水运工程设计与施工条件的相关性

张跃博

（湖北省交通规划设计院，湖北武汉 430051）

水运工程设计与施工条件的相关性

张跃博

（湖北省交通规划设计院，湖北武汉 430051）

现阶段在经济不断发展的带动下，我国的水运工程建设有了长足的发展。尤其是在船舶大型化以及优良岸线逐渐减少的现在，水运工程逐渐向深水化以及外海化的趋势发展，也因此很多企业顺应时代的发展趋势开始大批量的购置大型的高效率的施工设备以及船舶。因此在此发展背景下，水运工程设计的发展开始以新材料、新工艺以及新型的施工船机等施工条件为依托，与此同时施工条件以及其在工程中的运用又为水运工程的设计提供基础。水运工程设计与施工条件之间紧密相连，既相互促进又协调发展，从而共同的推动我国水运工程的健康稳定发展。

水运工程 工程设计 施工条件 相互关系

近几年来，随着港口建设事业的不断发展，我国天然的沿海岸线以及陆域条件资源越来越少，以至于无法满足建港所需要的条件。与此同时，船舶开始转向大型化的发展趋势，一些30万吨或者是40万吨的矿石船舶更为频繁的出现。就目前航道工程以及港口的发展趋势来看，其逐渐往大型化以及外海化的方向发展。这些港口及船舶的发展变化，无一不对水运工程的施工条件提出更新、更严格的要求。为了更好的适应水运工程的发展需要，我国的很多大型施工单位开始购置一些大型的施工设备以及船舶，这一需求又推动者对工程建设新工艺、新材料以及新型的施工船机等施工条件在水运工程设计及建设中的广泛应用。水运工程设计以及施工条件联系密切，两者之间既相互促进又协调发展，从而共同的推动我国水运工程的健康稳定发展。本文就以水运工程设计与施工条件之间的相关性展开探讨。

1 水运工程设计的内涵

工程设计主要是指在具体施工之前，设计师根据设计任务书，进行对拟定建筑、安装以及设备制造所进行的规划、数据分析以及图纸等一些技术文件工作，其主要是为了使工程更能够符合拟定项目的技术以及经济要求。工程设计效果最明显展现的地方是在工程造价控制方面，工程设计方面对总投资的影响率之所以占85%以上，主要是因为工程的施工方案主要是由工程设计方案以及采用的工程材料、结构形式等决定的，因此来说工程设计已经成为影响工程项目造价的主要因素。

水运工程设计主要包括：项目建设所处的社会及自然环境、项目技术方案、项目建设施工条件、项目建设工程投资以及经济效益分析，这些都分别从多个角度进行水运工程施工技术的先进性以及经济合理性进行相关分析。

水运工程的设计过程，主要是在外部环境的约束下，为了能够实现船舶的顺利通航以及安全停泊所进行的各种方案有效选择的过程。外部环境的约束主要是由强制性以及非强制性的约束构成的。强制性的约束主要是指一些国家法律法规以及地方政府相关的政策规定，同时也包括一些规定中所涉及到的工程设计范围以及建筑物的具体使用功能要求等。非强制性的约束则主要是指水工建筑物及港湾航道和陆域范围的平面布置形态、红线范围内建筑物具体位置的设计以及其所采用的建筑结构形式等。通常情况下，施工条件是属于非强制性约束的一种，但是在某种特点的情况下，它也会转变为一种强制性约束。

水运工程设计的最终目的不仅仅是为了进行图像以及文字设计的图纸，其主要是通过具体的施工将设计图纸进行建筑实物的转化，从而实现建筑实体的功能价值。因此，在进行工程设计时一定对设计方案的可行性进行充分的考虑。

2 水运工程施工条件的设计内容

水运工程设计中，施工条件的编制是随着工程设计的深入而不断变更的，其会随着工程设计的深度变得更为具体化，但是在整个设计过程中，施工条件设计的变化并不是很明显。水运工程初步设计阶段，施工条件设计主要包括工程概况、工程施工的依托条件、工程项目的主要施工方法、工程施工的整体布局以及施工进度的具体安排。

工程施工条件的出发点主要是项目建设内容及建筑物平面布置形式、结构形式、单行工程数量，以及在合理的施工条件下进行项目所在地的自然条件以及项目建设所依托的外部环境条件所进行的分析，同时也包括对水路交通条件、预制场材料堆放场条件、各类的建筑供应施工条件以及用水用电条件的综合分析。施工条件的设计还包括按照既定的施工工期进行施工机具以及施工方法流程的合理选择，从而达到施工质量以及施工进度的有效控制，进而切实的完成建筑项目实施的既定目标。

3 水运工程设计与施工条件间的相关性

3.1 施工条件对工程设计起到约束作用，施工条件是工程设计的主要前提之一

水运工程的设计方案应该充分的考虑工程施工的可行性，其必须立足于现有的并且包括新建的施工，只有这样才能够充分的保证项目水运工程项目设计的先进性以及经济的合理性。

大型化的船舶对码头以及通航水域尺度的要求也势必是大型的，因此来说随着水工建筑物尺度以及单个构件质量的逐渐增大，其所对应的水运工程的水量也会有相应的增加，这就使得以往的小型船机很难达到现在的施工要求，尤其是近几年来，国内的大型施工单位开始相继购买大型的施工设计与船舶，从而为深水码头以及航道的建设提供条件，也同时为工程的设计方案提供更多的选择。

3.2 水运工程施工条件对水运工程设计方案的投资与工期起到直接影响作用

水运工程的建设规模、建筑材料的供应力、港区的自然条件以及施工机械对自然的适应性等无不影响着水运工程设计方案的工程投资以及建设工期。

3.2.1 水运工程建设规模以及自然条件对工程设计方案的影响

水运工程设计方案中的工程投资及建设工期受水运工程的建设规模与港区自然环境的直接影响。水运工程建设规模越大，港区的自然环境越恶劣，其所需要消耗的建筑材料数量以及所需要投入的船机数量也就越多，同时其对所使用的船机要求也会有所提高，除此之外，水运工程设计中所采用的一些结构形式的安全可靠度要求也会随之更严格。我国的港口航道项目主要集中在东部沿海区域，受季风的影响主要在七月至九月份，与此同时在冬季，部分沿海地区还有可能受到寒潮的影响。因此来说在进行工程施工安排时，应该尽可能的避开这些自然条件恶劣的时段，如果需要进行时段跨越则尽量的安排一些抗风浪能力强的船机，从而尽可能的避免因自然环境恶劣所导致的投资增加或者施工期延长的情况。除此之外，在水运工程设计过程中还应该杜绝海浪等条件进行建筑物稳定施工期的核算，从而确保其安全性。

3.2.2 建筑工程施工材料对工程设计方案的影响

通常情况下，水工建筑工程所采用的施工材料由于受价值高的影响，其运输费所占的总价值的比重就相对较低。一般在市场竞争充足的情况下，建筑材料的供应不成问题。而对于一些大型的港口工程建设来说，其对砂石料的需求较大，在某些情况下其供应能力

……

……会成为工程设计方案的重要影响因素。

3.2.3 施工船机对工程设计方案的影响

为了能够实现资源的有效利用以及对疏浚土方的利用，环保部门对疏浚物的填充进行了一些规定，除了要求疏浚物的充填外还要求其安置，通过这种方式在一定程度上也能够减轻对海洋环境的污染。

3.3 施工条件与工程设计之间相辅相成、相互促进

随着建设条件的日益复杂以及人们对于环保要求的不断提高，水运工程设计对施工条件提出了更为严格的要求，这就更需要一些高效率以及高规格的大型船机设备以及先进的新工艺。在外海环境下，可以通过对大型预制件的采用来有效减少水上作业的时间与环节。同时为了能够增加其在恶劣环境下的工作能力，还要求施工船舶的船型应该随着增大。同时随着人们环保意识以及对资源利用意识的增强，施工企业对船机的研发也朝着环保化以及节能化的方向发展。随着塑料排水管以及振充碎石桩等一些地基处理方法从陆上到水上的发展，施工单位所研发的船机设备也应该能够满足这一实际需求。现阶段我国大型的施工单位在水运工程系统方面进行了较大的投资，通过大型的施工船机设备的安置，对提升施工能力做出了重大贡献。因此来说设计单位应该在进行水运工程设计前对有关的施工装备信息进行最新情报的调查，并且还需要充分了解设备的具体的功能、特性以及性能参数，以便能够在设计中对新装备进行充分的考虑及使用。