關于浮碼頭設計方法探討

陳斯嘉

摘 要 為符合某市海事監督基地碼頭靠泊中小型巡邏艇的要求，對海事監督基地原有的碼頭進行了優化，并設置了浮碼頭。浮碼頭由躉船，活動踏步鋁制引橋和鋼筋混凝土橋臺組成。為了更好地研究浮碼頭的設計方案，本篇文章首先講了工程背景，然后分析了設計方案，最后提出了幾點質量管理辦法，希望能為今后的浮碼頭設計工程提供一定的參考。

關鍵詞 浮碼頭;設計;方案;工程

1工程背景

該項目的主要地點在某市港出入境口咽喉處，靠近海上監管基地碼頭，東南部擬建的國際郵輪碼頭，西北部院子碼頭，前沿為北江港區河流，地理位置優越，交通便利。隨著某市港區的發展，某市海事監管將面臨更大的任務和挑戰。東江海事監管基地已經建成，并部署了碼頭和巡邏船等基礎設施?，F有的碼頭海岸線長約200m，高樁結構形式。目前，由于東江海洋監管基地的地理位置最接近錨地，監管的船舶數量最大，海上安全監視和生命安全救援任務也變得越來越繁重，因此海事監管基地的碼頭需要配備大量中小型快速反應巡邏艇，目前基地配備了60、20和12m的巡邏艇。但是，現有的碼頭主要用于大型巡邏船的靠泊，無法滿足中小型快速反應巡邏船的靠泊需求，例如12m高的海州玻璃鋼巡邏船。同時，由于東江海洋監管基地碼頭位置的水位變動范圍大，但是中小型船舶的干舷較低，給人們上下船帶來很大的不便。此外，碼頭位于進出港口的重點部位，由于風，浪和潮汐影響，巡邏船靠泊時搖擺得很厲害，經常與碼頭相撞，造成損壞，造成重大安全隱患。為了加強東江海事局管轄范圍內的水上交通安全監管，增加對快速反應救援的需求，迫切需要在這個基地上游建設浮碼頭[1]。

2設計條件及要求

2.1 自然條件

設計高水位為4.30m，設計低水位為0.50m，超高水位為5.88m，超低水位為1.29m，年平均高水位為3.74m，年平均低水位為1.34m，年平均潮差為2.40m。該項目受到現有防波堤的保護，而沒有考慮波浪對碼頭的影響。港口區的潮流在往復運動。海流的方向基本上平行于通道的軸。港口的海域每年冬天都有不同程度的海冰。第一次冰河期是在12月下旬，最后一次是在2月下旬。整個冰河期持續了大約60天。根據多年的統計，平均每年的嚴重冰齡僅10天，正常年份的海冰對港口運營和船舶航行沒有影響。

2.2 選址要求

（1）選址應滿足進出港口船舶的安全性和便利性。該項目位于某市東江港出入境口咽喉處，躉船的布置方式應不干擾正常船只的通過并盡量少占用航道。

（2）在選址時應考慮躉船與現有海上高樁碼頭之間的海岸線關系，并占用最少的海岸線，以使本項目設計的浮碼頭和原始高樁碼頭能夠在滿足要求的情況下充分利用，以滿足船舶的靠泊作業。

3碼頭前沿設計水深及底標高

按照《海港總體規劃設計》（165-2013 JTS）有關規定，在可行性研究和規劃階段，當缺乏自然資源時，碼頭前沿設計水深可估算為：D = kT，k為系數，良好掩護碼頭取1.1～1.15，該工程屬于良好掩護碼頭，按最大吃水1.20m計算：D = 1.32～1.38m。碼頭前沿設計底標高=設計低水位（0.50m）-碼頭前沿設計水深。 經計算，碼頭前沿設計底標高為-0.82～-0.88m，本項目前沿設計底標高取-1.0m。碼頭前沿的現狀泥面標高為-6.0m，滿足本項目浮碼頭前沿設計底標高要求，躉船設置在現有海岸線附近[2]。

4平面布置方案

4.1 浮碼頭平面方案簡述

該項目應用的是躉船結構，從而方便巡邏船的系泊和人員上下的要求。第二，浮碼頭從施工方面來講比較方便，安裝和拆卸較為靈活。上層建筑也能夠被用來作為臨時辦公室和休息場所。因此，根據碼頭業主單位的要求，本工程碼頭采用浮式碼頭結構形式。碼頭的總體平面采用沿現有海岸線布置方案。碼頭前部基本上與水流方向平行。躉船設置在現有高樁碼頭的東面，以最大限度地利用現有海岸線。

通過兩種布置方案比較和選擇了駁船的位置和岸上連接的方式。

本次對兩種躉船布置方案及與堤岸的連接方式進行比選。在第一種方案中，堤岸連接采用活動踏步鋁制引橋+現澆鋼筋混凝土臺階結構。躉船布置在碼頭岸線附近。當水位低時，可以通過碼頭上現有的人行樓梯上下躉船。當水位高時，可以使用鋁制引橋上下躉船。鋁制引橋的尺寸為8.0×1.5m，并垂直于碼頭前部布置。由于水位不同，引橋斜度較大?？紤]到上下人員的安全性和便利性，選擇了帶有活動踏步式鋁合金引橋。引橋一端擱置在鋼筋混凝土臺階上，并通過鉸接的支架固定和連接。引橋的另一端通過滾輪支架直接放置在躉船上。

第二種方案是選擇雙層鋁合金引橋+現澆鋼筋混凝土臺階結構。 躉船距已建立的碼頭海岸線10米以上，并通過兩個引橋連接到碼頭前部。鋁制引橋的尺寸為12.0×1.5m，并垂直于碼頭前部布置。由于躉船距海岸一定距離，引橋坡度相對較緩，因此一般采用無臺階的普通引橋。 兩個鋁合金引橋的岸側端部擱置在鋼筋混凝土臺階上，并通過鉸鏈托架相互固定。引橋的躉船側端部也通過鉸鏈支撐固定并連接。

5排架結構有限元分析

通常，應在接縫處切斷連接梁和樁，以減少接縫處的應力集中。由于高應力集中可能在接頭處形成塑料鉸鏈，甚至造成材料損壞，從而導致整個結構不穩定或破壞。桿系統的有限元計算可以計算框架結構的內力，但無法定量分析接頭處的應力集中。在項目中，使用實體元素對彎角框架進行有限元分析，并分析了節點處的應力集中[3]。

6項目質量管理措施

嚴格執行建設項目部各級人員的質量責任體系。項目經理是建設項目質量的第一責任人，負責質量體系的運作，組織制定項目質量計劃并領導實施。相關專家專門負責領導整個項目的質量管理和技術管理，組織管理人員和施工團隊進行各種質量保證和質量管理活動，而副項目經理負責組織和領導施工管理，設備物料管理和安全管理。確保整個過程按照施工驗收規范運行，確保有效組織所有質量活動，確保施工質量。每個運營層必須嚴格執行質量體系文件的規定，規范運營行為，確保運營質量符合標準要求。

嚴格的過程控制，嚴格遵守施工工藝和操作規程，并采取措施，確保施工質量，有效質量進行自我檢查，相互檢查，過程檢查，確保過程質量要求，控制過程質量控制活動條件同時，就是要控制每個過程的質量投入（人員，材料，機械，方法和環境質量），控制過程活動的質量，從而達到整個施工過程的質量控制目標。

在整個施工過程中，先進行質量控制，在質量控制工作的三個階段后進行質量控制，在施工監督管理的質量控制全過程中接受監理工程師，并及時向監理報告。在監督規定的范圍內，監督人提交必要的文件和記錄，未經監督確認的，不得轉移施工。

在進行質量控制之前，重點在于施工準備，包括技術準備（例如，熟悉施工圖和項目質量計劃以及施工組織設計等），材料準備（例如原材料，工程機械，測量和測試設備等）組織準備（例如項目組織的建立，施工團隊的安排，施工管理人員的素質教育等），并通過材料和組織以及準備檢查計劃和開發施工現場管理系統等。該控制的關鍵是控制過程質量，確保過程移交有檢查，質量控制對策，技術措施有移交，圖紙審查記錄，隱蔽工程有驗收，材料有檢查，測量有保證，成品（或半成品）具有保護措施，質量檔案和文件。

7結束語

該項目位于東江港的重點位置，并在東江海洋監管基地的高樁碼頭上進行摸底調查。首先，潮差變化很大，年平均潮差為2.4m。巡邏艇的干舷高度僅約1.1m。躉船采用浮船塢結構，以方便巡邏艇的系泊和人員上下需求。其次，躉船施工方便，安裝和拆卸靈活。上層建筑可用作休息室，下層客艙可用于物料存儲。因此，根據業主單位對碼頭功能的要求以及高樁碼頭的現有條件和優勢，對躉船浮碼頭的結構選擇是最合理的?？紤]到施工現場，結構的穩定性，實用性，安全性，經濟性等條件，結合不同方案的比較分析，得出躉船通過帶活動踏步的鋁合金引橋與岸邊連接的方案，及岸邊的碼頭布局方案是最合理的。

參考文獻

[1] 季鑫宇.基于BIM技術的大水位差架空直立式碼頭設計方法研究[D].重慶：重慶交通大學，2019.

[2] 冷勝龍.淺談水利工程施工質量的優化[J].中國新技術新產品，2018（21）：107-108.

[3] 馬曉雪.淺談天津東疆海事監管基地躉船浮碼頭設計方案[J].中國水運，2018（2）：60-62.