关于港口码头泊位设计问题的探讨

2021-11-24魏欣

商品与质量 2021年24期

魏欣

辽宁港口集团有限公司辽宁大连 116000

近些年来，随着经济全球化进程推进，港口做为国际贸易货物运输的前端，发挥着越来越重要的作用。虽然2020年新冠肺炎疫情全球性爆发，给国际贸易带来了巨大的影响，但我国做为世界上唯一实现经济正增长的经济体，航运市场的业务需求仍然存在。港口工程建设是实现码头效能发挥的重要保证[1]。针对海港码头泊位设计方面，在近年来管理工作中发现的一些问题，提出针对性的解决对策，希望能够为相关工作人员提供参考和借鉴。

1 港口码头泊位设计问题

1.1 泊位升级改造尺度受限问题

随着船舶大型化发展，越来越多的老港区小码头不能满足新的船舶装卸作业需要，面临泊位的升级改造。在泊位升级改造过程中，由于原码头设计年代久远，预留的改造空间不足，成为制约泊位升级的因素。例如原泊位长度无法满足升级后泊位长度要求，但平面布局受限，且要兼顾原有船型作业；受原有周边建构筑物影响，水域尺度布置受限等问题。因此，应该通过加强设计管理，有效解决存在的问题。

1.2 靠船墩、系揽墩设计问题

靠船墩和系揽墩的设计问题直接影响运营期的码头生产作业，由于前期细节设计不到位所致，致使系缆墩安全系数较为低下，难以满足码头生产对船舶停靠的需求，严重者还会致使各类断缆事故等问题出现，威胁着人们生命及财产安全。其次，由于设计存在问题，也会致使缆绳交叉情况问题出现，影响后续码头靠船作业。

1.3 码头结构形式选择问题

在地质条件较好的岩基上，泊位水深不深时，一般采用重力式码头结构形式。而拟建泊位位于整个港区的湾底区，地质条件好，泊位水深不深，虽然口门处建有防波堤，可以有效减少外海波浪的直接射入。但绕过口门的外海绕射波、区域内小风区成浪、船舶航行波、已建码头的直墙反射等，对湾底区域码头泊位波浪作用依然非常明显。因此，在拟建泊位设计时，如采用传统的重力式结构，将继续增大湾内的波浪反射，使湾内形成波浪震荡，对周边已建泊位的作业产生及船舶航行干扰。在码头结构形式选择上，可以进行研究和优化。

2 港口码头泊位设计问题的解决对策

针对上述管理过程中面临的问题，在实际工作中提出了一些针对性的解决对策，有效地优化了设计，保证了泊位的生产功能。

2.1 做好设计优化

面对泊位升级改造过程中的尺度受限问题，主要在满足设计规范强制条款的前提下，通过合理的设计优化，降低工程造价。一是要充分解读规范条款及相关条文说明，在规范允许的范围内，合理选择设计参数，达到最优设计尺度。二是要充分借鉴国内外类似的实例，优选设计方案。三是要结合生产作业人员、引航等实操人员的经验，在满足正常生产作业的情况下，优化方案设计。如矿石码头原泊位为一字型布置，通过引桥连接至陆域，在升级改造时，通过在两侧增加带缆墩，增加了泊位长度，也节约了工程投资，同时也能兼顾不同船型的靠泊要求。又如邮轮泊位升级改造时，原突堤码头之间水域无法满足最大船型回旋水域直径要求，通过择优选址、充分了解引航需求、调整设计参数等方法，将码头与防波堤间水域设计为回旋水域，优化了设计，也为运营期间操作带来了方便。

2.2 做好靠船墩和系缆墩设计管理

很多问题的发生，往往由于原设计不合理造成的，也反映了设计管理的不到位，针对靠船墩和系缆墩设计问题要采取以下方法去处理。首先，针对新船型泊位的设计，如果实际可借鉴的案例有限，可以采用试验室物理模型试验的方法，通过实物模拟，更为直观的观测不同情况下缆绳受力情况以及靠船墩的撞击力，通过模型试验时不同方位的布置，合理布置系揽墩、靠船墩，进而优化整体布局，提高设计安全性。其次，在设计细节方面，通过改良靠船墩等细部结构，使其包边钝化、光滑，减少带缆摩擦，并做好系缆墩和拖缆沟的布局，使其具备美观且方便的优点，以减少不安全因素。同时，要结合实际船体构造进行优化设计，使系揽墩及靠船墩位置合理。另外，针对缆绳交叉问题，可以优化带缆角度，比如：可以将船体原本倒缆的位置改为横缆，这种改动可以有效的解决缆绳交叉的问题，在最大限度上为港口码头经济发展提供帮助，再或者，也可以把横缆的位置改成倒缆，这两种方式都是解决缆绳交叉问题的一个重要内容[2]。

2.3 结构形式优化

为有效解决波浪进入港区后在区域内产生震荡的问题，新建泊位不能再采用传统的重力式结构。通过结构形式的优化，在传统的沉箱壁迎浪测进行开孔设计，将有效解决波浪反射问题。关于开孔位置，结合港区不同水位不同方向波浪要素，通过物理模型试验，进行波高监测，为沉箱开孔的作用及开孔位置选择提供有力的数据支撑。采取开孔沉箱方案后，使波浪作用在码头前沿时，能量可以被有效吸收，减少反射波形成，避免波浪在区域内震荡，减少对港区其他泊位生产作业以及船舶航行的影响[3]。