散货码头改造技术与实践

◎ 邹玉光 镇江市交通运输综合行政执法支队

孙萍 南京瑞迪建设科技有限公司

1.背景

江苏是港口大省，濒江临海，海江河湖兼备，干线航道四通八达、联网畅通，具有全国一流的水运资源条件，拥有海岸线1039.7公里、长江岸线1167.4公里，等级航道里程约8727公里。全省共有10个沿江沿海港口、13个内河港口，其中7个为国家规划主要港口；港口生产性泊位数5563个，综合通过能力21.1亿吨，其中散杂货通过能力19.9亿吨，占综合通过能力的94.2%。

江苏沿江沿海及内河码头数量大、种类多，投入生产时间跨度大，有一大部分码头不能完全适应现代绿色高效港口的要求。通过码头技术改造可以提高码头装卸效率、通过能力和环保治理水平，并显著节能增效。

2.散货码头改造技术

2.1 技术改造原则[2-3]

码头技术改造是采用新技术、新工艺流程、新设备设施等对现有设施、工艺条件及物流运输服务等进行的改造、提升。通过对已建老港区码头技改，实现岸线集约利用。

（1）安全性原则：保证技改后码头的结构安全可靠，当码头新增设备设施后，应对设备设施增加后的码头结构进行核算，确保结构安全。

（2）适应性原则：在满足使用要求的前提下，考虑新老设施结合的合理性，充分依托港口已有设施，尽量减少技改期间对码头作业的影响。

（3）经济合理原则：应充分考虑港口码头的结构和设施现状条件，结合技改要求，合理确定码头技术改造方案，以减少工程量、简化技改工序、节省工程投资。

（4）协调性原则：技改方案应充分考虑与周边码头水域、陆域相协调。

（5）绿色发展原则：以绿色观念为指导，建设环境健康、生态保护、资源合理利用、低能耗、低污染的港口。

（6）可持续发展原则：应考虑远期发展需要，适当预留发展能力。

2.2 技术改造方案

2.2.1 总平面方案

码头前沿线、平面主尺度尽量维持码头现状；前沿停泊水域需要加大水深时，应充分考虑码头主体结构和岸坡整体的安全稳定性；

平面布置应结合港区现状条件和装卸工艺流程合理布置运输系统，并有序组织货流和人流，减少相互干扰；

散货堆场根据采用的工艺系统，可采用堆取合一或堆取分开的布置方式，堆场容量应能满足堆存能力需要；

在满足现行规范、使用安全的前提下，鼓励港口企业利用现有仓库等封闭设施改造作为散货堆存使用，提倡绿色环保的堆放方式。

2.2.2 装卸工艺

根据技改后码头靠泊船型，选择适宜的码头装卸设备，应充分利用现有码头设备，必要时可对现有设备进行技术改造或增加设备。

散货卸船设备可采用移动式卸船机、门座起重机、固定式起重机、清舱设备等，并配备必要的抑尘料斗；装船设备可采用移动式装船机、装船皮带机等；料斗宜设置降尘、收尘系统，可进行料斗本体抑尘改造、抓斗半自动程序联锁改造、干雾抑尘系统改造等。

散货堆场装卸设备可采用堆/取料机、单斗装载机、堆高皮带机等；水平运输宜采用固定带式输送机，全封闭布置（码头前沿皮带机可设置挡风板）。

2.2.3 水工建筑物

码头进行工艺等改造时，需根据改造后的工艺荷载条件，按现行规范对码头水工结构进行复核计算；如复核码头承载能力不满足要求，须对码头主体结构进行加固改造处理。

以高桩式码头为例，在实际结构加固工程中采用的方法主要有结合式改造法、分离式改造法、仅配套设施改造3种类型，详见表1。

表1 高桩式码头改造类型

2.2.4 环保方案

针对散货装卸，重点进行粉尘与污水防治。

①粉尘控制

——洒水抑尘、喷雾抑尘、布袋除尘、封闭防尘。

——堆场宜集中布置，尽量远离后方生产辅助区。露天堆场四周设置防风抑尘网

——露天堆场配置固定式喷枪洒水抑尘系统。小型堆场可采用移动式洒水设施或高杆喷雾抑尘设施。冬春季节、大风天气应增加喷洒强度。

——配备流动清扫车、洒水车或喷扫两用车，及必要的冲洗设备。

——配备粉尘在线监测装置。

——场地进出口处应配置自动冲洗设施。

——鼓励采取粉尘控制与在线监测设施、港区中控室组合联动的方式。

②污水收集处理

——“雨污分流、清污分流、一水多用、中水回用”的排水系统。

3.改造技术实践——南京港铜井港区滨江远锦码头技改工程

3.1 项目概况

远锦滨江码头位于长江下游新济洲河段南岸铜井河口下游，南京江宁滨江经济开发区，工程于2012年建成，为1个5000吨级件杂货泊位和1个5000吨级通用泊位（水工结构均按照靠泊1万吨级船舶设计），设计年通过能力185万吨。

码头平台尺度287m×28m，与长江防洪子堤通过3座引桥连接，引桥接岸后采用实体道路穿越长江防洪大堤，同时设置闸口。港区陆域位于长江大堤至扬子江大道之间，陆域面积19.5万m。后方陆域以中心道路划分为南北两侧堆场，其中北侧堆场已实施完成，四周并设置有防风抑尘网。陆域北侧靠近滨江大道布置办公用房、宿舍、停车场等辅助建筑及设施。

现状码头前沿配置1台16t-30m固定式起重机和2台25t-30m门座式起重机，门机轨距为10.5m，用于件杂货和散货卸船作业。件杂货水平运输采用牵引平板车，散货水平运输采用自卸汽车。

3.2 技改方案

根据《江苏省沿江砂石码头布局方案》，远锦滨江码头位于南京港铜井港区砂石集散中心。本次技改将规范砂石码头设施建设，提高装卸效率、落实相关环保和安全措施，全方位提升远锦滨江港码头的砂石通过能力和环保水平。

（1）皮带机廊道布置分析。本次技改后，近期码头装卸作业货种为砂石，保留件杂货装卸作业功能；同时根据港口规划需要预留远期改造为滚装码头作业功能。

通常码头至后方陆域的皮带机廊道沿引桥布置，如采用常规布置，码头上下游端部需布置2座转运站，砂石的前后方水平运输廊道架设于引桥上，由于前期建设的上、下游引桥宽度只有9m，新增廊道将会占用引桥宽度超过4m，对今后车辆运输通行造成影响。

图1 技改总平面布置图

图2 码头技改工艺方案图

本次改造采用皮带机廊道直接架设在各泊位后沿中部、廊道垮堤后直接与堆场中部转运站衔接的设计方案，砂石的前后方水平运输廊道单独设置，不占用现有引桥面宽度，完整地保留了现有引桥的车辆运输通道；同时前后方输送皮带机直接对应码头及后方堆场中部转运站，减少了皮带机系统转运落料次数，绿色高效地实现了散货装卸工艺改造。

（2）堆场设备选择。砂石堆场堆料设备通常采用移动堆高机、高架皮带堆料小车等方式，高架皮堆料小车落料时容易出现撒料、扬尘，以及堆存效率、堆场面积利用率偏低的缺点。同时堆料小车由多段皮带机组成，使用过程中不同段皮带机的损坏、维修对整个堆料系统影响较大。

考虑到本次南北侧堆场均呈狭长状，有利于移动堆料设备的运行，本次改造选用移动式轨道堆料机，可有效减少堆料系统的衔接环节，运行更加稳定高效；堆料皮带机沿地面布置，避免了传统高架皮带机落料时的扬尘，体现了此次工艺改造的先进性与可持续性。

（3）技改方案。本次技改主要为新增门机、料斗、皮带机系统和堆料机等，形成先进高效、绿色环保的散货装卸工艺系统。码头前沿装卸设备利用现有门机增配抓斗，并在码头下游新增1台25t-30m门机进行砂石卸船作业。每台门机配备1座20m³抑尘料斗（带挡板），门机通过抓斗卸船后，将砂石通过抑尘料斗送至泊位后方新增2条固定短皮带机上。物料经由泊位后方短皮带机运输至泊位后沿中部转运站，再经由新建跨堤皮带机直接输送至后方陆域南、北侧堆场，皮带机带宽1400mm、带速2m/s；陆域布置2台移动式轨道堆料机堆存，额定堆料能力1500t/h，最大外伸臂幅42m。堆场砂石通过电动装载机进行装车作业，砂石通过绿色环保轻量化全封闭运输车运出场外。

（4）绿色港口建设内容。

——加强港区环境保护和污染防治

图3 堆场技改工艺方案图

针对散货装卸及运输过程，采取喷雾抑尘设施和抑尘卸料料斗（料斗前沿配备可升降防撒料斜挡板装置），全封闭皮带机廊道（码头前沿皮带机设置挡风板）；

堆料设备采用移动式轨道堆料机，有效减少堆料作业中的扬尘；

配备有市政洗扫车、道路晒水车，定期对作业场地和道路进行洒水和冲洗；

码头前沿设有船舶垃圾分类回收站，以及船舶生活污水接收设施；

按照“雨污分流、清污分流、分质处理、一水多用”原则，增设初期雨水调节池及初期雨水处理站，完善港区雨污水处理系统，雨污水经处理达标后全部回用堆场喷淋和港区绿化，中水回用率达到100%；

设置粉尘在线监测装置，数量、位置根据环保意见进行确定；

码头港区堆场四周设置13.8m高防尘网，全场地覆盖喷淋。

——优化能源结构

雨污水经达标处理后，中水回用率达到100%；

输送带控制系统采用软起动器，在装卸船设备采用包括直流调速装置、变频器及PLC控制系统，优化设备效率；

移动料斗和门座起重机同步运行，接入控制系统，同时堆料设备采用移动式轨道堆料机，以便提高装卸效率、节约电力；

装卸船设备及散货输送系统降尘、除尘接入程控系统，以便节水、节电。

——资源集约与循环利用

本工程装卸机械及水平运输均采用电力驱动的设备；

设置有岸电系统，到港船舶利用岸电取代船舶辅机；

采用LED节能照明系统，寿命长达30000～50000h，即点即亮。

——港区绿化建设

本次工程拟利用码头与大堤之前滩地进行绿化，形成种类协调、层次分明的绿色景观配置，绿化面积可达2.94万m。同时，后方港区绿化主要集中在生产辅助区。

（5）智慧港区方案。本次技改预留了今后智慧港口升级的管线和接口，后期企业计划建设一站式商务平台，码头建设生产管理系统、设备物资管理系统、皮带机自动系统、堆料机远程控制系统、智能地磅系统、智能照明系统、智能喷淋系统、监控系统等，陆域后方办公楼中将建设中控调度中心，实现对各系统的监控和远程控制。

4.结语

我国港口工程建设已经开始进入新建与技术改造并举的阶段，可以预见，在今后很长一段时间内，码头技术改造将是港口工程建设的重点。码头技术改造是转变港口发展方式、实现可持续发展战略的需要，符合资源节约型和环境友好型港口发展的要求，对江苏加快构建现代综合交通运输体系、打造交通强国建设先行区将产生有力的推动作用。