关于港口航道工程施工技术的探索探讨

2014-10-21李小辉

基层建设 2014年8期

关键词：港口航道施工技术

李小辉

舟山市海通水运工程咨询监理有限责任公司

摘要：通过对我国现代港口航道发展的梳理，详细阐述了港口航道施工技术，并对港口与航道工程技术的发展及未来进行探索探讨，为行业施工技术的发展提供参考。

关键词：港口航道；施工技术；探索探讨

1 概述

1.1港口航道定义

港口是综合运输系统中水陆联运的重要枢纽，货物和旅客集散并变换运输方式的场地，它有一定面积的水域和陆域供船舶出入和停泊，可以为船舶提供安全停靠、作业的设施以及提供补给、修理等技术服务和生活服务。

航道就是为了组织水上运输所规定或设置的船舶航行的通道。

1.2港口航道工程现代化发展历程

港口是一个国家对外开放最前沿的窗口，是综合运输大通道的节点，是沟通国内与国际经济往来的重要枢纽。从建国之初，中国便开始恢复港口建设，1952年天津新港的修复和开港标志着新中国筑港事业开始的标志；1956年湛江港是我国自行设计施工的第一座大型港口；1978年改革开放之后，特别是伴随14个沿海港口城市的进一步对外开放，港口建设更是进入了高速发展时期，我国沿海主要港口在大型化、机械化和专业化方面步入世界先进水平。新世纪伊始，全国掀起了新一轮港口建设和发展热潮，港口的建设数量、规模、吞吐能力以惊人的速度增长，中国港口新的格局初步形成，并跻身世界港口大国行列。自1984年上海港货物吞吐量首次超过亿吨开始，中国沿海港口群芳斗艳，连续突破亿吨大关，到2010年末，我国沿海年吞吐量超过亿吨的港口达到16个，是世界上拥有亿吨港口最多的国家。宁波-舟山港，广州港，天津港也已迈入世界前十大港口。上海洋山深水港一举成为世界第一大港口，上海成为國际航运中心的核心。

中国航道建设的历史也是中国疏浚业发展的历史。1949年新中国成立后，疏浚工作开始得到恢复和发展。上海、天津、广州等港成功地进行了维护性疏浚，保证了全国大小港口的正常运转：1952年建成的塘沽新港，便是在淤泥滩上挖出的万吨级航道及港池。1973年，为贯彻周总理“三年改变港口面貌”的指示，秦皇岛港、天津港、青岛港、上海港、宁波港等开始了大规模的建设，航道疏浚进入一个大发展的阶段。这一时期，中国疏浚引进了一大批先进的挖泥船，特别是适合在河口、沿海地区作业的大型耙吸船、绞吸船，使疏浚工程项目及规模迅速扩大，保证了沿海港口建设的顺利建成及投产。1976年，长江口南槽航道实现了7米航槽通航。1975年上海港长江口入海人工航槽胜利开通及其后成功的维护，标志着我国疏浚技术水平开始进入了提高、赶超国际先进水平的新时期。我国的疏浚能力已跃居世界前列。改革开放以来，我国港口进入第二次建设高潮，为了满足港口专业化、深水化的要求，需要建设深水航道。特别是1990年以来围绕大连、秦皇岛、天津、青岛、上海、深圳等20个主枢纽港的建设，深水航道建设也进入了新的阶段。新世纪以来，航道建设主要围绕船舶大型化、港口系统化需要，既建设大型船舶停靠的家——深水码头，也建设大型船舶通行的路——深水航道，逐步实现了大进大出、快进快出，许多航道开始向20万吨级、30万吨级升级，满足了港口体系性要求，在长三角、珠三角、环渤海、东南沿海、西南沿海五大区域形成了规模庞大并相对集中的港口群和深水航道。

2 施工技术探讨

2.1 港口施工技术

港口水工建筑物是港口的重要组成部分，一般包括：码头（Quay）、防波堤（Seawall）、护岸（Retaining Wall）、船台滑道（Slipway & Slideway）及船坞（Dock）等。

图1 港口码头施工图

多年来，港口水工建筑物（码头）的结构型式有了很大的变化：短桩小跨、实体重型、就地浇注、长桩大跨、空心轻型、预制安装重大技术技术成就和具有国际水平的创新成果：大型格型钢板桩码头结构、大直径预应力砼管柱（武汉外贸码头）和大园筒的应用等。目前我国自然条件较好的海湾和海岸已基本用完，今后筑港更多地处于各种复杂的条件下，或浪高流急或海滩平缓或地基松软等，同时在适应新的装卸工艺，提高装卸效率，综合利用水资源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。

2.2 航道施工技术

航道工程包括：整治工程、疏浚工程、渠化工程、径流调节、运河工程、辅助工程措施等。

整治工程技术为借助于在河床中建筑专门的整治建筑物以影响河中水流，并造成有利的水流结构，利用水流本身的内部力量刷深航道并维持航道的稳定，保证枯水期航道必需的尺度；改善流态、降低急流滩的流速和比降；保护河岸、控制洲滩演变，稳定河势。

航道疏浚工程技术就是利用机械作用（如挖泥、爆炸）浚深航道中最浅的浅滩部分，以建立并维持枯水期航道所必需的深度和宽度。

渠化工程技术就是利用拦河修建的的闸或坝的壅水作用以抬高天然河流的水位，增加航深、减缓流速，消除了急险滩段。

径流调节技术利用水库的容蓄能力人工地改变天然河流的径流分配以改善水库下游航行条件的方法。

运河工程施工技术即通过兴建运河，使不同水系之间得以沟通，有的可以缩短水运距离，有的可以实现跨流域通航，使水运成网、直达，提高效益。如苏伊士运河、巴拿马运河等通海运河以及我国的京杭大运河是成功的杰作。

辅助工程技术包括设立航标、绞滩、扫床、清槽等技术等。

3 施工技术探索

3.1港口施工技术探索

近几年来，我国港口施工技术取得了巨大成就，其中一个重要原因，就是科技进步在港口建设中所起的作用。港口建设所在的水陆交界处，由于气象、水文及地质地貌等的作用，动力条件复杂，影响因素众多，技术难度较大。因此，在港口建设中必须有先进的技术作支撑，依靠科技进步是港口建设实现安全可靠、经济合理的重要保证。科技进步是利用科学研究的最新技术成果服务和应用于生产实际，从而促进生产力和生产水平的提高。科技进步的核心是创新，最终目的是应用，着眼于“ 新”，立足于“ 用”，这是科技进步的主要精神。

港口工程与人类生存的关系越来越密切，岸线成为港口建设的一种有限的资源，疏浚、建筑物、船舶排出物及货物泄露、滨海工业及灰尘等成为环境问题日益突出；地震灾害和风暴潮灾害对港口的安全潜在威胁仍然未妥善解决。未来的港口工程建设将向深水化和大型化发展；港口作业的物流化，港口布局的网络化以及港城一体化将成为主流；随着网络信息技术的进一步普及，港口建设施工管理信息化程度越来越高。尤其是BIM技术在港口建设中的推广应用，势必给港口施工技术带来质的飞跃。

3.2航道施工技术探索

航道工程施工将更具科学性，一是平原河流疏浚为主，二是山区河流采用整治、炸礁与疏浚相结合；对一般整治与疏浚措施难以改善通航条件时，宜采取渠化工程措施。三是对河流特性好演变规律未充分掌握时，不宜采取强制性措施，可先进行疏浚。

图1 深水航道疏浚图

航道现代化包括地理信息系统、全球定位系统、遥感、遥测技术、监控摄像技术的大规模运用。通过建立数字航道三大核心子系统即电子航道图系统、航标遥测遥控系统、系统支撑平台等确保航道工程安全。

4 结语

综上所，只有依靠科技进步，利用科技新成果，探索发展新思路，才能促进港口及航道施工技术的持续改进。为我国港口及航道工程的施工提供强有力的科学保证。

参考文献：

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[2]余超群.港口航道施工技术分析[J].城市建设理论研究，NO.32 2012

[3]朱斌，常永峰.港口与航道工程现状及未来发展的探讨[J].大科技，NO.34 2013

[4]谢盛昌.港口航道施工工艺技术研究[J].中国水运（下半月），NO.14（2）2014

[5]缪晨辉.港口航道施工工艺探讨[J].建材发展导向，NO.19 2011：189-190