中山港黄圃港区多用途码头工程重点难点的分析研究

AprilNo.4

2011

中山港黄圃港区多用途码头工程重点难点的分析研究

冯庆廉

（广东省航运规划设计院，广东广州510050）

摘

要：经过对中山港黄圃港区多用码头工程的深入了解，通过对工程的重点、难点的分析论证，提出采取的相应

对策措施对工程方案进行优化设计，在满足港区建设进度和运营要求的前提下，有效进行造价控制以及项目的可持续发展。

关键词：多用途码头；重点难点；对策措施；工程方案；优化设计中图分类号：TV522一、概述

本项目位于广东省珠江三角洲中南部的中山市黄圃镇吴栏村，洪奇沥水道右岸中山港黄圃港区黄圃作业区岸线。本项目码头前沿线距离现有堤岸约85m。水域平面布置采用栈桥式方案，码头通过3座宽12m的引桥与后方陆域连接，

引桥设置在码头两端和中间。码头岸线总长度300m，布置

文献标识码：A文章编号：1006-7973（2011）04-0248-03

黄圃港区内缺乏与件杂货货运量相匹配的大型件杂货货运码头泊位，根据《中山港总体规划》黄圃港区主要为周围地区的外向型经济发展、沿江临港产业开发提供服务，其主要功能以承担内、外贸集装箱、液体散货等运输为主。为此本工程码头的建设符合港口规划的指导思想，项目建成后，可进一步完善黄圃港区码头泊位功能结构，将有效缓解腹地件杂货对水路运输的需求。

2．满足相关方面的严格要求，设计应统筹兼顾本工程位于洪奇沥水道，属于涉水项目，设计中需综合考虑各相关方面的要求。

拟采取的处理措施和合理化建议：

满足通航及航道要求：工程所在区域码头船舶上既可通往珠江各级水道，还可通往港澳，船舶航行密度较大，工程设计需满足通航及航道要求，合理布置，设计方案征询航道、海事部门意见，为满足航道管理需要，宜根据国家标准及国际航标灯协会、以及航道、海事管理部门的意见对导助航系统布置进行同步考虑。

满足防洪要求：珠江是我国七大江河之一，流域面积45.37万km2，防洪问题十分突出。项目所处岸段防洪要求和标准遵循《珠江流域防洪规划》。设计在拟定平面布置，码头结构，接岸结构处理方案时，将兼顾考虑当地防洪要求，加强与相关部门的沟通，提出满足防洪要求的设计方案。

满足环保要求：港口建设项目对水环境将会产生一定的影响，本工程设计方案应认真考虑在可能的条件下尽量减小对本水域水环境的不利影响，最大限度满足环保、水利等部门的相关要求。

3．总体布置方案的合理化重点、难点问题：

工程开发岸线长300m，陆域面积15.55万m2，如何实施内外贸合理分区、整个港区的高程协调以及工程建设分期是项目的关键点之一。

拟采取的处理措施和合理化建议：（1）总平面布置中合理设置功能分区

为保证实现作业区的多功能要求，拟在总平面布置中合理设置功能分区，初步分为内外贸区、辅助生产区。而内外

5个1000DWT级多用途泊位，结构按靠泊3000DWT级船舶预留，码头面宽度30m，前沿设计顶标高5.16m；陆域总占地面积约15.55万m2，陆域呈梯型，纵深约400m。陆域前沿设计标高为5.16m，陆域后方设计标高为1.8m（规划进港道路标高）。陆域从前往后呈斜坡形式，坡度设置为0.84%。

二、重点、难点分析认识、处理措施和合理化建议1．建设规模及建设分期实施的科学确定，是项目可持续发展的合理选择

重点、难点问题：

本项目立足为港区建设进一步提供科学依据，为项目实现经济效益和社会效益提供重要保证，因此，在项目前期工作的基础上，需要对黄圃港区先行的建设规模进行透彻的研究，合理确定了黄圃港区先行建设的货运功能和细化建设规模标准，是科学的进行建设分期实施的一个重要保证。

拟采取的处理措施和合理化建议：

货运吞吐量预测是确立项目建设规模的基础，而腹地范围的界定及其经济发展动态研究是解决本项目货源的关键。

本项目前期工作阶段，确定本项目腹地范围主要为中山市黄圃镇，根据对黄圃镇三大工业园区水运运输需求量的预测，2015年和2020年的主要件杂货吞吐量将达到124万吨和151万吨，集装箱吞吐量分别达187万TEU和226万TEU。而黄圃镇现仅有一个通用码头，设计通过2万吨。因此，2015年和2020年黄圃港区主要件杂货的能力缺口将达122万吨和149万吨，集装箱能力缺口达187万TEU和226万TEU，吞吐能力缺口较大。综合考虑周边码头的通过能力，扣减小榄港区等周边港区富裕通过能力，并考虑本项目码头的实际情况，确定本项目达产年吞吐量为190万吨，其中杂货100万吨，集装箱9万TEU。

收稿日期：2011-02-28

作者简介：冯庆廉（1980-），广东省航运规划设计院，工程师，工学学士，研究方向为从事港航工程设计和研究。

第4期冯庆廉：中山港黄圃港区多用途码头工程重点难点的分析研究249

贸区又各自分为普通件杂货区和集装箱货区，各区相对独立，干扰较少，各区的效率都能达到较高水平。

（2）拟定内外贸分区目标

总平面布置将在保证作业区整体统一布局的前提下，兼顾考虑内外贸分区的相对独立的特性，使各区具备相对独立的特性，使开发建设过程具备合理性、实施操作具备便利性，以实现港区建设的可持续发展。

（3）码头区与后方陆域的高程设计

本工程可根据吞吐量发展预测情况，及岸线理论最大吞吐能力，结合规范及国内外类似码头的岸线吞吐能力与后方陆域规模搭配情况的案例进行分析，分别针对吞吐量预测的不同水平和岸线通过能力评估的不同水平，利用规范和国内外案例进行岸线配套陆域规模需求测算，并针对不同的发展水平可能性，进行不同发展水平下不同发展策略的多方案比较，确定岸线吞吐能力不同发展水平下的陆域需求规模。最后，根据国内外同类型、同规模先进港口的陆域布置案例，进行陆域布置多方案研究，以选定较佳方案。

（4）建设分期实施

经过对本项目的理解以及充分对吞吐量预测、经济发展的分析，起步工程建设3个多用途泊位以及其陆域的道路、堆场设施，考虑1个多用途泊位的装卸设备以满足简易投产的要求。

本项目起步建设3个1000DWT级多用途泊位，结构预留3000DWT级，岸线长度182m，设置2座宽12m的引桥与陆域连接。为奠定整个工程建设的基础，避免后建项目对已建码头泊位营运的影响，减少工程投资，而且根据建设方与政府的征地协议，港区用地由当地政府参照规划进港道路高程（1.8m）进行“三通一平”后再交付建设单位，为满足起步建设的3个泊位逐步投产的需要，对陆域东侧半部作地基处理，待地基处理完成后，将该部分场地的堆载料移至陆域西侧半部作为回填料及堆载料。该部分场地面层以上工程项目在一个迫位配置装卸设备的情况下，本次考虑先配套建设前方堆场，后方堆场、仓库及其他辅助建筑物待已建泊位装卸设备的逐步配置完善，以及后续2个泊位建设时，与陆域西半部场地项目综合考虑开发建设，以适应货物运输对发展变化的需要。在建3个泊位、1个泊位配置装卸设备的情况下，陆域东半部前方场地范围的项目先行建设，划分为外贸集装箱堆场、内贸件杂货堆场，同时设置相应的堆场和必要的道路以及辅助生产及行政管理区的停车场和必要的公用工程项目，以满足简易投产的需要。办公、配套的生产建筑物投产时可搭建临时建筑，待后续2个泊位建设时，再作适应性建设，以满足港口正常运作的需要。

4．水工结构方案的选择重点、难点问题：

港口工程中，码头结构的工程造价占整个工程投资的相当部份。因此，码头水工结构的设计是关键点之一。

拟采取的处理措施和合理化建议：

（1）选用合理码头结构型式，降低码头结构造价。所选用的水工结构一方面应充分满足港口使用功能，并适应当代码头合理化、高效率和设备更新换代对码头结构提

出的要求，具有良好的使用效果、承载力和耐久性，特别应

满足前沿装卸机械荷载大、对沉降位移要求高的严格要求，尽量减少码头使用期的维护工作以避免对生产带来影响；另一方面，工程造价要相对低。

本项目为河港建设项目，由于水利部门对行洪纳潮的要求，码头一般应采用桩基结构方案。因此，本项目码头主要对上部结构和桩基上要有合理的选择。

①上部结构的选择

上部结构是指基桩以上的纵横梁及面板系统。上部结构可考虑预制安装与现场浇筑两种结构型式。采用预制安装结构时，梁板构件可在预制厂预制，故其混凝土施工质量易于控制，并且可采用预应力结构，缩减结构尺度，在以往离岸建筑结构中，由于水上现浇混凝土的能力较弱，且工况相对较差，故多采用预制安装结构。

预制安装结构也存在诸多缺点，首先是施工环节多，效率较低；其次是需动用较多的起重运输船机，水上作业有一定的难度，工程费用高，且对周边水域、码头的使用亦有一定程度的干扰；第三，因梁板的交接节点处需后浇，不仅节点处的钢筋衔接紧密，施工困难，且接头处均为新老混凝土交接处，成为薄弱环节，在一定程度上影响局部强度，也降低了整体性。

随着施工机具的改进，现场浇筑钢筋混凝土构件的能力大为增强，质量亦得到了可靠的保证，码头整体性会更好。

本工程码头若上部结构全采用现浇混凝土，工程量大，模板工程量大，施工质量难控制，工程费用相对会高。如考虑分段建设施工，则分期建设的现浇混凝土量可减小，又可获得整体性好的结构。如纵横梁采用现浇混凝土，由于混凝土量小，梁系结构成型的整体性效果好。而面板混凝土工程量大，如采用叠合板的型式，则下层板预制可起到减少模板工程量，节省造价的的功效，上层混凝土现浇又能确保结构的整体性，是一举两得的好措施。权衡利蔽，本工程码头上部结构采用现浇和预制结合的形式在技术经济上具有一定优势。

②桩基型式的选择

桩基的型式应与码头功能、地质和施工条件相应。从使用上讲，本工程码头等级为3,000吨级码头，船舶靠泊产生的水平力不大，外荷载作用不是制约桩基选择的主要方面。本工程场区上覆软弱土层较厚，预应力砼方桩、PHC管桩、钢管桩均可采用。但钢管桩为确保有足够的能耐久性，需采用严密的防腐措施，且用于制桩的钢材本身单价就高，因此采用钢管桩费用高。由此可见，本工程桩基采用PHC管桩在经济技术上最具优势。方案设计时重点对PHC管桩进行分析比较，从施工、使用、经济等方面综合考虑确定桩基型式。

PHC管桩由于其结构承载力高，耐打性强，综合效益高，在码头工程的桩基中已逐步得到使用。目前，由于生产工艺的改进，生产出的PHC管桩在性能上又有了进步。已出现可整根制作长达50m的管桩，在施工过程中少接驳或无需接驳，可直接提高施工效率，节省施工费用。同时，抗裂、抗弯强度及防海水腐蚀的能力也有大的提高。因此，码头桩基可优先考虑使用PHC管桩。

（2）为使码头有足够的耐久性，探索研究适合在本工程采用的新材料、新施工工艺非常重要

新材料、新施工方法的应用往往是降低工程造价、提高

250中国水运第11卷

工程质量和结构耐久性的有效措施，而且重大项目是采用新材料、新施工工艺的良好契机，因此也应重点进行探索研究。特别是高性能砼的应用方面。

由于氯化物的侵袭，高桩码头上部结构易被侵蚀，尤其是在水位变动区。可使用高强度高密度混合物(全氟烷基乙烯基醚PFA或二氧化硅水泥替代物)。

另外，码头面层产生裂纹是高桩码头的通病，采用于混凝土中加聚丙烯纤维增强抗裂性能也是可取的方法。

5．装卸工艺设计重点、难点问题：

随着件杂货运输方式的不断改革发展，部分适箱货物将可能发展成集装箱运输方式，为适应码头装卸货类不断变化的需要，本项目考虑通用泊位的同时，宜适当安排专用泊位的发展，因此，装卸工艺的配置要有良好的适用性是关键点之一。

拟采取的处理措施和合理化建议：

多用途泊位装卸的货种比较多，主要用于适箱货、重件货及杂货的装卸作业，必要时也可用于部分散货作业。装卸工艺及机械设备应尽可能地能运用于不同种类货物的装卸要求，能适应多用途、多功能和方便灵活的原则，尽量“一机多用”，并能与装卸工艺系统协调运转。同时装卸工艺系统应具备适应生产不平衡和能力扩大的应变能力。遵守环境保护原则，在装卸工艺设计中，应采取有效措施，防止在作业过程中对周围环境产生有害影响。堆场作业机械--轮胎起重

（上接第247页）

聚氨脂涂膜防水材料应随用随配，配制好的混合料宜在2h内用完。配制方法是将聚氨脂甲、乙组分按1：1.5的比例配合，注入拌料桶中，用电动搅拌器强力搅拌均匀备用。

涂膜防水层的操作工艺

用刮板或滚刷刮涂配制好的混合料，顺序均匀地涂刷在基层处理剂已干燥的基层表面上，涂刷时要求薄均匀一致，对平面基层以涂刷3~4遍为宜，每遍涂刷量为0.8~1.0kg/m2，对立面基层以涂刷3~4遍为宜，每遍涂刷量为0.5~0.6kg/m2

。防水涂膜的总厚度以不小于2mm为合格。

涂完第一遍涂膜后，一般需固化5h以上，至指触基本不粘时，再按上述方法进行下道涂刷。涂刷方向应互相垂直，凡是底板与立墙相连接的阴角部位，应铺设聚酯纤维无纺布进行增加处理。具体作法是在涂刷第二遍涂膜后，立即铺贴聚酯纤维无纺布，并使无纺布平坦地沾在涂膜上，在无纺布上再刮涂混合料，滚压密实，不允许有皱折或空鼓现象存在。经过5h以上的固化后，方可涂刷第三遍涂膜。

（4）平面部位撒砂子隔离层

在平面部位涂刷最后一遍涂膜后，即在其上均匀撒上一层细砂。使用的砂子应为细砂，使用之前应过筛，以防有石子或过大的砂粒破坏防水涂膜。

（5）浇筑细石混凝土保护层

在细砂保护隔离层上，直接浇筑40厚的C20细石混凝土作刚性保护层，施工时必须防止机具或材料损伤油和涂膜

机可考虑采用混合动力的环保产品，即行走时用燃油作业时用电力。

多用途码头配备比普通件杂货码头效率高得多的装卸机械设备，因而，具有较高的生产效率和技术水平。50年代出现集装箱运输，伴随之出现多用途码头，它是为适应船舶混装及码头装卸货类不断变化的需要而产生的。“八五”之前，我国建设了许多通用码头，但“九五”末期随着集装箱专用码头的建设和发展，一些通用码头逐渐改造成为集装箱码头，从中国货运形态的发展趋势和建设速度来看，这类泊位的数量也会逐渐减少。然而作为集装箱运输的过渡性码头或多货种高效作业的通用码头，今后还是有一定发展前景。通用码头吞吐量是由集装箱、件杂货等运量组成，其中集装箱的运量是决定性的因素。优化方案将充分考虑本工程货类货种，对装卸工艺方案进行适应性、合理性分析，并分析其未来港区发展趋势和方向，综合进行优化，尤其是优化主要装卸设备的选型配置。

三、结语

本项目能完善中山市北部地区综合交通运输体系，有效满足腹地货物的集疏运需求，为中山北部组团的经济腾飞创造卓越的水路交通物流平台。本项目的建设能有效解决黄圃作业区集装箱货物及件杂货的水运需求。

通过对工程的重点、难点的分析论证，提出采取的相应对策措施对工程方案进行优化设计，在满足港区建设进度和运营要求的前提下，有效进行造价控制以及项目的可持续发展。

防水层。如有损伤现象，必须用聚氯酯混合料修复后，方可继续浇筑细石混凝土，以免留下渗漏水的隐患。

完成刚性保护层施工后，即可根据设计或规范规定，绑扎钢筋并进行结构混凝土的施工。

（6）立面粘贴聚乙烯泡沫塑料保护层

在立面刮涂的涂膜完全固化，经检查验收合格后，再均匀刮涂一遍涂膜，在该遍涂膜固化前，应立即粘贴3mm的聚苯乙烯泡沫塑料片材作软保护层。粘贴时要求泡沫塑料片材拼缝严密，以防回填灰土时损伤防水涂膜。

五、结论

混凝土的施工技术现在已经很成熟，但现有控制裂缝技术费用较大。希望将来有更好的技术从根本上杜绝混凝土裂缝的产生，使混凝土发挥更大的作用。

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