿底高程為▽-4.50m。

躉船碼頭距離上游固定碼頭20m，主要需滿足5 艘小型海巡艇靠泊，并提供足夠的后勤保障；同時(shí)，還需滿足執(zhí)法辦案、服務(wù)行政相對(duì)人的需求，成為執(zhí)法人員及船員值班待命、應(yīng)急指揮、執(zhí)法辦案場(chǎng)所，躉船采用鋼質(zhì)躉船，尺度為60×12×2.2m（型長(zhǎng)×型寬×型深），活動(dòng)鋼引橋27×3m（長(zhǎng)×寬）。

4 水域平面布置組合形式的方案比選

4.1 兩種組合設(shè)計(jì)方案

本海事碼頭采用了固定式碼頭和躉船浮碼頭相結(jié)合的組合布置形式，根據(jù)兩者的相對(duì)位置，可有兩種組合方案。

4.1.1 組合形式方案一（串行組合）

固定碼頭布置于上游，前沿采用直線型順岸布置，布置3000噸級(jí)江海輪泊位1個(gè)，泊位總長(zhǎng)120m，碼頭寬度18m，碼頭停泊水域?qū)?3m，回旋水域布置在停泊水域前方，回旋水域長(zhǎng)軸直徑取240m，短軸直徑取144m。

躉船碼頭距離上游固定碼頭20m，前沿線與固定碼頭齊平，躉船泊位長(zhǎng)度60m，停泊水域?qū)?1.5m，停靠的小型海巡艇制動(dòng)性能好，實(shí)際操控靈活，無(wú)需在碼頭前沿設(shè)置回旋水域。

固定碼頭與后方防洪大堤通過(guò)97.0×7m（長(zhǎng)×寬）鋼筋混凝土固定引橋相連，躉船通過(guò)27×3m（長(zhǎng)×寬）活動(dòng)鋼引橋與固定碼頭相連。

4.1.2 組合形式方案二（并列組合）

外側(cè)為固定碼頭，前沿采用直線型順岸布置，布置3000噸級(jí)江海輪泊位1個(gè)，在無(wú)溢油設(shè)備應(yīng)急物資裝卸時(shí)，主要?？恳缬突厥沾?6.5m海巡艇，泊位總長(zhǎng)120m，碼頭寬度18m，按停靠最大船型核算，碼頭停泊水域?qū)?9m，回旋水域布置在停泊水域前方，回旋水域長(zhǎng)軸直徑取240m，短軸直徑取144m。

躉船碼頭位于固定碼頭內(nèi)側(cè)，距離前方固定碼頭20m平行布置。躉船尺度同方案一，躉船內(nèi)外側(cè)各布置2個(gè)小型海巡艇泊位，停泊水域?qū)?1.5m，碼頭?？看拜^小，也無(wú)需在碼頭前沿設(shè)置回旋水域。

固定碼頭與后方防洪大堤通過(guò)123.6×7m（長(zhǎng)×寬）鋼筋混凝土固定引橋相連，躉船通過(guò)27×3m（長(zhǎng)×寬）活動(dòng)鋼引橋與固定引橋相連。

4.2 兩種組合方案比選

串行組合（方案一）的優(yōu)點(diǎn)是固定碼頭前沿線與等深線平行，船舶泊穩(wěn)條件好；引橋較短，對(duì)主航道影響較小；投資較小。缺點(diǎn)是占用岸線較長(zhǎng)，躉船位于外側(cè)，抗風(fēng)浪效果相對(duì)較差。

并列組合（方案二）的優(yōu)點(diǎn)是躉船位于固定碼頭內(nèi)側(cè)，抗風(fēng)浪效果好；占用岸線較短。缺點(diǎn)是固定碼頭前沿線與等深線不平順，泊穩(wěn)條件較差；引橋較長(zhǎng)，對(duì)主航道影響較大；投資較大。

這兩個(gè)水域平面布置組合形式方案在技術(shù)上均是可行的，但考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展需要，綜合比較，采用串行組合（方案一），此方案布置如圖1所示。

5 裝卸工藝

機(jī)械荷載：海事執(zhí)法車（近期）；25T輪胎吊、10T平板車及牽引車（遠(yuǎn)期）。

均布荷載20.0kN/m2，人群荷載：3.0kN/m2。

6 水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本工程水工建筑物包括：碼頭平臺(tái)、固定引橋、鋼質(zhì)躉船、活動(dòng)鋼引橋等。根據(jù)建筑物的重要性和作用，確定上述碼頭、引橋等水工建筑物安全等級(jí)均為Ⅱ級(jí)。

固定碼頭采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)，泊位總長(zhǎng)120m，分段長(zhǎng)度60m，橫向排架間距8m，其下布置5根Ф800mmPHC樁，其中3根直樁和1對(duì)叉樁，樁長(zhǎng)52m。碼頭橫梁為整體現(xiàn)澆，縱梁、前、后邊梁、靠船構(gòu)件、面板等均為預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)裝配后再現(xiàn)澆成整體。每個(gè)排架豎向布置2組DA-400H2000L拱形橡膠護(hù)舷，豎向護(hù)舷之間布置2組橫向DA-200H1000L拱型橡膠護(hù)舷，以防船舶直接撞擊碼頭。為方便船舶系纜，上下層系纜平臺(tái)每隔16m分別設(shè)置450kN、150kN系船柱。

固定引橋由排架和上部結(jié)構(gòu)組成，標(biāo)準(zhǔn)排架間距為16m，排架下布置Ф1000mm鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)50m；上部結(jié)構(gòu)采用大跨度預(yù)制空心板梁，在接岸處與重力式混凝土擋墻銜接。

鋼質(zhì)躉船尺度為60×12×2.2m（總長(zhǎng)×型寬×型深），采用錨系固定，攏、開錨與躉船的夾角取45°，引、領(lǐng)水錨與躉船縱向軸線平行。經(jīng)核算躉船拋錨對(duì)直立式碼頭靠船無(wú)影響。躉船通過(guò)27m×3m的鋼引橋與固定碼頭下游端銜接。

7 結(jié)論

（1）本項(xiàng)目中海事碼頭采用固定碼頭和躉船碼頭組合的布置形式。上游碼頭為固定碼頭，躉船碼頭位于固定碼頭下游，前沿采用直線型順岸布置。這種組合形式，既發(fā)揮了固定式碼頭結(jié)構(gòu)牢固、耐久性好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)的作用，又利用了躉船碼頭干舷高度低的特點(diǎn)，方便了小型海巡艇船員上下碼頭，且躉船適應(yīng)水位變化能力強(qiáng)，上部建筑還可作為海事現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法駐守和辦公場(chǎng)所。這樣，不僅很好地滿足了海事基地實(shí)際使用功能的要求，而且兼顧了遠(yuǎn)期發(fā)展需要，同時(shí)也節(jié)約了投資。

（2）本項(xiàng)目中海事碼頭采用的固定碼頭和躉船碼頭組合的布置形式，不僅適用于海事碼頭，也可推廣應(yīng)用于交通支持系統(tǒng)其他碼頭、漁業(yè)碼頭、游艇碼頭等其他用途當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

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