某海事基地碼頭組合形式研究

柯林杰

摘 要：海事基地停靠船舶設計船型尺寸和設計水位差異較大，為滿足某海事基地搜救和執法艇的停靠，同時滿足現場執法駐守的需要，提出了將固定式碼頭與躉船浮碼頭串行組合的優化布置形式。組合形式可發揮固定式碼頭與躉船浮碼頭各自系靠泊不同船型的優點，且躉船上部建筑還可作為海事現場執法駐守和辦公場所。組合布置形式不僅適用于交通部支持系統碼頭，也可推廣應用于漁業碼頭、游艇碼頭等其他碼頭。

關鍵詞：海事碼頭；躉船；組合形式；串行組合；碼頭布置

中圖分類號：U656.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）5-0054-03

1 工程背景

隨著長江-12.5m深水航道整治工程的實施，長江下游沿線港口碼頭的建設和進出轄區港口船舶的數量大幅增長，且船舶大型化趨勢明顯，船舶引航需求越來越多，相應水上監管任務急劇增加。交通部《關于實行長江干線海事巡航與救助一體化管理的通知》（交海發[2004]395號）文件精神，按照“就近救援，快速反應”的原則，明確“長江救助力量的建設以‘海事巡航與救助一體化作為方向”，實現“人命救助，快速高效”的目標， 根據江蘇海事局對救助基地、站點配布要求和在規定時間內到達遇險現場的要求，需要在長江沿線布置多個海事搜救基地且具備溢油應急處理能力，為了做好轄區內水上安全監督管理工作，實現水上快速反應，必須加強海事基礎設施的建設，以滿足水運和水上安全監督的需要，實現海事發展內外客觀的要求。

1.1 設計船型（見表1）

1.2 自然條件

（1）設計水位（1985 國家高程）：設計高水位2.92m（高潮累積頻率10%），設計低水位-0.43m（低潮累積頻率90%），極端高水位5.02m（重現期五十年一遇），極端低水位-1.34m（重現期五十年一遇）。

（2）潮流特征：擬建工程岸段位于長江河口段上端，受潮流和徑流的雙重影響，潮流的性質為非正規半日潮流，潮流運動呈往復流形態。設計流速取2.0m/s。

（3）地質條件：工程水域地基土為第四系全新統沖積、淤積而成，處于相對穩定的狀態。自上而下依次為：①素填土，以粉質粘土夾粉土為主，流塑～軟塑，密實度不均，濕～飽和；②淤泥質粉質粘土，灰褐色，局部表層為淤泥，夾薄層灰色粉土、粉砂，流塑，干強度中等，高韌性，搖振反應無，切面光滑；③粉質粘土夾粉土，灰褐色，夾層灰色，水平層理，粉質粘土流塑～軟塑，干強度中等，中等韌性，搖振反應慢，有光澤，粉土稍密，很濕；④粉細砂，灰色，局部夾同色粉土及薄層灰褐色粉質粘土，水平層理，主要由石英、云母等原生礦物組成，中密～密實，飽和；⑤中細砂，灰、灰黃、灰白色，主要由石英、長石、云母等原生礦物組成，含灰黃色粒徑2mm～10mm圓狀石。

2 建設規模

本工程為海事地基工作船碼頭，固定碼頭主要停靠溢油回收船、裝卸溢油設備的3000噸級江海輪和江蘇海事局60m級大型海巡艇定期全轄區巡航時臨時停靠，同時兼靠搜救船，以及遇險的社會船舶等；固定碼頭還作為溢油應急物資的裝卸平臺；60m定型躉船主要停靠如皋海事局現有4艘小型海巡艇和正在建造中的40m級海巡艇，并提供足夠的后勤保障。

綜合以上因素擬建碼頭結構形式為固定碼頭和浮碼頭結合的形式。固定碼頭為120×18m（長×寬）高樁碼頭，浮碼頭為躉船（60×12×2.2m鋼質躉船）、固定引橋97.0×7m（長×寬），活動鋼引橋27×3m（長×寬）。

3 水域平面布置組合形式的提出

海事工作船碼頭，通常可選用的碼頭形式為固定式碼頭或躉船浮碼頭。固定式碼頭結構牢固、耐久性好，抗風浪能力強，在海港及內河中大型海事碼頭建設中被廣泛采用。躉船浮碼頭適應水位變化能力強，干舷高度低，方便小型海巡艇船員上下碼頭。海事基地根據定能定位不同，往往在停靠開始執法船舶的同時，還需要停靠溢油回收船、裝卸溢油設備船舶等其他大型船舶。

本項目工程水域位于福北水道和天生港水道交匯處，屬于長江下游感潮河段，漲落潮時流態紊亂，水流條件極差。設計船型中的中大型海巡艇，溢油回收船、裝卸溢油設備的3000噸級江海輪和江蘇海事局60m級大型海巡艇，在靠泊時船舶荷載較大，且干舷高度較高，為安全和上下船方便考慮，應采用固定式碼頭靠泊，碼頭結構牢固、耐久性好，抗風浪能力強。

設計船型中的小型海巡艇，現有24m、18m、12.8m和8m海巡艇和正在建造中的46.5m海巡艇，船舶荷載較小，干舷高度較低，且河道水位變化較大，可采用躉船浮碼頭停靠，躉船適應水位變化能力強，方便小型海巡艇船員上下碼頭，同時，躉船上部建筑還可作為海事現場執法駐守和生活場所。

綜合考慮工程實際使用功能、碼頭停靠安全、遠期發展需要以及投資成本等因素，本工程海事碼頭采用了固定式碼頭和躉船浮碼頭相結合的組合布置形式。

其中，固定碼頭布置于上游，主要停靠溢油回收船、3000噸級江海輪，江蘇海事局60m級大型海巡艇定期全轄區巡航時臨時停靠，并作為溢油應急物資的裝卸平臺；同時考慮汽車吊的作業要求，根據類似工程的經驗，擬建固定碼頭規模采用120×18m（長×寬）高樁碼頭、固定引橋規模97.0×7m（長×寬）。碼頭頂面高程為▽5.30m，前沿底高程為▽-4.50m。

躉船碼頭距離上游固定碼頭20m，主要需滿足5 艘小型海巡艇靠泊，并提供足夠的后勤保障；同時，還需滿足執法辦案、服務行政相對人的需求，成為執法人員及船員值班待命、應急指揮、執法辦案場所，躉船采用鋼質躉船，尺度為60×12×2.2m（型長×型寬×型深），活動鋼引橋27×3m（長×寬）。

4 水域平面布置組合形式的方案比選

4.1 兩種組合設計方案

本海事碼頭采用了固定式碼頭和躉船浮碼頭相結合的組合布置形式，根據兩者的相對位置，可有兩種組合方案。

4.1.1 組合形式方案一（串行組合）

固定碼頭布置于上游，前沿采用直線型順岸布置，布置3000噸級江海輪泊位1個，泊位總長120m，碼頭寬度18m，碼頭停泊水域寬33m，回旋水域布置在停泊水域前方，回旋水域長軸直徑取240m，短軸直徑取144m。

躉船碼頭距離上游固定碼頭20m，前沿線與固定碼頭齊平，躉船泊位長度60m，停泊水域寬11.5m，停靠的小型海巡艇制動性能好，實際操控靈活，無需在碼頭前沿設置回旋水域。

固定碼頭與后方防洪大堤通過97.0×7m（長×寬）鋼筋混凝土固定引橋相連，躉船通過27×3m（長×寬）活動鋼引橋與固定碼頭相連。

4.1.2 組合形式方案二（并列組合）

外側為固定碼頭，前沿采用直線型順岸布置，布置3000噸級江海輪泊位1個，在無溢油設備應急物資裝卸時，主要停靠溢油回收船和46.5m海巡艇，泊位總長120m，碼頭寬度18m，按停靠最大船型核算，碼頭停泊水域寬19m，回旋水域布置在停泊水域前方，回旋水域長軸直徑取240m，短軸直徑取144m。

躉船碼頭位于固定碼頭內側，距離前方固定碼頭20m平行布置。躉船尺度同方案一，躉船內外側各布置2個小型海巡艇泊位，停泊水域寬11.5m，碼頭停靠船舶較小，也無需在碼頭前沿設置回旋水域。

固定碼頭與后方防洪大堤通過123.6×7m（長×寬）鋼筋混凝土固定引橋相連，躉船通過27×3m（長×寬）活動鋼引橋與固定引橋相連。

4.2 兩種組合方案比選

串行組合（方案一）的優點是固定碼頭前沿線與等深線平行，船舶泊穩條件好；引橋較短，對主航道影響較小；投資較小。缺點是占用岸線較長，躉船位于外側，抗風浪效果相對較差。

并列組合（方案二）的優點是躉船位于固定碼頭內側，抗風浪效果好；占用岸線較短。缺點是固定碼頭前沿線與等深線不平順，泊穩條件較差；引橋較長，對主航道影響較大；投資較大。

這兩個水域平面布置組合形式方案在技術上均是可行的，但考慮遠期的發展需要，綜合比較，采用串行組合（方案一），此方案布置如圖1所示。

5 裝卸工藝

機械荷載：海事執法車（近期）；25T輪胎吊、10T平板車及牽引車（遠期）。

均布荷載20.0kN/m2，人群荷載：3.0kN/m2。

6 水工建筑物結構設計

本工程水工建筑物包括：碼頭平臺、固定引橋、鋼質躉船、活動鋼引橋等。根據建筑物的重要性和作用，確定上述碼頭、引橋等水工建筑物安全等級均為Ⅱ級。

固定碼頭采用高樁梁板式結構，泊位總長120m，分段長度60m，橫向排架間距8m，其下布置5根Ф800mmPHC樁，其中3根直樁和1對叉樁，樁長52m。碼頭橫梁為整體現澆，縱梁、前、后邊梁、靠船構件、面板等均為預制構件，現場裝配后再現澆成整體。每個排架豎向布置2組DA-400H2000L拱形橡膠護舷，豎向護舷之間布置2組橫向DA-200H1000L拱型橡膠護舷，以防船舶直接撞擊碼頭。為方便船舶系纜，上下層系纜平臺每隔16m分別設置450kN、150kN系船柱。

固定引橋由排架和上部結構組成，標準排架間距為16m，排架下布置Ф1000mm鉆孔灌注樁，樁長50m；上部結構采用大跨度預制空心板梁，在接岸處與重力式混凝土擋墻銜接。

鋼質躉船尺度為60×12×2.2m（總長×型寬×型深），采用錨系固定，攏、開錨與躉船的夾角取45°，引、領水錨與躉船縱向軸線平行。經核算躉船拋錨對直立式碼頭靠船無影響。躉船通過27m×3m的鋼引橋與固定碼頭下游端銜接。

7 結論

（1）本項目中海事碼頭采用固定碼頭和躉船碼頭組合的布置形式。上游碼頭為固定碼頭，躉船碼頭位于固定碼頭下游，前沿采用直線型順岸布置。這種組合形式，既發揮了固定式碼頭結構牢固、耐久性好，抗風浪能力強的作用，又利用了躉船碼頭干舷高度低的特點，方便了小型海巡艇船員上下碼頭，且躉船適應水位變化能力強，上部建筑還可作為海事現場執法駐守和辦公場所。這樣，不僅很好地滿足了海事基地實際使用功能的要求，而且兼顧了遠期發展需要，同時也節約了投資。

（2）本項目中海事碼頭采用的固定碼頭和躉船碼頭組合的布置形式，不僅適用于海事碼頭，也可推廣應用于交通支持系統其他碼頭、漁業碼頭、游艇碼頭等其他用途當中。

參考文獻：

[1] 《斜坡碼頭及浮碼頭設計與施工規范》（JTJ 294-1998 [S]. 1998）.

[2] 《河港工程總體設計規范》（JTJ212-2006）.

[3] 《高樁碼頭設計規范》（JTS167-1-2010）.