張 弛，張智山

（中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津300220）

引言

近年來，廣東省陽江港的裝卸業(yè)務(wù)始終保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，但船舶大型化引發(fā)的裝卸效率瓶頸問題、老碼頭結(jié)構(gòu)安全性耐久性問題以及人力成本飆升問題等已逐步凸顯。為解決上述問題，縮小與世界先進(jìn)港口間的差距，以陽江港某碼頭升級(jí)改造為契機(jī)，開展老碼頭升級(jí)改造方案研究，以此帶動(dòng)港口服務(wù)水平的升級(jí)，進(jìn)一步提升港口的核心競爭力，將具有非常重要的意義。

本文秉承符合規(guī)劃、因地制宜、創(chuàng)新先進(jìn)、穩(wěn)妥可靠等原則,根據(jù)該處碼頭裝卸業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合陽江港自身發(fā)展的實(shí)際需求,探討老碼頭升級(jí)改造的最優(yōu)方案。為陽江港乃至全國沿海港口轉(zhuǎn)型升級(jí)、資源整合、功能調(diào)整、提升可持續(xù)發(fā)展能力積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 碼頭現(xiàn)狀

示例工程為1 個(gè)1 萬t 級(jí)油碼頭泊位（碼頭海側(cè)）和1 個(gè)1 000 DWT 小型油氣船泊位（碼頭陸側(cè)），泊位長度179 m，其中工作平臺(tái)長91 m，寬15 m，為高樁梁板結(jié)構(gòu)。工作平臺(tái)兩側(cè)各有2 個(gè)系纜墩，系纜墩上設(shè)有350 kN 系船柱，工作平臺(tái)和系纜墩下部樁基均采用500×500 mm 的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁。設(shè)計(jì)船型為1 萬t 級(jí)油船。碼頭面設(shè)計(jì)高程 +3.0 m，碼頭前沿設(shè)計(jì)底高程-12.0 m（珠江基面）。

2000 年12 月，由于船舶靠泊時(shí)操作失控，致使碼頭靠外海側(cè)兩個(gè)系纜墩和人行引橋被撞毀，系纜墩和人行鋼橋全部倒塌在水中，由于一側(cè)不能系纜，致使碼頭已不能正常使用。2001 年4 月，本工程原設(shè)計(jì)單位對(duì)該碼頭進(jìn)行了修復(fù)設(shè)計(jì)，新建結(jié)構(gòu)按照靠泊2 萬GT 船舶考慮，修復(fù)后碼頭總長加長至226 m，其中工作平臺(tái)加長為135 m，寬度保持15 m 不變，在工作平臺(tái)兩側(cè)各增加1 個(gè)13 m×15 m靠船墩，靠船墩上設(shè)置V 型橡膠護(hù)舷。被撞毀一側(cè)新建了兩個(gè)系纜墩，另一側(cè)新建一個(gè)系纜墩，新建系纜墩上均設(shè)置了1 個(gè)550 kN 系船柱，新建靠船墩和系纜墩下部樁基均采用600×600 mm 的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁。修復(fù)后碼頭面設(shè)計(jì)高程+3.0 m，碼頭前沿設(shè)計(jì)底高程-12.0 m。

圖1 碼頭現(xiàn)狀示意圖

2 改造方案

根據(jù)本工程現(xiàn)有碼頭結(jié)構(gòu)型式、地質(zhì)資料、碼頭結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)估結(jié)果和碼頭歷次維修改造情況，暫提出兩組改造方案，分別為2 萬GT 和5 萬GT 方案。

2.1 2 萬GT 方案

根據(jù)前文所述，本碼頭于2001 年4 月按2 萬GT 進(jìn)行修復(fù)設(shè)計(jì)，但新建的兩個(gè)靠船墩間距為 122 m，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范不能滿足2 萬GT LPG 船靠泊的間距要求，因此2 萬GT LPG 船靠泊時(shí)需要借助工作平臺(tái)上的橡膠護(hù)舷靠泊，而兼顧靠船功能的工作平臺(tái)不在上次改造范圍內(nèi)，因此其下部樁基承載能力仍不能滿足2 萬GT LPG 船靠泊要求。

本方案擬通過碼頭結(jié)構(gòu)改造將泊位等級(jí)提升至2 萬GT。

1）根據(jù)設(shè)計(jì)船型靠泊位置，在碼頭前沿選取兩個(gè)靠泊點(diǎn)，拆除該靠泊點(diǎn)附近的部分老碼頭結(jié)構(gòu)，新建兩座獨(dú)立靠船墩，每個(gè)靠船墩上打設(shè)11根Φ1 000 的灌注樁，利用新建的獨(dú)立靠船墩實(shí)現(xiàn)1萬GT 和2 萬GT LPG 船的靠泊。

2）為兼顧改造前后大小船型靠泊要求，在新建獨(dú)立靠船墩上設(shè)置型號(hào)為Ф2 000×3 500 L 的大型護(hù)舷，并在每個(gè)靠船墩上安裝兩個(gè)改造前被拆除的原有護(hù)舷?？坎闯^原設(shè)計(jì)船型時(shí)，采用大型護(hù)舷靠泊?？坎丛O(shè)計(jì)船型時(shí)，可將大型護(hù)舷移開，通過靈活使用大型護(hù)舷，既能保證2 萬GTLPG 船型的靠泊，也能保證原設(shè)計(jì)船型安全靠泊。

3）在現(xiàn)有350 kN 系纜墩附近再建一個(gè)系纜墩，其上設(shè)置一個(gè)650 kN 系船柱，以滿足2 萬GT LPG船帶纜要求。

圖2 2 萬GT 碼頭布置示意圖

4）進(jìn)行岸坡削坡，同時(shí)對(duì)碼頭前沿水深進(jìn)行浚深。本方案預(yù)估工期約6 個(gè)月，匡算投資約5 400萬元,實(shí)施后碼頭通過能力可達(dá)約90 萬t。

2.2 5 萬GT 方案

本方案擬將現(xiàn)有碼頭結(jié)構(gòu)保留，并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)建為5 萬GT LPG 泊位。擴(kuò)建后碼頭長度為 280 m，由1 座工作平臺(tái)、2 座靠船墩和6 座系纜墩組成。工作平臺(tái)平面尺度為35 m×25 m，靠船墩平面尺度為18 m×15 m，全部新建于原碼頭平臺(tái)西側(cè)。6座系纜墩中4 座利用現(xiàn)有水工結(jié)構(gòu)改造而成，2 座新建于原碼頭南側(cè)。碼頭通過引橋與陸域連接，引橋?qū)?2 m，引橋上設(shè)水電管線及工藝設(shè)施，裝卸設(shè)備選用裝卸臂。主要改造內(nèi)容為：

1）在原老碼頭工作平臺(tái)海側(cè)新建一座35 m×25 m 的工作平臺(tái)和兩座18 m×15 m 的靠船墩，并在新建的工作平臺(tái)和靠船墩上均設(shè)置SC1250H 兩鼓一板標(biāo)準(zhǔn)反力和1 000 KN 脫纜鉤；

2）在原有碼頭南側(cè)新建2 個(gè)9 m×9 m 的系纜墩，并改造原有兩個(gè)2001 年建設(shè)的550kN 系纜墩和1993 年建設(shè)的350 kN 系船柱，改造后的系纜墩平面尺寸為12 m×12 m。在新建和改造后的系纜墩上設(shè)置并在一組1000 kN 脫纜鉤；

3）充分利用原碼頭2001 年建設(shè)1#靠船墩的結(jié)構(gòu)能力，將其改造為系纜墩，并在其上設(shè)置一組1 000 kN 脫纜鉤；

4）改造原有系纜墩之前,需將墩臺(tái)之間已有聯(lián)系橋進(jìn)行部分拆除,改造后所有墩臺(tái)之間通過聯(lián)系橋重新連接；

5）保留現(xiàn)有棧橋，修復(fù)現(xiàn)有引橋結(jié)構(gòu),并在其基礎(chǔ)上將寬度由6 m 擴(kuò)至12 m。

圖3 5 萬GT 碼頭布置示意圖

本方案預(yù)估工期約10 個(gè)月，匡算投資約16 500萬元；實(shí)施后碼頭通過能力可達(dá)約110 萬t。

本次改造兩組方案各具優(yōu)缺點(diǎn)，方案比選見表1。

表1 方案比選表

3 方案比選

綜上所述，方案一能以相對(duì)較少投資實(shí)現(xiàn)碼頭升級(jí)，且結(jié)構(gòu)新穎，讓原老碼頭結(jié)構(gòu)不再承擔(dān)船舶荷載，從而解放了使用多年的老碼頭結(jié)構(gòu)；改造后與規(guī)劃符合性好，便于各項(xiàng)建設(shè)手續(xù)報(bào)批；改造方案對(duì)生產(chǎn)影響不大，對(duì)原設(shè)計(jì)船型靠泊影響也不大，改造投資小；若從投資角度考慮，可采用方案一。對(duì)于方案二，雖然投資較大，改造時(shí)間較長，且突破了現(xiàn)有岸線長度，但該方案基本保留了現(xiàn)有老碼頭結(jié)構(gòu)，改造期間也可適當(dāng)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)；該方案多為新建結(jié)構(gòu)，選用的結(jié)構(gòu)方案成熟，質(zhì)量有保證，碼頭等級(jí)有很大提升；若從長遠(yuǎn)投資價(jià)值考慮，可采用方案二。

4 結(jié)語

海岸線是非常寶貴的自然資源，應(yīng)進(jìn)行合理的開發(fā)、利用。隨著港口的建設(shè)、發(fā)展，越來越多的老碼頭如何進(jìn)行合理再利用將成為新的時(shí)代背景下港口水運(yùn)設(shè)計(jì)工作者將要面臨的一大課題。

本文基于不同的結(jié)構(gòu)等級(jí)提出兩組改造方案，技術(shù)上均是可行的，但實(shí)施過程中需要結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)需求進(jìn)行抉擇。在項(xiàng)目報(bào)批存在阻礙，且投資、工期限制較多的情況下，選擇相對(duì)2 萬GT 方案較為合適；在上位規(guī)劃可以適當(dāng)突破，且對(duì)等級(jí)提升要求高、施工期間不能停產(chǎn)的情況下，選擇5 萬GT 方案更為合理。