大藤峽水利樞紐庫區碼頭建設方案的比選分析

玉 凝，劉 穎，李科夫，凌 波

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029)

大藤峽水利樞紐庫區碼頭建設方案的比選分析

玉 凝，劉 穎，李科夫，凌 波

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西 南寧 530029)

文章結合大藤峽水利樞紐庫區碼頭建設工程實例，根據該項目建設進度以及建設前后水位變化的情況，探討適合該項目可行性研究階段的碼頭建設方案，提出了“二級平臺碼頭結構”與“高樁梁板直立式碼頭結構”兩個建設方案，并通過優缺對比分析，選定“二級平臺碼頭結構方案”為推薦方案，為同類型或類似情況的港口建設方案設計提供借鑒。

碼頭；大藤峽水利樞紐；二級平臺結構；高樁梁板直立式碼頭結構；建設方案；比選

0 引言

來賓港武宣港區龍從作業區一期工程位于武宣大橋下游約9.8 km的黔江右岸處，水域上距石龍三江口約59.4 km，下距擬建的黔江大藤峽水利樞紐約52.6 km，項目將位于大藤峽樞紐庫區內，受大藤峽水庫調度運行的影響。項目建設規模為新建6個3 000 t級泊位，設計年吞吐量為356萬t。本文從工程實際出發，結合大藤峽水利樞紐的建設進度以及建設前后項目所在處的水位變化，就本項目可行性提出兩個建設方案并進行方案選擇的探討。

1 工程背景

武宣港區位于來賓市武宣縣，地處廣西中部，地理位置優越。武宣港區所依托的黔江水道是國家高等級航道，上可通達柳州，下可至廣州、香港，是桂中地區水路物資的集散地。為充分發揮廣西區內河水運優勢，全面提升西江航運能力和水平，促進區域經濟協調發展，廣西提出了全面加快來賓、柳州、崇左等地區性重要港口建設，形成布局合理、層次分明、功能明確、設施完善的內河港口體系。

來賓市將努力實施“工業強市”戰略，堅持以建設項目為支撐，以工業園區建設為平臺，加快發展優勢產業和強優工業企業，積極推動來賓市經濟社會的全面和諧發展。

武宣縣礦產資源豐富，其中白云石儲量和品位居全國首位，已探明儲量超100億噸，廣泛應用于玻璃、陶瓷、鋼鐵等行業。武宣縣2014年重點推進建設白云石產業園，待2015年產業園全面建成達產后年可加工白云石800～1 000萬t。武宣盤龍鉛鋅礦是重點礦業開采區，已探明的鉛鋅金屬量達1 000萬t以上，達到國家大型鉛鋅礦床指標，是目前廣西已探明儲量最大的鉛鋅礦床，目前鉛鋅礦年開采量約100萬t。廣西是中國最大的重晶石生產基地，武宣及其后方腹地的重晶石平均年產量在55萬t以上，在國內外市場上享有較高的知名度，出口和內銷量居全國前列。本項目建設區域即位于武宣縣重點建設的黔西建材工業園內。

大藤峽水利樞紐工程位于珠江流域西江水系黔江河段末端大藤峽峽谷出口處，是流域防洪、流域水資源配置的關鍵性工程，同時，大藤峽水利樞紐的建設可從根本上改善和提高柳黔江航道的通航條件，顯著地降低水運運輸成本，對促進腹地經濟發展和物資外運具有重要意義。目前《大藤峽水利樞紐項目工程可行性研究報告》已經得到批復，預計大藤峽樞紐建設將很快提上議事日程，將帶動黔江港口的建設與發展。

黔江航道是國家規劃的西南水運出海北線通道的重要組成部分，建設黔江高等級航道對于完善西南地區綜合運輸體系、促進腹地資源開發和區域經濟發展具有重要作用。交通運輸部以廳函規劃〔2009〕78號文《關于黔江航道規劃等級的意見》，同意將黔江(石龍三江口至桂平河口，全長124.2 km)航道規劃等級調整為二級(遠期預留3 000 t級航道)。航道等級的提升給黔江港口碼頭發展帶來機遇。

2 設計水位

根據《大藤峽水利樞紐工程初步設計報告》(送審稿)施工總進度安排，工程第一年1月開始施工準備、船閘工程第一年1月1日開始開挖；第五年11月底截流；一期工程三臺機組分別于第五年9月1日、12月1日和第六年2月底安裝完成，于第六年2月底同時投產發電、船閘通航，從工程準備期開始至一期工程三臺機組發電工期62個月；二期工程第一臺機組第八年12月底發電，從工程準備期開始至二期工程首臺機組發電工期為96個月，其他機組相繼每隔三個月投入運行。

因此，大藤峽水利樞紐項目預計最快2021年2月底第一臺機組運行發電，水庫可蓄水至最低發電水位47.74 m。屆時，本項目將位于大藤峽樞紐庫區內，受大藤峽水庫調度運行的影響。

2.1 設計高水位

根據《內河航運工程水文規范》(JTS145-1-2011)，設計最高通航的洪水重現期取20年。

根據《大藤峽水利樞紐工程可行性研究報告》(送審稿)，天然狀態下與大藤峽建成回水后本項目碼頭位置處20年一遇的設計高水位分別為62.05 m、62.61 m，本項目設計高水位取62.61 m。

2.2 設計低水位

2.2.1 天然情況

天然情況下，碼頭設計低水位采用航道的設計最低通航水位。

據長江重慶航運工程勘察設計院提供的《來賓至桂平2 000噸級航道工程可行性研究報告》，現狀Ⅴ級航道情況下，本項目碼頭處最低通航水位為32.84 m(保證率95%)。

2.2.2 大藤峽樞紐建成后

根據《大藤峽水利樞紐工程初步設計報告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽水利樞紐的建成后，水庫運行水位根據24小時預報后的入庫流量，實行動態控制：主汛期(6～7月)水庫運行水位限制在57.74～47.74 m之間；次汛期(5月、8月～9月14日)限制在59.74～47.74 m之間；非汛期(9月15日～次年4月底)限制在61.14～54.74 m之間。

根據長江重慶航運工程勘察設計院提供的《來賓至桂平2000噸級航道工程可行性研究報告》以及根據《大藤峽水利樞紐工程初步設計報告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽建成回水以及2 000噸級航道整治后，本項目碼頭處最低通航水位為47.74 m(保證率98%)。

2.3 設計水位成果匯總

根據以上水文水文分析，來賓港武宣港區龍從作業區處的設計水位如下：

設計高水位：62.61 m(20年一遇)(85國家高程，下同)；

設計低水位：32.84 m(Ⅴ級航道設計低水位)；

設計低水位：47.74 m(規劃Ⅱ級航道設計低水位)；

施工水位：36.0 m(大藤峽水利樞紐建成前)。

3 建設方案

組合方案Ⅰ：總平面布置方案一+裝卸工藝方案一+水工方案一；

組合方案Ⅱ：總平面布置方案二+裝卸工藝方案二+水工方案二。

3.1 組合方案Ⅰ(“二級平臺碼頭結構方案”)

3.1.1 裝卸工藝

考慮到大藤峽樞紐建成前后的水位變化，本方案碼頭采用兩級平臺設計。一級平臺的高程為43.0 m，寬為22 m；二級平臺高程與后方作業區一致，均為63.10 m。在水位42.70～46.40 m之間碼頭暫停使用。

大藤峽樞紐建成前，靠泊船型為500 t級貨船。由于航道等級的限制，碼頭通過能力尚未能正常發揮，一級平臺單個件雜貨泊位年通過能力為20萬t(一級平臺共有8個泊位)。當水位>46.40 m時，直接利用二級平臺的前沿機械進行裝卸船作業，貨種為集裝箱、件雜貨和散貨；當水位<42.70 m時，貨種為件雜貨，通過二級平臺上的低架門座起重機的作業將貨物置于一級平臺臨時堆放，再由25 t輪胎式起重機在22 m寬的一級平臺上進行裝船作業，從而實現貨物在兩級平臺的轉運。輪胎吊遇大洪水可移動撤走，使用較方便靈活，考慮利用前沿下游側的用地范圍建設一條寬7 m的上下河坡道，作為檢修車道和洪水期輪胎吊撤離一級平臺與碼頭后方陸域相連的通道。水平運輸與大藤峽樞紐建成后的碼頭工藝流程一致。

大藤峽樞紐建成后，通過二級平臺進行作業，設計停靠3 000 t級船舶，一級平臺成為港池。泊位設計通過能力達到正常水平。

3.1.2 水工結構

碼頭水工結構方案一采用二級平臺碼頭結構形式，見下頁圖1。一級平臺采用重力式擋墻結構，擋墻的底高程為28.44，頂高程為43.0。一級平臺寬22 m，

通過斜坡道與后方陸域相連，斜坡道寬7 m。

二級平臺采用高樁梁板式結構，下構為鋼筋混凝土沖孔灌注樁，共布置四排，排距10.50 m，縱向樁的間距為8.00 m，前排樁直徑為1.8 m，后三排樁直徑為1.6 m，共布置292根樁。樁頂上部結構為現澆C30鋼筋混凝土縱橫聯系梁、軌道梁、縱梁和面板。平臺上布置兩根門機軌道，兩根門機軌道之間的距離為10.5 m，河側軌道距碼頭前沿2.5 m，后方軌道距碼頭前沿13 m，門機軌道梁為現澆矩形連續梁；在49.2 m和54.8 m高程設置縱橫向聯系梁。碼頭平臺結構與陸域采用現澆C20混凝土擋墻連接，擋墻底下為級配碎石墊層，墻后回填砂卵石。

3.2 組合方案Ⅱ(“高樁梁板直立式碼頭結構方案”)

3.2.1 裝卸工藝

大藤峽樞紐建成前，靠泊船型為500 t級船舶，大藤峽樞紐建成后，泊位設計通過能力能達到正常水平，具體工藝方案按以下三類貨種進行說明：

(1)集裝箱：碼頭前沿裝卸船作業采用45 t-19 m岸邊集裝箱起重機，水平運輸采用集裝箱牽引半掛車，堆場采用輪胎式集裝箱龍門起重機完成重箱、空箱堆場作業。

(2)件雜貨：裝船作業采用10 t-25 m低架門座起重機，由牽引車、平板車將貨物水平運輸至后方堆場。件雜貨堆場采用輪胎式起重機、叉車。

(3)散貨：碼頭前沿裝船作業采用10 t-25 m低架門座起重機。水平運輸采用20 t自卸車，堆場歸堆、取料及裝汽車由裝載機完成。

3.2.2 水工結構

碼頭平臺為直立式高樁梁板式碼頭結構型式，見下頁圖2。平臺長580 m，寬25 m，排架間距8.00 m，樁橫向間距10.5 m。通過6座引橋與后方陸域相連，引橋寬15 m。樁基采用C30鋼筋混凝土沖孔灌注樁，前沿水工平臺共布置219根沖孔灌注樁。樁頂上部結構為現澆C30鋼筋混凝土縱橫聯系梁、軌道梁、縱梁和面板；平臺上布置兩根門機軌道；在36.00 m、44.10 m和52.20 m高程設置縱橫向聯系梁。引橋基礎采用C30鋼筋混凝土沖孔灌注樁，每座引橋各布置沖孔灌注樁9根，樁徑1.6 m，共42根樁。樁基上設置蓋梁、T梁、異形板等構件。

圖1 組合方案Ⅰ碼頭結構斷面圖

圖2 組合方案Ⅱ碼頭結構斷面圖

3.3 方案比較

表1 本項目兩個組合方案的綜合比較表

4 結語

(1)兩個方案的總平面布置和裝卸工藝方案經濟合理，機動靈活，適應港區建設和營運，水工結構方案從技術上均可行。考慮到組合方案Ⅱ在大藤峽樞紐建成前每年有較長時間需在大水位差下作業，操作難度較大，較難實現自動化控制，效率不高；而采用“二級平臺碼頭結構方案”碼頭結構型式的組合方案Ⅰ對大藤峽樞紐建成前后水位變動情況適應性較強，因而，可行性研究階段選擇組合方案Ⅰ為推薦方案。

(2)根據《大藤峽水利樞紐工程初步設計報告》(送審稿，2015年1月)，大藤峽樞紐項目預計最快2021年2月底第一臺機組可運行發電。本項目可于2017年9月建成，距離大藤峽蓄水至最低發電水位的時間為41個月。因此，建議在本項目實施過程中，應結合本項目進度與大藤峽樞紐的建設進度，綜合考慮是否需要建設推薦方案(“二級平臺碼頭結構方案”)的一級平臺。

[1]JTS 167-2-2009，重力式碼頭設計與施工規范[S].

[2]JTJ 212-2006，河港工程總體設計規范[S].

[3]JTS 167-1-2010，高樁碼頭設計與施工規范[S].

Comparison and Selection Analysis of Dock Construction Programs in Datengxia Hydraulic Complex Reservoir Area

YU Ning，LIU Ying，LI Ke-fu，LING Bo

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

Combined with practical wharf construction project of Datengxia Hydraulic Complex reservoir area，and according to the construction progress of this project as well as the water level changes before and after the construction，this article discussed the wharf construction program of this project at feasibility study stage，proposed two construction programs of“two-level platform wharf structure”and“high-pile vertical slab wharf structure”，and through the comparative analysis of advantages and disadvantages，it selected“two-level platform wharf structure program”as the recommended program，thereby providing the reference for port construction program design of the same type or under similar situations.

Dock；Datengxia Hydraulic Complex；Two-level platform structure；High-pile vertical slab wharf structure；Construction programs；Comparison and selection

U656.1

A

10.13282/j.cnki.wccst.2015.04.026

1673-4874(2015)04-0093-04

2015-03-02

玉 凝，工程師，主要從事水運工程設計工作。