论某港口码头结构型式的选择

王蝶 江西省港航设计院

1.某港口工程概况

2015 年某港口建成1个2000 DWT散货泊位（1#泊位），结构型式为浮趸+活动钢引桥，钢引桥与后方提升架相连，满足高低水位落差的需求。其中趸船长65m，宽12m，趸船上布置2台10吨浮吊和一个受煤仓。

2019年在1#泊位下游又建立了1个2000DWT散货泊位（2#泊位），结构型式为高桩框架式，码头平台长度为115m，宽度为22m，下部结构为钻孔灌注桩，框架按4层设计。

2.两个泊位的对比

工程设计中码头建筑物结构型式的不同，使得工程在平面布置和装卸工艺上有所区别，使得码头建成后在安全使用、检修维护、运行管理、工作效率、环保等方面存在差异。

2.1 安全可靠方面

①抗风能力比较。2#泊位因为卸船机是安装在码头平台上，采用桥式抓斗卸船机，抓斗抓煤时直线运行，受风影响较小，只有较大风力并且能足够吹动卸船机时才会影响卸船机卸煤，此时风力应该达六级以上，而1#泊位卸船机安装在趸船上，首先有风时，江面风浪会冲击趸船，导致趸船晃动，同时浮吊卸煤为弧线运行，受风力影响较大，只要江面风力达三级以上就影响卸煤出力，达六级风需停止卸煤作业。

图1 某港口码头现状图

②靠船时风险比较。1#泊位因为是浮趸因此靠船时不可避免趸船会晃动，特别在丰水季节，船舶靠船时碰撞将造成大幅度晃动，员工作业风险大，员工心理时刻保持高度紧张，易导致作业人员的心理疲劳，长期工作影响作业人员的身心健康，且增加工作失误导致事故发生概率。而2#泊位为固定码头，且在码头前沿设有橡胶护舷，吸收靠船时船体与装卸平台之间产生碰撞时的能量，不存在晃动现象。

③水位高低对码头安全影响比较。1#泊位需根据水位变化调整钢引桥平台在提升架中的位置，一般水位每变化三米就需调整一次，钢引桥平台起吊由提升架顶部的四台卷扬机同步运行保证平台平稳起吊，平台起吊后需人工收起平台底部的支撑钢梁，随着平台的起吊将支撑钢梁放置到新调整的提升架牛腿支撑点上，起吊过程中可能发生卷扬机不同步、刹车装置打滑等问题，若在支撑钢梁收起后发生上述问题，将造成钢引桥起吊事故，影响码头的运营，甚至威胁港口作业人员的安全。水位变化时趸船也需作相应锚链调整，锚链长期使用也会腐蚀有断裂风险。而2#泊位不存在这些风险点。

④维护保养危险点分析比较。两个泊位都存在高空坠落的风险，但2#泊位卸船机检修维护的位置都有楼梯平台护栏，1#泊位在悬臂上无法安装检修平台，每次检修需在30多米高处搭设悬吊检修平台，风险非常大。趸船的除锈防腐需采用临时措施解决钢引桥的搁置问题，增加了维修的工作量和费用，安全措施复杂，安全风险大。

⑤两台浮吊存在碰撞风险分析。趸船上两台浮吊作业半径部分重叠，同时作业有发生吊臂碰撞的风险，操作员在抓煤的同时必须随时观察另一台吊车的位置和运动趋势，稍有疏忽就可能发生碰撞事故，给操作员造成的精神压力很大，为避免碰撞不得不降低卸船速度。

2.2 检修维护

①检修维护工作量和费用比较。2#泊位检修维护主要是一台桥式卸船机的检修维护，从调查反馈的信息，桥式卸船机缺陷较少，浮趸卸船机缺陷普遍较多。1#泊位不仅需对两台浮趸卸船机检修维护，还需对提升架、趸船、锚定设施进行检修维护。通过调查1#泊位每年维修费约130万元，2#泊位每年维修费约70万元。

②检修维护的效率比较。2#泊位因桥式卸船机在水泥平台上，自身有楼梯平台，不需借助其他特殊工具可以直接进行维护。1#泊位中因卸船机在趸船上，趸船与堤岸无可供车辆通行的检修通道，因此要进行卸船机检修更换较重备件时必须使用浮吊，增加了维护成本，延长了检修时间，检修效率低。特别是1#泊位中的趸船，根据《中华人民共和国海事局船舶与海上设施法定检验规则内河船舶法定检验技术规则》规定，趸船4-6年必须检验检修一次。其中《内河船舶检验规范》规定趸船的中间检验及第一次换证检验可在水面进行，若发现危险隐患，则进行船底外部检查。趸船检验需将趸船拖至船坞或就近能够满足检验需求的场所进行。检验中若船底腐蚀在规定值内，则只需进行除锈刷防腐漆，否则需重新更换底板。移走趸船需采用临时措施解决钢引桥的搁置问题，拆除与趸船连接的电缆、管道、皮带等设备，请起锚艇起锚，请拖船将趸船拖至船坞等，可见，趸船的检验复杂且安全风险大，工期长，费用高。

2.3 运行管理

①运行人员卸煤时可视性比较。2#泊位卸煤可视性好。卸船机司机室可根据抓斗位置进行调整，在卸煤全过程都能看到抓斗在船内位置和落煤斗的位置。而1#泊位因司机室固定，司机无法看清抓斗在船内和煤斗位置，易造成抓斗损坏船和煤斗，抓斗自身也易受损。2#泊位因可视性好提高了卸煤速度，并且可靠性高，降低了工作人员工作强度。

②运行人员配置要求比较。在卸同煤量时2#泊位只需一名司机即可，而1#泊位要两名司机，并且趸船上必须有专业人员24小时巡检，经常检查船首、船尾的锚链、系缆的定位情况，防止溜船和确保趸船定位向外伸出的缆索不影响过往船只的行驶安全。汛中水流和风的作用很大，容易断链、断缆或走锚，为保证船舶安全，对锚链、缆索应时刻加强观察，严密注意是否出现异常的现象和响声，及时果断采取措施，加抛锚或加系缆索。

2.4 工作效率方面

1#泊位丰水与枯水季节卸煤效率无变化。丰水期两泊位抓煤时间相当；2#泊位在枯水期，由于升降距离长，行程长导致纯装卸时间增多，效率比1#泊位低。但1#泊位在装卸工作中，需要有移档作业，如遇有风或是有过往船舶时，趸船的摇晃，使得卸煤时对位较难，且人工清仓工作量大，装卸效率进一步降低。因而年平均装卸效率2#泊位更高。

2.5 环保方面

2#泊位采用的是半封闭式卸料斗，料斗进口有防止抓斗漏煤落入江水中的防护托板，料斗上装有喷雾抑尘装置，卸煤作业中扬尘得到有效控制，对环境污染较小。1#泊位只能采用敞开式卸料斗，卸煤作业中扬尘很大，且浮吊受风浪影响且抓斗弧线运行，稳定性差，漏煤撒煤情况比较严重。趸船由于受风力、水流、靠船等影响与皮带机连接位置无法固定，造成皮带跑偏漏煤。因此1#泊位环境污染大。

3.结语

可见，相比浮码头结构，高桩框架码头结构型式在码头运营期运行维修更便捷，生产作业更灵活，操作可靠性更高，装卸效率更高，管理更方便。虽然在前期一次性投资建设方面，浮码头结构型式约为高桩框架结构型式的0.57倍，但在码头的年通过能力方面，高桩框架结构型式约为浮码头结构型式的1.56倍，企业的投资回报率相当高。随着内河水运的不断发展、环保政策越来越严格、安全生产越来越注重等情形下，高桩框架码头结构比浮码头结构将具有更大的发展潜力实现港口绿色、循环、低碳、可持续发展。