安 東 羅 冬

1 中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司 2 中國交通建設(shè)股份有限公司國際直營業(yè)務(wù)事業(yè)部

1 引言

隨著中國企業(yè)不斷參與國際工程的建設(shè)，對海外標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的熟悉程度將影響競標(biāo)結(jié)果以及中標(biāo)后的設(shè)計質(zhì)量與工程進(jìn)度，進(jìn)而影響到項目的盈利情況。部分國外集裝箱碼頭招標(biāo)項目中僅有使用功能的描述，對于設(shè)計荷載通常未明確提出，僅列出相關(guān)的設(shè)計規(guī)范，用于評估工程量及投標(biāo)報價。西班牙規(guī)范應(yīng)用于中南美洲等部分西班牙語系國家，針對中國和西班牙規(guī)范的不同，龔煌[1]等對樁基承載力設(shè)計的差異，肖鑫[2]等對航道寬度的設(shè)計方法進(jìn)行了對比，但是設(shè)計荷載的取值差異少有文獻(xiàn)論述。海外項目往往要求設(shè)計人員掌握并應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)范，因此需要對中國JTS 144-1-2010《港口工程荷載規(guī)范》[3](以下簡稱中國規(guī)范)與西班牙規(guī)范ROM2.0-11《停泊和系泊結(jié)構(gòu)的設(shè)計和建造建議》[4](以下簡稱西班牙規(guī)范)關(guān)于集裝箱碼頭設(shè)計荷載的內(nèi)容進(jìn)行對比分析，為采用西班牙規(guī)范的海外項目提供借鑒。

2 碼頭前沿荷載對比

2.1 岸邊集裝箱起重機荷載

中國規(guī)范與西班牙規(guī)范均對岸邊集裝箱起重機(以下簡稱岸橋)荷載有詳細(xì)的描述，分類思路基本相同，均是按照船型的不同選擇岸橋，區(qū)別在于中國規(guī)范對于船型的區(qū)分相對簡略，但是對于岸橋的區(qū)分更為詳細(xì)，其荷載對比見表1、表2。

表1 中國規(guī)范岸橋荷載的相關(guān)參數(shù)

表2 西班牙規(guī)范岸橋荷載的相關(guān)參數(shù)

通過對比發(fā)現(xiàn)，考慮到西班牙規(guī)范的工作狀態(tài)最大風(fēng)速比中國規(guī)范略大，岸橋的垂直荷載與中國規(guī)范相當(dāng)。在水平力特別是平行于軌道方向有一定的差異，中國規(guī)范大約為垂直荷載的10%，西班牙規(guī)范平行軌道荷載按垂直荷載的15%考慮。

2.2 高塔吊荷載

對于中小型集裝箱碼頭，國內(nèi)一般使用多用途門座起重機裝卸集裝箱，高塔吊設(shè)備在國內(nèi)除秦皇島等極少港口用于裝卸散雜貨外，裝卸集裝箱幾乎沒有應(yīng)用[5]。而在國外，高塔吊應(yīng)用非常廣泛，其荷載參數(shù)對比見表3。

表3 中國規(guī)范和西班牙規(guī)范高塔吊荷載的相關(guān)參數(shù)

高塔吊荷載在西班牙規(guī)范中明顯比中國規(guī)范大，外形尺寸及荷載情況與歐美品牌的產(chǎn)品更為接近，可以作為海外項目類似設(shè)備的選用參考。

2.3 集裝箱堆箱荷載

碼頭前沿通?？紤]堆2層集裝箱，在集裝箱堆箱荷載上中國規(guī)范與西班牙規(guī)范建議取值相同，均為30 kPa。

2.4 流動設(shè)備荷載

碼頭前沿主要設(shè)備考慮集裝箱牽引車，以載雙20 ft集裝箱為例，中國規(guī)范載重量為50 t，最大輪壓為70 kN，西班牙規(guī)范載重量為65 t，最大輪壓為65 kN。

3 堆場荷載

3.1 堆箱荷載

中國規(guī)范與西班牙規(guī)范在多層集裝箱的均布荷載規(guī)定上有一定的差異性，具體見表4。

表4 中國規(guī)范和西班牙規(guī)范集裝箱堆場均載的相關(guān)參數(shù)

從表中可以看出，對于集裝箱的均載，西班牙規(guī)范明顯比中國規(guī)范大，主要原因在于西班牙規(guī)范按照堆高換算，未考慮多層集裝箱重量的折減效應(yīng)，而中國規(guī)范根據(jù)實際堆箱情況，充分考慮了多層集裝箱在堆場內(nèi)的折減效應(yīng)。

3.2 堆場裝卸設(shè)備荷載

3.2.1 輪胎式龍門起重機

關(guān)于輪胎式龍門起重機的荷載，中國規(guī)范設(shè)備型號更多，西班牙規(guī)范僅列出了典型參數(shù)的設(shè)備荷載，兩者的荷載基本接近，具體設(shè)備荷載見表5。

表5 中國規(guī)范和西班牙規(guī)范輪胎式龍門起重機的相關(guān)參數(shù)

3.2.2 集裝箱正面吊荷載

關(guān)于集裝箱正面吊的荷載，中國規(guī)范與西班牙規(guī)范的荷載基本接近，具體設(shè)備荷載見表6。

表6 中國規(guī)范和西班牙規(guī)范集裝箱正面吊的相關(guān)參數(shù)

3.2.3 跨運車荷載

跨運車屬于標(biāo)準(zhǔn)化定型產(chǎn)品，目前在歐美應(yīng)用最多，中國規(guī)范與西班牙規(guī)范的荷載基本接近，具體設(shè)備荷載見表7。

表7 中國規(guī)范和西班牙規(guī)范集裝箱跨運車的相關(guān)參數(shù)

4 其他規(guī)定

4.1 流動設(shè)備接地比壓

關(guān)于流動設(shè)備，如集裝箱正面吊、跨運車、牽引車等的接地比壓，中國規(guī)范通過規(guī)定輪壓以及輪胎接地尺寸等換算接地比壓；西班牙規(guī)范采用的是根據(jù)常規(guī)輪胎的承載壓強直接規(guī)定接地比壓的方法。此方法的優(yōu)勢是可以避免不同的車型、不同輪胎接地尺寸與實際設(shè)備的偏差問題，有利于簡化規(guī)范的相關(guān)計算。在西班牙規(guī)范中，集裝箱正面吊、跨運車、牽引平板車等，接地比壓規(guī)定為800 kPa，輪胎式龍門起重機及高塔吊接地比壓規(guī)定為1 000 kPa。

4.2 流動設(shè)備的等效均載

中國規(guī)范并無規(guī)定流動設(shè)備的等效均載，在水工結(jié)構(gòu)以及地基處理專業(yè)設(shè)計中，需要該數(shù)據(jù)作為設(shè)計輸入，來檢驗結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。國內(nèi)項目一般根據(jù)經(jīng)驗取20～30 kPa，海外項目對于數(shù)據(jù)的來源要求精確，西班牙規(guī)范對于不同規(guī)格的流動設(shè)備等效荷載有明確的規(guī)定，具體見表8。

表8 西班牙規(guī)范流動設(shè)備的等效均載

4.3 設(shè)計風(fēng)速

中國與西班牙規(guī)范關(guān)于設(shè)計風(fēng)速的定義是一致的，但是取值不同。對于裝卸設(shè)備，設(shè)計風(fēng)速均為離地面或水面10 m高度3 s歷時狀態(tài)風(fēng)速，中國規(guī)范中工作風(fēng)速為20 m/s，非工作風(fēng)速為55 m/s(局部地區(qū)70 m/s);西班牙規(guī)范中工作風(fēng)速為24 m/s，非工作風(fēng)速為50 m/s。設(shè)計過程中需要根據(jù)項目所在當(dāng)?shù)貙嶋H風(fēng)況等自然條件復(fù)核取值。

5 結(jié)語

西班牙規(guī)范與中國規(guī)范具有一定的相似性，對于集裝箱碼頭不同作業(yè)方式、不同裝卸設(shè)備的荷載規(guī)定較為詳細(xì)，對碼頭的設(shè)計工作指導(dǎo)性較強。不同于中國規(guī)范的強制性，西班牙規(guī)范為推薦性質(zhì)，編寫者為工程和港口運營領(lǐng)域的機構(gòu)、專家及學(xué)術(shù)組織，數(shù)據(jù)的全面性不如中國規(guī)范，部分荷載僅給了一個范圍，實際使用中推薦取均值。西班牙規(guī)范中對于流動設(shè)備等效均載、接地比壓的規(guī)定等，值得中國規(guī)范借鑒，可以作為國內(nèi)荷載規(guī)范的有益補充。