白如冰，方海東，張高峰（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，江蘇 南京 210014）

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江蘇省沿江碼頭加固改造工程現(xiàn)狀分析與探討

白如冰，方海東，張高峰
（江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，江蘇 南京 210014）

文章對(duì)近年來(lái)江蘇省沿江加固改造碼頭的泊位等級(jí)、種類及地區(qū)分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)沿江碼頭改造方法進(jìn)行可總結(jié)分類，同時(shí)對(duì)改造措施的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行歸納分析，相關(guān)結(jié)論將為類似碼頭的加固改造設(shè)計(jì)提供參考。

高樁碼頭；加固改造；定點(diǎn)系靠

引　言

江蘇省具有沿海、長(zhǎng)江和京杭運(yùn)河的“二縱一橫”三條國(guó)家水運(yùn)主通道的優(yōu)勢(shì)。截止到 2011年江蘇省沿江兩岸共有800多公里岸線，規(guī)劃港口岸線400多公里，目前已利用200多公里，連片港口深水岸線已不足幾十公里［1］。因此，如何在現(xiàn)有的港口建設(shè)條件下提升碼頭靠泊能力成為亟待解決的問(wèn)題。基于上述問(wèn)題，交通運(yùn)輸部在前期試點(diǎn)研究的基礎(chǔ)上，于2009年10月發(fā)布了“關(guān)于沿海港口碼頭結(jié)構(gòu)加固改造有關(guān)事宜的通告”，通告對(duì)碼頭加固改造的工作范圍，時(shí)間要求等做了詳細(xì)規(guī)定。本文將對(duì)碼頭加固改造工程全面開展過(guò)程中江蘇省內(nèi)申報(bào)及完工的項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)和分析。

1　江蘇沿江港口改造現(xiàn)狀分析

截至 2011年底江蘇省沿江港口共有生產(chǎn)性泊位1 002個(gè)。自開展碼頭加固改造工作以來(lái)，截至2014年江蘇省共有約109個(gè)泊位進(jìn)行了加固改造升級(jí)，其中40個(gè)1～3萬(wàn)t級(jí)泊位經(jīng)加固改造升為5 萬(wàn)t級(jí)，53個(gè)3～5萬(wàn)t級(jí)泊位經(jīng)加固改造升為7 萬(wàn)t級(jí)。主要的改造噸級(jí)分布見圖1。

圖1　江蘇省沿江碼頭泊位等級(jí)改造分布

本次改造過(guò)程中5萬(wàn)t以及7萬(wàn)t泊位是主要的泊位改造噸級(jí)，占到了所有改造泊位的86%，5～7 萬(wàn)t的大噸位級(jí)泊位改造是江蘇省現(xiàn)有泊位改造的主要趨勢(shì)。分析主要出于以下幾個(gè)原因：

1）江蘇省內(nèi)頭泊位現(xiàn)有噸位在1～5萬(wàn)t較多，結(jié)合改造的要求，改造后泊位等級(jí)以5～7萬(wàn)t為主。

2）目前長(zhǎng)江口深水航道及其延伸段航道的建設(shè)正在進(jìn)行，據(jù)最新的《長(zhǎng)江干線航道總體規(guī)劃綱要》2020年南京至太倉(cāng)段航道逐步改善通航條件，交通運(yùn)輸部將密切關(guān)注長(zhǎng)江下游河勢(shì)情況，適時(shí)實(shí)施福姜沙、通州沙、白茆沙三沙航道航道整治工程，將12.5m深水航道逐步向上延伸至南京，屆時(shí)自長(zhǎng)江口至南京航道全程可通航5萬(wàn)t級(jí)集裝箱船全天候雙向通航，兼顧10萬(wàn)t級(jí)散貨船舶減載乘潮通航，航道的建設(shè)讓大量的大噸級(jí)泊位?？烤哂锌尚行?。

3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，船舶大型化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益明顯，作為船舶運(yùn)輸環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，碼頭靠泊能力偏小將意味著失去更多的客戶，影響公司的經(jīng)濟(jì)效益。

按地區(qū)分類，主要有南京、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、泰州、常州、無(wú)錫、蘇州、南通、連云港等9個(gè)地區(qū)，各地的加固改造泊位的數(shù)量見圖2。

圖2　改造泊位地區(qū)分布

南京、鎮(zhèn)江、泰州、蘇州、南通作為江蘇主要的沿江港口城市，屬于較早開發(fā)的港口，泊位數(shù)量多，近年來(lái)受到上海國(guó)際航運(yùn)中心的輻射力量拉動(dòng)，發(fā)展趨勢(shì)良好，越來(lái)越多的大型船舶進(jìn)入沿江港口，對(duì)碼頭的停泊作業(yè)要求不斷提高，因此這些地區(qū)的碼頭改造需求較高，成為改造泊位分布較多的區(qū)域。

江蘇為全國(guó)重要的商品糧，商品棉基地，但能源匱乏，需進(jìn)口大量煤炭、礦石等。通過(guò)對(duì)泊位的種類進(jìn)行分析，本次加固改造散貨、通用泊位為改造的主要類型，占總泊位數(shù)的54%（圖3）。

圖3　改造泊位種類分布

2　江蘇沿江港口改造方案分析

江蘇沿江港口大多為高樁碼頭，碼頭的加固改造要涉及到原先結(jié)構(gòu)的狀態(tài)識(shí)別，改造方案的研究，工程的實(shí)施，改造效果的評(píng)估等。通過(guò)對(duì) 31個(gè)江蘇省內(nèi)加固改造典型項(xiàng)目進(jìn)行研究，對(duì)加固改造方案進(jìn)行了分析，各項(xiàng)目改造方案主要分為以下4種［2～4］，即：局部改造方法；組合式改造方法；分離式改造方法；僅配套設(shè)施的改造。各種方法簡(jiǎn)述如下。

2.1局部改造方法

局部改造方法是指利用增加碼頭的原有節(jié)點(diǎn)樁基以提高碼頭的整體承載力與水平抗彎能力的技術(shù)方案。一般在已有排架系靠泊點(diǎn)處局部拆除需要改造的樁基及節(jié)點(diǎn)處橫梁，增加樁基以及擴(kuò)大橫梁，并與原有結(jié)構(gòu)連接。具體改造方案如圖4所示。

圖4　局部改造方法示意

2.2組合式改造方法

利用增加碼頭排架之間樁基布置，以擴(kuò)大改造碼頭的橫梁或者軌道梁的技術(shù)改造方案，解決碼頭的結(jié)構(gòu)老化，結(jié)構(gòu)性能退化，混凝土碳化以及鋼筋銹蝕問(wèn)題。具體改造方案如圖5所示。

圖5　組合式改造方法示意

2.3分離式改造方法

針對(duì)港口老碼頭的結(jié)構(gòu)單薄，擬靠泊船型等級(jí)大的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。這種方法是在碼頭的排架之間，或者是將原有碼頭系靠泊點(diǎn)結(jié)構(gòu)拆除，新建與原結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的系、靠船墩作為大型船舶定點(diǎn)系靠泊的系、靠泊設(shè)施，從而滿足大型船舶靠泊要求。具體改造方案如圖6所示。

圖6　分離式改造方法示意

2.4僅配套設(shè)施的改造

配套設(shè)施是改造過(guò)程中，針對(duì)水工結(jié)構(gòu)（如樁基、橫縱梁、面板等主要構(gòu)件）均能滿足改造后設(shè)計(jì)船舶的靠泊作業(yè)，則只需要對(duì)系靠泊附屬設(shè)施，如系船柱、靠船構(gòu)件等設(shè)施進(jìn)行改造即可，這種方法簡(jiǎn)單快捷，造價(jià)低廉，前提條件是原有碼頭結(jié)構(gòu)良好，且計(jì)算復(fù)核受力滿足船舶靠泊作業(yè)要求，也是最理想的改造方式。

通過(guò)對(duì)31個(gè)項(xiàng)目的改造方案分析，對(duì)各改造方案的優(yōu)缺點(diǎn)做了總結(jié)（見表 1）。分離式改造方法通過(guò)定點(diǎn)系靠泊提高碼頭的靠泊等級(jí)，新老結(jié)構(gòu)分離，新結(jié)構(gòu)獨(dú)自承受船舶荷載受力明確，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)原結(jié)構(gòu)影響較小。因此，該種改造方法是本次泊位改造過(guò)程中的主要結(jié)構(gòu)改造方式，占到了改造泊位總數(shù)的39%（見圖7）。

表1　各改造方法優(yōu)缺點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

圖7　改造泊位措施分類

3　總　結(jié)

本文對(duì)現(xiàn)有江蘇省沿江港口加固改造工程從改造等級(jí)、工程地區(qū)分布以及泊位類型進(jìn)行分析，對(duì)江蘇省碼頭加固改造具有改造噸級(jí)大、散雜貨為主、分布范圍集中等特點(diǎn)。

通過(guò)對(duì)案例加固改造應(yīng)用中的4種改造措施進(jìn)行了總結(jié)，將優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍進(jìn)行匯總，為以后類似加固改造分析工程設(shè)計(jì)提供一定的參考借鑒。

［1］李輝.江蘇沿江港口老碼頭結(jié)構(gòu)加固改造方法和途徑［J］.港口經(jīng)濟(jì)，2013，05：42-43.

［2］葉前云，夏曉喻，劉雙全.碼頭加固改造中幾種方法的分析和討論［J］.中國(guó)水運(yùn)，2014，05：298-299.

［3］孫熙平，闞津，張勇，等.老舊碼頭升級(jí)改造技術(shù)研究［J］.水道港口，2014，04：165-170.

［4］孟曉寧，邊樹濤.高樁碼頭結(jié)構(gòu)加固常用方案［J］.水運(yùn)工程，2015，04：120-125.

Analysis and Research of Reinforced and Reconstructed Wharfs along Yangtze River in Jiangsu Province

Bai Rubing，F(xiàn)ang Haidong，Zhang Gaofeng
（Jiangsu Province Communications Planning and Design Institute Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210014，China）

Statistic analysis has been made for the grade of berth，kind and regional distribution of the wharfs along Yangtze River in Jiangsu Province，which have been reinforced and reconstructed in recent years.The actual case is used to summarize and classify the reconstruction methods applying to the wharfs along Yangtze River，analyze and sort out the advantages and disadvantages of the above measures.The relevant conclusion will provide references for the reinforcement and reconstruction design of similar wharfs.

piled wharf； reinforcement and reconstruction； fixed-point mooring

U656.108

A

1004-9592（2016）04-0052-04

10.16403/j.cnki.ggjs20160413

2015-10-19

白如冰（1982-），男，工程師，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)、咨詢工作。