玉 凝，劉 穎，李科夫，凌 波

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530029)

大藤峽水利樞紐庫(kù)區(qū)碼頭建設(shè)方案的比選分析

玉 凝，劉 穎，李科夫，凌 波

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530029)

文章結(jié)合大藤峽水利樞紐庫(kù)區(qū)碼頭建設(shè)工程實(shí)例，根據(jù)該項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)前后水位變化的情況，探討適合該項(xiàng)目可行性研究階段的碼頭建設(shè)方案，提出了“二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)”與“高樁梁板直立式碼頭結(jié)構(gòu)”兩個(gè)建設(shè)方案，并通過(guò)優(yōu)缺對(duì)比分析，選定“二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)方案”為推薦方案，為同類(lèi)型或類(lèi)似情況的港口建設(shè)方案設(shè)計(jì)提供借鑒。

碼頭；大藤峽水利樞紐；二級(jí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)；高樁梁板直立式碼頭結(jié)構(gòu)；建設(shè)方案；比選

0 引言

來(lái)賓港武宣港區(qū)龍從作業(yè)區(qū)一期工程位于武宣大橋下游約9.8 km的黔江右岸處，水域上距石龍三江口約59.4 km，下距擬建的黔江大藤峽水利樞紐約52.6 km，項(xiàng)目將位于大藤峽樞紐庫(kù)區(qū)內(nèi)，受大藤峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的影響。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為新建6個(gè)3 000 t級(jí)泊位，設(shè)計(jì)年吞吐量為356萬(wàn)t。本文從工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合大藤峽水利樞紐的建設(shè)進(jìn)度以及建設(shè)前后項(xiàng)目所在處的水位變化，就本項(xiàng)目可行性提出兩個(gè)建設(shè)方案并進(jìn)行方案選擇的探討。

1 工程背景

武宣港區(qū)位于來(lái)賓市武宣縣，地處廣西中部，地理位置優(yōu)越。武宣港區(qū)所依托的黔江水道是國(guó)家高等級(jí)航道，上可通達(dá)柳州，下可至廣州、香港，是桂中地區(qū)水路物資的集散地。為充分發(fā)揮廣西區(qū)內(nèi)河水運(yùn)優(yōu)勢(shì)，全面提升西江航運(yùn)能力和水平，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，廣西提出了全面加快來(lái)賓、柳州、崇左等地區(qū)性重要港口建設(shè)，形成布局合理、層次分明、功能明確、設(shè)施完善的內(nèi)河港口體系。

來(lái)賓市將努力實(shí)施“工業(yè)強(qiáng)市”戰(zhàn)略，堅(jiān)持以建設(shè)項(xiàng)目為支撐，以工業(yè)園區(qū)建設(shè)為平臺(tái)，加快發(fā)展優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和強(qiáng)優(yōu)工業(yè)企業(yè)，積極推動(dòng)來(lái)賓市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面和諧發(fā)展。

武宣縣礦產(chǎn)資源豐富，其中白云石儲(chǔ)量和品位居全國(guó)首位，已探明儲(chǔ)量超100億噸，廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、鋼鐵等行業(yè)。武宣縣2014年重點(diǎn)推進(jìn)建設(shè)白云石產(chǎn)業(yè)園，待2015年產(chǎn)業(yè)園全面建成達(dá)產(chǎn)后年可加工白云石800～1 000萬(wàn)t。武宣盤(pán)龍鉛鋅礦是重點(diǎn)礦業(yè)開(kāi)采區(qū)，已探明的鉛鋅金屬量達(dá)1 000萬(wàn)t以上，達(dá)到國(guó)家大型鉛鋅礦床指標(biāo)，是目前廣西已探明儲(chǔ)量最大的鉛鋅礦床，目前鉛鋅礦年開(kāi)采量約100萬(wàn)t。廣西是中國(guó)最大的重晶石生產(chǎn)基地，武宣及其后方腹地的重晶石平均年產(chǎn)量在55萬(wàn)t以上，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上享有較高的知名度，出口和內(nèi)銷(xiāo)量居全國(guó)前列。本項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域即位于武宣縣重點(diǎn)建設(shè)的黔西建材工業(yè)園內(nèi)。

大藤峽水利樞紐工程位于珠江流域西江水系黔江河段末端大藤峽峽谷出口處，是流域防洪、流域水資源配置的關(guān)鍵性工程，同時(shí)，大藤峽水利樞紐的建設(shè)可從根本上改善和提高柳黔江航道的通航條件，顯著地降低水運(yùn)運(yùn)輸成本，對(duì)促進(jìn)腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和物資外運(yùn)具有重要意義。目前《大藤峽水利樞紐項(xiàng)目工程可行性研究報(bào)告》已經(jīng)得到批復(fù)，預(yù)計(jì)大藤峽樞紐建設(shè)將很快提上議事日程，將帶動(dòng)黔江港口的建設(shè)與發(fā)展。

黔江航道是國(guó)家規(guī)劃的西南水運(yùn)出海北線(xiàn)通道的重要組成部分，建設(shè)黔江高等級(jí)航道對(duì)于完善西南地區(qū)綜合運(yùn)輸體系、促進(jìn)腹地資源開(kāi)發(fā)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。交通運(yùn)輸部以廳函規(guī)劃〔2009〕78號(hào)文《關(guān)于黔江航道規(guī)劃等級(jí)的意見(jiàn)》，同意將黔江(石龍三江口至桂平河口，全長(zhǎng)124.2 km)航道規(guī)劃等級(jí)調(diào)整為二級(jí)(遠(yuǎn)期預(yù)留3 000 t級(jí)航道)。航道等級(jí)的提升給黔江港口碼頭發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。

2 設(shè)計(jì)水位

根據(jù)《大藤峽水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》(送審稿)施工總進(jìn)度安排，工程第一年1月開(kāi)始施工準(zhǔn)備、船閘工程第一年1月1日開(kāi)始開(kāi)挖；第五年11月底截流；一期工程三臺(tái)機(jī)組分別于第五年9月1日、12月1日和第六年2月底安裝完成，于第六年2月底同時(shí)投產(chǎn)發(fā)電、船閘通航，從工程準(zhǔn)備期開(kāi)始至一期工程三臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期62個(gè)月；二期工程第一臺(tái)機(jī)組第八年12月底發(fā)電，從工程準(zhǔn)備期開(kāi)始至二期工程首臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期為96個(gè)月，其他機(jī)組相繼每隔三個(gè)月投入運(yùn)行。

因此，大藤峽水利樞紐項(xiàng)目預(yù)計(jì)最快2021年2月底第一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行發(fā)電，水庫(kù)可蓄水至最低發(fā)電水位47.74 m。屆時(shí)，本項(xiàng)目將位于大藤峽樞紐庫(kù)區(qū)內(nèi)，受大藤峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行的影響。

2.1 設(shè)計(jì)高水位

根據(jù)《內(nèi)河航運(yùn)工程水文規(guī)范》(JTS145-1-2011)，設(shè)計(jì)最高通航的洪水重現(xiàn)期取20年。

根據(jù)《大藤峽水利樞紐工程可行性研究報(bào)告》(送審稿)，天然狀態(tài)下與大藤峽建成回水后本項(xiàng)目碼頭位置處20年一遇的設(shè)計(jì)高水位分別為62.05 m、62.61 m，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)高水位取62.61 m。

2.2 設(shè)計(jì)低水位

2.2.1 天然情況

天然情況下，碼頭設(shè)計(jì)低水位采用航道的設(shè)計(jì)最低通航水位。

據(jù)長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院提供的《來(lái)賓至桂平2 000噸級(jí)航道工程可行性研究報(bào)告》，現(xiàn)狀Ⅴ級(jí)航道情況下，本項(xiàng)目碼頭處最低通航水位為32.84 m(保證率95%)。

2.2.2 大藤峽樞紐建成后

根據(jù)《大藤峽水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽水利樞紐的建成后，水庫(kù)運(yùn)行水位根據(jù)24小時(shí)預(yù)報(bào)后的入庫(kù)流量，實(shí)行動(dòng)態(tài)控制：主汛期(6～7月)水庫(kù)運(yùn)行水位限制在57.74～47.74 m之間；次汛期(5月、8月～9月14日)限制在59.74～47.74 m之間；非汛期(9月15日～次年4月底)限制在61.14～54.74 m之間。

根據(jù)長(zhǎng)江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院提供的《來(lái)賓至桂平2000噸級(jí)航道工程可行性研究報(bào)告》以及根據(jù)《大藤峽水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽建成回水以及2 000噸級(jí)航道整治后，本項(xiàng)目碼頭處最低通航水位為47.74 m(保證率98%)。

2.3 設(shè)計(jì)水位成果匯總

根據(jù)以上水文水文分析，來(lái)賓港武宣港區(qū)龍從作業(yè)區(qū)處的設(shè)計(jì)水位如下：

設(shè)計(jì)高水位：62.61 m(20年一遇)(85國(guó)家高程，下同)；

設(shè)計(jì)低水位：32.84 m(Ⅴ級(jí)航道設(shè)計(jì)低水位)；

設(shè)計(jì)低水位：47.74 m(規(guī)劃Ⅱ級(jí)航道設(shè)計(jì)低水位)；

施工水位：36.0 m(大藤峽水利樞紐建成前)。

3 建設(shè)方案

組合方案Ⅰ：總平面布置方案一+裝卸工藝方案一+水工方案一；

組合方案Ⅱ：總平面布置方案二+裝卸工藝方案二+水工方案二。

3.1 組合方案Ⅰ(“二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)方案”)

3.1.1 裝卸工藝

考慮到大藤峽樞紐建成前后的水位變化，本方案碼頭采用兩級(jí)平臺(tái)設(shè)計(jì)。一級(jí)平臺(tái)的高程為43.0 m，寬為22 m；二級(jí)平臺(tái)高程與后方作業(yè)區(qū)一致，均為63.10 m。在水位42.70～46.40 m之間碼頭暫停使用。

大藤峽樞紐建成前，靠泊船型為500 t級(jí)貨船。由于航道等級(jí)的限制，碼頭通過(guò)能力尚未能正常發(fā)揮，一級(jí)平臺(tái)單個(gè)件雜貨泊位年通過(guò)能力為20萬(wàn)t(一級(jí)平臺(tái)共有8個(gè)泊位)。當(dāng)水位>46.40 m時(shí)，直接利用二級(jí)平臺(tái)的前沿機(jī)械進(jìn)行裝卸船作業(yè)，貨種為集裝箱、件雜貨和散貨；當(dāng)水位<42.70 m時(shí)，貨種為件雜貨，通過(guò)二級(jí)平臺(tái)上的低架門(mén)座起重機(jī)的作業(yè)將貨物置于一級(jí)平臺(tái)臨時(shí)堆放，再由25 t輪胎式起重機(jī)在22 m寬的一級(jí)平臺(tái)上進(jìn)行裝船作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)貨物在兩級(jí)平臺(tái)的轉(zhuǎn)運(yùn)。輪胎吊遇大洪水可移動(dòng)撤走，使用較方便靈活，考慮利用前沿下游側(cè)的用地范圍建設(shè)一條寬7 m的上下河坡道，作為檢修車(chē)道和洪水期輪胎吊撤離一級(jí)平臺(tái)與碼頭后方陸域相連的通道。水平運(yùn)輸與大藤峽樞紐建成后的碼頭工藝流程一致。

大藤峽樞紐建成后，通過(guò)二級(jí)平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，設(shè)計(jì)?？? 000 t級(jí)船舶，一級(jí)平臺(tái)成為港池。泊位設(shè)計(jì)通過(guò)能力達(dá)到正常水平。

3.1.2 水工結(jié)構(gòu)

碼頭水工結(jié)構(gòu)方案一采用二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)形式，見(jiàn)下頁(yè)圖1。一級(jí)平臺(tái)采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)，擋墻的底高程為28.44，頂高程為43.0。一級(jí)平臺(tái)寬22 m，

通過(guò)斜坡道與后方陸域相連，斜坡道寬7 m。

二級(jí)平臺(tái)采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)，下構(gòu)為鋼筋混凝土沖孔灌注樁，共布置四排，排距10.50 m，縱向樁的間距為8.00 m，前排樁直徑為1.8 m，后三排樁直徑為1.6 m，共布置292根樁。樁頂上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土縱橫聯(lián)系梁、軌道梁、縱梁和面板。平臺(tái)上布置兩根門(mén)機(jī)軌道，兩根門(mén)機(jī)軌道之間的距離為10.5 m，河側(cè)軌道距碼頭前沿2.5 m，后方軌道距碼頭前沿13 m，門(mén)機(jī)軌道梁為現(xiàn)澆矩形連續(xù)梁；在49.2 m和54.8 m高程設(shè)置縱橫向聯(lián)系梁。碼頭平臺(tái)結(jié)構(gòu)與陸域采用現(xiàn)澆C20混凝土擋墻連接，擋墻底下為級(jí)配碎石墊層，墻后回填砂卵石。

3.2 組合方案Ⅱ(“高樁梁板直立式碼頭結(jié)構(gòu)方案”)

3.2.1 裝卸工藝

大藤峽樞紐建成前，靠泊船型為500 t級(jí)船舶，大藤峽樞紐建成后，泊位設(shè)計(jì)通過(guò)能力能達(dá)到正常水平，具體工藝方案按以下三類(lèi)貨種進(jìn)行說(shuō)明：

(1)集裝箱：碼頭前沿裝卸船作業(yè)采用45 t-19 m岸邊集裝箱起重機(jī)，水平運(yùn)輸采用集裝箱牽引半掛車(chē)，堆場(chǎng)采用輪胎式集裝箱龍門(mén)起重機(jī)完成重箱、空箱堆場(chǎng)作業(yè)。

(2)件雜貨：裝船作業(yè)采用10 t-25 m低架門(mén)座起重機(jī)，由牽引車(chē)、平板車(chē)將貨物水平運(yùn)輸至后方堆場(chǎng)。件雜貨堆場(chǎng)采用輪胎式起重機(jī)、叉車(chē)。

(3)散貨：碼頭前沿裝船作業(yè)采用10 t-25 m低架門(mén)座起重機(jī)。水平運(yùn)輸采用20 t自卸車(chē)，堆場(chǎng)歸堆、取料及裝汽車(chē)由裝載機(jī)完成。

3.2.2 水工結(jié)構(gòu)

碼頭平臺(tái)為直立式高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)型式，見(jiàn)下頁(yè)圖2。平臺(tái)長(zhǎng)580 m，寬25 m，排架間距8.00 m，樁橫向間距10.5 m。通過(guò)6座引橋與后方陸域相連，引橋?qū)?5 m。樁基采用C30鋼筋混凝土沖孔灌注樁，前沿水工平臺(tái)共布置219根沖孔灌注樁。樁頂上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土縱橫聯(lián)系梁、軌道梁、縱梁和面板；平臺(tái)上布置兩根門(mén)機(jī)軌道；在36.00 m、44.10 m和52.20 m高程設(shè)置縱橫向聯(lián)系梁。引橋基礎(chǔ)采用C30鋼筋混凝土沖孔灌注樁，每座引橋各布置沖孔灌注樁9根，樁徑1.6 m，共42根樁。樁基上設(shè)置蓋梁、T梁、異形板等構(gòu)件。

圖1 組合方案Ⅰ碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖

圖2 組合方案Ⅱ碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖

3.3 方案比較

表1 本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)組合方案的綜合比較表

4 結(jié)語(yǔ)

(1)兩個(gè)方案的總平面布置和裝卸工藝方案經(jīng)濟(jì)合理，機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)港區(qū)建設(shè)和營(yíng)運(yùn)，水工結(jié)構(gòu)方案從技術(shù)上均可行?？紤]到組合方案Ⅱ在大藤峽樞紐建成前每年有較長(zhǎng)時(shí)間需在大水位差下作業(yè)，操作難度較大，較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，效率不高；而采用“二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)方案”碼頭結(jié)構(gòu)型式的組合方案Ⅰ對(duì)大藤峽樞紐建成前后水位變動(dòng)情況適應(yīng)性較強(qiáng)，因而，可行性研究階段選擇組合方案Ⅰ為推薦方案。

(2)根據(jù)《大藤峽水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽樞紐項(xiàng)目預(yù)計(jì)最快2021年2月底第一臺(tái)機(jī)組可運(yùn)行發(fā)電。本項(xiàng)目可于2017年9月建成，距離大藤峽蓄水至最低發(fā)電水位的時(shí)間為41個(gè)月。因此，建議在本項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合本項(xiàng)目進(jìn)度與大藤峽樞紐的建設(shè)進(jìn)度，綜合考慮是否需要建設(shè)推薦方案(“二級(jí)平臺(tái)碼頭結(jié)構(gòu)方案”)的一級(jí)平臺(tái)。

[1]JTS 167-2-2009，重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].

[2]JTJ 212-2006，河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]JTS 167-1-2010，高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].

Comparison and Selection Analysis of Dock Construction Programs in Datengxia Hydraulic Complex Reservoir Area

YU Ning，LIU Ying，LI Ke-fu，LING Bo

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

Combined with practical wharf construction project of Datengxia Hydraulic Complex reservoir area，and according to the construction progress of this project as well as the water level changes before and after the construction，this article discussed the wharf construction program of this project at feasibility study stage，proposed two construction programs of“two-level platform wharf structure”and“high-pile vertical slab wharf structure”，and through the comparative analysis of advantages and disadvantages，it selected“two-level platform wharf structure program”as the recommended program，thereby providing the reference for port construction program design of the same type or under similar situations.

Dock；Datengxia Hydraulic Complex；Two-level platform structure；High-pile vertical slab wharf structure；Construction programs；Comparison and selection

U656.1

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.026

1673-4874(2015)04-0093-04

2015-03-02

玉 凝，工程師，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)工作。