淺析我國港口發展歷程及高樁碼頭建設

摘要 我國經濟的飛速發展，增加了進出口貿易量，航運業也迎來來中國做好的發展階段。港口是航運業的基礎設施，它的好壞、運輸速度及吞吐量決定它的發展方向。在世界經濟發展史中，港口對當地及地區性經濟發展有著非常重要的作用，對于我國而言，我國有著許多天然性優良港口，這對推動我國水運、航運業有著比較大的優勢。梳理我國港口的發展歷程，只在解放后，我國港口發展于管理徹底擺脫帝國主義的控制，迎來中國人自己管理、開發本國港口的歷史。改革開放后，我國的港口建設迎來了另一大的發展機遇，在政府與企業的共同努力下，推動我國港口的發展。筆者基于船舶航海專業角度看待我國港口的發展歷程，并在此基礎上，提出筆者比較感興趣的高樁碼頭存在的問題。

關鍵詞 港口發展 全面提升 船舶航海 高樁碼頭

一、我國港口的發展歷程

解放前，我國港口建設與運營權大多數被國外掌握，發展比較畸形。解放后，新中國接受了我國的港口管理權，對我國的港口進行徹底性的改造。改革開放后，為面對飛速的經濟增長，吸納巨大的航運吞吐量，政府及企業加強對我國港口的建設與管理，如今，我國的港口發展正處于歷史以來的最好水平。梳理我國的港口發展歷程，大致可以劃分四大發展階段。

第一階段為恢復發展階段。從新中國成立到上世紀70年代初，由于抗日戰爭、解解放戰爭，我國絕大數港口遭到嚴重性的破壞，新中國成立后對于港口的主要任務就是盡量恢復這些港口的正常功能。全國港口完成生產資料所有制改造，建立了“集中統一、分級管理、政企合一”的水運管理體制，由國家為主導有計劃、有重點地建設和管理港口，使中國港口獲得了新生。

第二階段是起步發展階段。這一時期是20世紀70年代初到70年代末，這一階段以大力建設新碼頭、努力提高港口吞吐能力為主要特征。當時，我國對外關系取得重大突破，對外貿易迅速擴大，外貿海運量猛增，沿海港口貨物通過能力不足，港口的船舶壓港、壓貨、壓車情況日趨嚴重。在這樣的形勢下，周恩來總理于1973年初發出了“三年改變港口面貌”的號召，開始了建國后的第一次港口建設高潮，到1978年港口新增吞吐能力1億多噸，吞吐量達到近3億噸，成為中國港口發展史上的重要里程碑。

第三階段是快速發展階段。這一時期從20世紀80年代到90年代。這一階段的特點積極發展港口主樞紐、建設專業化深水泊位、改革港口管理體制等。隨著改革開放政策的實施，特別是沿海14個城市和5個經濟特區的開放，國民經濟迅速增長，交通部提出了“三主一支持”交通發展長遠規劃，我國迎來了第二次港口建設熱潮。1996年黨中央、國務院提出了建設上海國際航運中心的戰略目標。在第三階段全國新增吞吐能力6億噸，是第二階段的6倍，港口吞吐量達到22億噸，中國港口在20世紀最后20年間實現了歷史性跨越，譜寫了中國港口發展史上的輝煌篇章。

第四階段是我國港口能力和水平全面提升的階段。進入新世紀，中國港口邁進了新的發展階段。2001年11月，我國正式加入世界貿易組織，啟動了新一輪港口管理體制改革，2003年《港口法》頒布實施，2006年《全國沿海港口布局規劃》出臺，形成了第三輪港口建設高潮。進一步完善港口布局，優化港口結構，努力建設港口強國，全面開創港口發展新局面，成為這一階段的主旋律。從2001年到2008年，我國港口貨物吞吐量從28億噸達到70億噸，集裝箱吞吐量從3700萬箱到2007年1.2億箱，實現了從千萬箱到億箱的大跨越。

二、高樁碼頭所具有的優點及存在的問題

高樁碼頭是應用廣泛的主要碼頭結構型式，因此在我國的地位也越來越重要。1958年起，上海港的碼頭建設開始以高樁板梁結構代替框架結構，這是上海港碼頭結構的重大進步。與此同時，上海市筑港工程局開始對預應力鋼筋混凝土構件制造技術進行研究。60年代，這一技術發展成熟，70年代開始得到廣泛應用。1970年起，三航局科技人員又對碼頭上部結構進行多次改革，將原現澆橫梁改為預制，用預制空心大板代替縱梁和面板，使萬噸級大型深水碼頭及中小型碼頭的預制裝配程度提高至80%左右，節約了三大主材（鋼材、水泥、木材），從而速度加快，工程質量得到提高，并形成以高樁碼頭為主要結構體系的設計通用圖。

高樁碼頭是在軟弱地基上修建的一種主要結構型式，其工作特點是通過樁臺將作用在碼頭上的荷載經樁基傳給地基。高樁碼頭適宜做成透空結構，其結構輕，減弱波浪的效果好，沙石料用量省，對于挖泥超深的適應性強。高樁碼頭適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基。在巖基上有適當厚度的覆蓋層也可采用樁基礎。對于長江一帶的地區，高樁碼頭是應用最廣最多的碼頭型式之一。但是建筑物的耐久性較其他型式差，其中鋼筋銹蝕是導致其可靠性降低，使用壽命短的主要原因。而在不同的環境下原因并不相同，防治措施也在進一步的探索中。高樁碼頭構件易損壞且不易修復；抗震性能較差。其中梁板式構件數量類型多，施工麻煩，不易水汽排除，鋼筋易銹蝕。高樁在季節和溫度的變化影響下，碼頭結構將產生不同程度的變形以及碼頭與岸坡變形的相互關系都是高樁碼頭要注意的。

地基處理不當，造成邊坡的穩定性不足，引起樁基損壞。最常見的是辯駁位移后造成上部結構開裂，嚴重情況下邊坡失穩滑動，造成樁基損壞。樁基質量不穩定，造成預應力方樁膠囊偏心，局部混凝土強度不足，沉樁設備工作狀態不穩定，出現偏心錘擊或水錘錘擊原因導致沉樁過程中出現斷樁、樁基局部破壞等情況。在窄短的受力平臺段，特別是結構端部，沒有設置縱向叉樁，橫向叉樁的平面扭角布置又不合理，造成碼頭縱向剛度太小，位移過大。

由于混凝土強度密實性不足、鋼筋保護層太小、接頭混凝土質量差等原因，在海水環境下，混凝土過早開裂破壞，結構使用年限達不到設計要求。

隨著港口工程設計、施工系列規范的不斷完善和設計手段的提高，高樁碼頭的結構設計已經比較成熟。結構設計可以采用簡化平面設計方法也可以采用空間有限元結構設計，考慮的因素比較全面，計算精度也越來越高，與結構設計相配套的荷載、水文、材料、施工、檢驗和驗收、測試等規范和規程也比較配套和完善。盡管設計已經非常成熟但是在結合近幾年國內大碼頭的工程實例，可以發現設計方面仍存在以下問題：樁基和土的作用比較復雜，如樁基負摩擦力對結構的影響問題，要在理論上解決還存在較大的難度，目前一般以實驗和原型觀測為解決手段；由于海工混凝土和鋼結構所處的環境比較惡劣，腐蝕作用比較強，一些結構過早的損壞，目前一般采用高性能的混凝土、混凝土涂層、環氧涂層鋼筋等防腐措施。如何提高混凝土的耐久性和使用壽命是設計和科研面臨的重要問題；最近幾年船舶運輸的大型化發展趨勢迅猛，推動了港口向深水化發展。如何解決碼頭向深水大浪區域發展也是值得研究的方向：高樁碼頭在施工過程中容易發生結構位移，碼頭橫向水平位移產生的原因、預防措施和沉降控制也是今后設計、施工中要解決的重要問題之一。