淺析我國港口發(fā)展歷程及高樁碼頭建設(shè)

摘要 我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，增加了進出口貿(mào)易量，航運業(yè)也迎來來中國做好的發(fā)展階段。港口是航運業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，它的好壞、運輸速度及吞吐量決定它的發(fā)展方向。在世界經(jīng)濟發(fā)展史中，港口對當(dāng)?shù)丶暗貐^(qū)性經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的作用，對于我國而言，我國有著許多天然性優(yōu)良港口，這對推動我國水運、航運業(yè)有著比較大的優(yōu)勢。梳理我國港口的發(fā)展歷程，只在解放后，我國港口發(fā)展于管理徹底擺脫帝國主義的控制，迎來中國人自己管理、開發(fā)本國港口的歷史。改革開放后，我國的港口建設(shè)迎來了另一大的發(fā)展機遇，在政府與企業(yè)的共同努力下，推動我國港口的發(fā)展。筆者基于船舶航海專業(yè)角度看待我國港口的發(fā)展歷程，并在此基礎(chǔ)上，提出筆者比較感興趣的高樁碼頭存在的問題。

關(guān)鍵詞 港口發(fā)展 全面提升 船舶航海 高樁碼頭

一、我國港口的發(fā)展歷程

解放前，我國港口建設(shè)與運營權(quán)大多數(shù)被國外掌握，發(fā)展比較畸形。解放后，新中國接受了我國的港口管理權(quán)，對我國的港口進行徹底性的改造。改革開放后，為面對飛速的經(jīng)濟增長，吸納巨大的航運吞吐量，政府及企業(yè)加強對我國港口的建設(shè)與管理，如今，我國的港口發(fā)展正處于歷史以來的最好水平。梳理我國的港口發(fā)展歷程，大致可以劃分四大發(fā)展階段。

第一階段為恢復(fù)發(fā)展階段。從新中國成立到上世紀70年代初，由于抗日戰(zhàn)爭、解解放戰(zhàn)爭，我國絕大數(shù)港口遭到嚴重性的破壞，新中國成立后對于港口的主要任務(wù)就是盡量恢復(fù)這些港口的正常功能。全國港口完成生產(chǎn)資料所有制改造，建立了“集中統(tǒng)一、分級管理、政企合一”的水運管理體制，由國家為主導(dǎo)有計劃、有重點地建設(shè)和管理港口，使中國港口獲得了新生。

第二階段是起步發(fā)展階段。這一時期是20世紀70年代初到70年代末，這一階段以大力建設(shè)新碼頭、努力提高港口吞吐能力為主要特征。當(dāng)時，我國對外關(guān)系取得重大突破，對外貿(mào)易迅速擴大，外貿(mào)海運量猛增，沿海港口貨物通過能力不足，港口的船舶壓港、壓貨、壓車情況日趨嚴重。在這樣的形勢下，周恩來總理于1973年初發(fā)出了“三年改變港口面貌”的號召，開始了建國后的第一次港口建設(shè)高潮，到1978年港口新增吞吐能力1億多噸，吞吐量達到近3億噸，成為中國港口發(fā)展史上的重要里程碑。

第三階段是快速發(fā)展階段。這一時期從20世紀80年代到90年代。這一階段的特點積極發(fā)展港口主樞紐、建設(shè)專業(yè)化深水泊位、改革港口管理體制等。隨著改革開放政策的實施，特別是沿海14個城市和5個經(jīng)濟特區(qū)的開放，國民經(jīng)濟迅速增長，交通部提出了“三主一支持”交通發(fā)展長遠規(guī)劃，我國迎來了第二次港口建設(shè)熱潮。1996年黨中央、國務(wù)院提出了建設(shè)上海國際航運中心的戰(zhàn)略目標(biāo)。在第三階段全國新增吞吐能力6億噸，是第二階段的6倍，港口吞吐量達到22億噸，中國港口在20世紀最后20年間實現(xiàn)了歷史性跨越，譜寫了中國港口發(fā)展史上的輝煌篇章。

第四階段是我國港口能力和水平全面提升的階段。進入新世紀，中國港口邁進了新的發(fā)展階段。2001年11月，我國正式加入世界貿(mào)易組織，啟動了新一輪港口管理體制改革，2003年《港口法》頒布實施，2006年《全國沿海港口布局規(guī)劃》出臺，形成了第三輪港口建設(shè)高潮。進一步完善港口布局，優(yōu)化港口結(jié)構(gòu)，努力建設(shè)港口強國，全面開創(chuàng)港口發(fā)展新局面，成為這一階段的主旋律。從2001年到2008年，我國港口貨物吞吐量從28億噸達到70億噸，集裝箱吞吐量從3700萬箱到2007年1.2億箱，實現(xiàn)了從千萬箱到億箱的大跨越。

二、高樁碼頭所具有的優(yōu)點及存在的問題

高樁碼頭是應(yīng)用廣泛的主要碼頭結(jié)構(gòu)型式，因此在我國的地位也越來越重要。1958年起，上海港的碼頭建設(shè)開始以高樁板梁結(jié)構(gòu)代替框架結(jié)構(gòu)，這是上海港碼頭結(jié)構(gòu)的重大進步。與此同時，上海市筑港工程局開始對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件制造技術(shù)進行研究。60年代，這一技術(shù)發(fā)展成熟，70年代開始得到廣泛應(yīng)用。1970年起，三航局科技人員又對碼頭上部結(jié)構(gòu)進行多次改革，將原現(xiàn)澆橫梁改為預(yù)制，用預(yù)制空心大板代替縱梁和面板，使萬噸級大型深水碼頭及中小型碼頭的預(yù)制裝配程度提高至80%左右，節(jié)約了三大主材（鋼材、水泥、木材），從而速度加快，工程質(zhì)量得到提高，并形成以高樁碼頭為主要結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計通用圖。

高樁碼頭是在軟弱地基上修建的一種主要結(jié)構(gòu)型式，其工作特點是通過樁臺將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基。高樁碼頭適宜做成透空結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)輕，減弱波浪的效果好，沙石料用量省，對于挖泥超深的適應(yīng)性強。高樁碼頭適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基。在巖基上有適當(dāng)厚度的覆蓋層也可采用樁基礎(chǔ)。對于長江一帶的地區(qū)，高樁碼頭是應(yīng)用最廣最多的碼頭型式之一。但是建筑物的耐久性較其他型式差，其中鋼筋銹蝕是導(dǎo)致其可靠性降低，使用壽命短的主要原因。而在不同的環(huán)境下原因并不相同，防治措施也在進一步的探索中。高樁碼頭構(gòu)件易損壞且不易修復(fù)；抗震性能較差。其中梁板式構(gòu)件數(shù)量類型多，施工麻煩，不易水汽排除，鋼筋易銹蝕。高樁在季節(jié)和溫度的變化影響下，碼頭結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生不同程度的變形以及碼頭與岸坡變形的相互關(guān)系都是高樁碼頭要注意的。

地基處理不當(dāng)，造成邊坡的穩(wěn)定性不足，引起樁基損壞。最常見的是辯駁位移后造成上部結(jié)構(gòu)開裂，嚴重情況下邊坡失穩(wěn)滑動，造成樁基損壞。樁基質(zhì)量不穩(wěn)定，造成預(yù)應(yīng)力方樁膠囊偏心，局部混凝土強度不足，沉樁設(shè)備工作狀態(tài)不穩(wěn)定，出現(xiàn)偏心錘擊或水錘錘擊原因?qū)е鲁翗哆^程中出現(xiàn)斷樁、樁基局部破壞等情況。在窄短的受力平臺段，特別是結(jié)構(gòu)端部，沒有設(shè)置縱向叉樁，橫向叉樁的平面扭角布置又不合理，造成碼頭縱向剛度太小，位移過大。

由于混凝土強度密實性不足、鋼筋保護層太小、接頭混凝土質(zhì)量差等原因，在海水環(huán)境下，混凝土過早開裂破壞，結(jié)構(gòu)使用年限達不到設(shè)計要求。

隨著港口工程設(shè)計、施工系列規(guī)范的不斷完善和設(shè)計手段的提高，高樁碼頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)比較成熟。結(jié)構(gòu)設(shè)計可以采用簡化平面設(shè)計方法也可以采用空間有限元結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮的因素比較全面，計算精度也越來越高，與結(jié)構(gòu)設(shè)計相配套的荷載、水文、材料、施工、檢驗和驗收、測試等規(guī)范和規(guī)程也比較配套和完善。盡管設(shè)計已經(jīng)非常成熟但是在結(jié)合近幾年國內(nèi)大碼頭的工程實例，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計方面仍存在以下問題：樁基和土的作用比較復(fù)雜，如樁基負摩擦力對結(jié)構(gòu)的影響問題，要在理論上解決還存在較大的難度，目前一般以實驗和原型觀測為解決手段；由于海工混凝土和鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境比較惡劣，腐蝕作用比較強，一些結(jié)構(gòu)過早的損壞，目前一般采用高性能的混凝土、混凝土涂層、環(huán)氧涂層鋼筋等防腐措施。如何提高混凝土的耐久性和使用壽命是設(shè)計和科研面臨的重要問題；最近幾年船舶運輸?shù)拇笮突l(fā)展趨勢迅猛，推動了港口向深水化發(fā)展。如何解決碼頭向深水大浪區(qū)域發(fā)展也是值得研究的方向：高樁碼頭在施工過程中容易發(fā)生結(jié)構(gòu)位移，碼頭橫向水平位移產(chǎn)生的原因、預(yù)防措施和沉降控制也是今后設(shè)計、施工中要解決的重要問題之一。