水運工程設計與施工條件的相關性

張躍博

（湖北省交通規劃設計院，湖北武漢 430051）

水運工程設計與施工條件的相關性

張躍博

（湖北省交通規劃設計院，湖北武漢 430051）

現階段在經濟不斷發展的帶動下，我國的水運工程建設有了長足的發展。尤其是在船舶大型化以及優良岸線逐漸減少的現在，水運工程逐漸向深水化以及外海化的趨勢發展，也因此很多企業順應時代的發展趨勢開始大批量的購置大型的高效率的施工設備以及船舶。因此在此發展背景下，水運工程設計的發展開始以新材料、新工藝以及新型的施工船機等施工條件為依托，與此同時施工條件以及其在工程中的運用又為水運工程的設計提供基礎。水運工程設計與施工條件之間緊密相連，既相互促進又協調發展，從而共同的推動我國水運工程的健康穩定發展。

水運工程 工程設計 施工條件 相互關系

近幾年來，隨著港口建設事業的不斷發展，我國天然的沿海岸線以及陸域條件資源越來越少，以至于無法滿足建港所需要的條件。與此同時，船舶開始轉向大型化的發展趨勢，一些30萬噸或者是40萬噸的礦石船舶更為頻繁的出現。就目前航道工程以及港口的發展趨勢來看，其逐漸往大型化以及外海化的方向發展。這些港口及船舶的發展變化，無一不對水運工程的施工條件提出更新、更嚴格的要求。為了更好的適應水運工程的發展需要，我國的很多大型施工單位開始購置一些大型的施工設備以及船舶，這一需求又推動者對工程建設新工藝、新材料以及新型的施工船機等施工條件在水運工程設計及建設中的廣泛應用。水運工程設計以及施工條件聯系密切，兩者之間既相互促進又協調發展，從而共同的推動我國水運工程的健康穩定發展。本文就以水運工程設計與施工條件之間的相關性展開探討。

1 水運工程設計的內涵

工程設計主要是指在具體施工之前，設計師根據設計任務書，進行對擬定建筑、安裝以及設備制造所進行的規劃、數據分析以及圖紙等一些技術文件工作，其主要是為了使工程更能夠符合擬定項目的技術以及經濟要求。工程設計效果最明顯展現的地方是在工程造價控制方面，工程設計方面對總投資的影響率之所以占85%以上，主要是因為工程的施工方案主要是由工程設計方案以及采用的工程材料、結構形式等決定的，因此來說工程設計已經成為影響工程項目造價的主要因素。

水運工程設計主要包括：項目建設所處的社會及自然環境、項目技術方案、項目建設施工條件、項目建設工程投資以及經濟效益分析，這些都分別從多個角度進行水運工程施工技術的先進性以及經濟合理性進行相關分析。

水運工程的設計過程，主要是在外部環境的約束下，為了能夠實現船舶的順利通航以及安全停泊所進行的各種方案有效選擇的過程。外部環境的約束主要是由強制性以及非強制性的約束構成的。強制性的約束主要是指一些國家法律法規以及地方政府相關的政策規定，同時也包括一些規定中所涉及到的工程設計范圍以及建筑物的具體使用功能要求等。非強制性的約束則主要是指水工建筑物及港灣航道和陸域范圍的平面布置形態、紅線范圍內建筑物具體位置的設計以及其所采用的建筑結構形式等。通常情況下，施工條件是屬于非強制性約束的一種，但是在某種特點的情況下，它也會轉變為一種強制性約束。

水運工程設計的最終目的不僅僅是為了進行圖像以及文字設計的圖紙，其主要是通過具體的施工將設計圖紙進行建筑實物的轉化，從而實現建筑實體的功能價值。因此，在進行工程設計時一定對設計方案的可行性進行充分的考慮。

2 水運工程施工條件的設計內容

水運工程設計中，施工條件的編制是隨著工程設計的深入而不斷變更的，其會隨著工程設計的深度變得更為具體化，但是在整個設計過程中，施工條件設計的變化并不是很明顯。水運工程初步設計階段，施工條件設計主要包括工程概況、工程施工的依托條件、工程項目的主要施工方法、工程施工的整體布局以及施工進度的具體安排。

工程施工條件的出發點主要是項目建設內容及建筑物平面布置形式、結構形式、單行工程數量，以及在合理的施工條件下進行項目所在地的自然條件以及項目建設所依托的外部環境條件所進行的分析，同時也包括對水路交通條件、預制場材料堆放場條件、各類的建筑供應施工條件以及用水用電條件的綜合分析。施工條件的設計還包括按照既定的施工工期進行施工機具以及施工方法流程的合理選擇，從而達到施工質量以及施工進度的有效控制，進而切實的完成建筑項目實施的既定目標。

3 水運工程設計與施工條件間的相關性

3.1 施工條件對工程設計起到約束作用，施工條件是工程設計的主要前提之一

水運工程的設計方案應該充分的考慮工程施工的可行性，其必須立足于現有的并且包括新建的施工，只有這樣才能夠充分的保證項目水運工程項目設計的先進性以及經濟的合理性。

大型化的船舶對碼頭以及通航水域尺度的要求也勢必是大型的，因此來說隨著水工建筑物尺度以及單個構件質量的逐漸增大，其所對應的水運工程的水量也會有相應的增加，這就使得以往的小型船機很難達到現在的施工要求，尤其是近幾年來，國內的大型施工單位開始相繼購買大型的施工設計與船舶，從而為深水碼頭以及航道的建設提供條件，也同時為工程的設計方案提供更多的選擇。

3.2 水運工程施工條件對水運工程設計方案的投資與工期起到直接影響作用

水運工程的建設規模、建筑材料的供應力、港區的自然條件以及施工機械對自然的適應性等無不影響著水運工程設計方案的工程投資以及建設工期。

3.2.1 水運工程建設規模以及自然條件對工程設計方案的影響

水運工程設計方案中的工程投資及建設工期受水運工程的建設規模與港區自然環境的直接影響。水運工程建設規模越大，港區的自然環境越惡劣，其所需要消耗的建筑材料數量以及所需要投入的船機數量也就越多，同時其對所使用的船機要求也會有所提高，除此之外，水運工程設計中所采用的一些結構形式的安全可靠度要求也會隨之更嚴格。我國的港口航道項目主要集中在東部沿海區域，受季風的影響主要在七月至九月份，與此同時在冬季，部分沿海地區還有可能受到寒潮的影響。因此來說在進行工程施工安排時，應該盡可能的避開這些自然條件惡劣的時段，如果需要進行時段跨越則盡量的安排一些抗風浪能力強的船機，從而盡可能的避免因自然環境惡劣所導致的投資增加或者施工期延長的情況。除此之外，在水運工程設計過程中還應該杜絕海浪等條件進行建筑物穩定施工期的核算，從而確保其安全性。

3.2.2 建筑工程施工材料對工程設計方案的影響

通常情況下，水工建筑工程所采用的施工材料由于受價值高的影響，其運輸費所占的總價值的比重就相對較低。一般在市場競爭充足的情況下，建筑材料的供應不成問題。而對于一些大型的港口工程建設來說，其對砂石料的需求較大，在某些情況下其供應能力

……

……會成為工程設計方案的重要影響因素。

3.2.3 施工船機對工程設計方案的影響

為了能夠實現資源的有效利用以及對疏浚土方的利用，環保部門對疏浚物的填充進行了一些規定，除了要求疏浚物的充填外還要求其安置，通過這種方式在一定程度上也能夠減輕對海洋環境的污染。

3.3 施工條件與工程設計之間相輔相成、相互促進

隨著建設條件的日益復雜以及人們對于環保要求的不斷提高，水運工程設計對施工條件提出了更為嚴格的要求，這就更需要一些高效率以及高規格的大型船機設備以及先進的新工藝。在外海環境下，可以通過對大型預制件的采用來有效減少水上作業的時間與環節。同時為了能夠增加其在惡劣環境下的工作能力，還要求施工船舶的船型應該隨著增大。同時隨著人們環保意識以及對資源利用意識的增強，施工企業對船機的研發也朝著環保化以及節能化的方向發展。隨著塑料排水管以及振充碎石樁等一些地基處理方法從陸上到水上的發展，施工單位所研發的船機設備也應該能夠滿足這一實際需求。現階段我國大型的施工單位在水運工程系統方面進行了較大的投資，通過大型的施工船機設備的安置，對提升施工能力做出了重大貢獻。因此來說設計單位應該在進行水運工程設計前對有關的施工裝備信息進行最新情報的調查，并且還需要充分了解設備的具體的功能、特性以及性能參數，以便能夠在設計中對新裝備進行充分的考慮及使用。