淺談寧波市華源物流有限公司5000噸級碼頭工程設計

鄧林勇

摘 要：寧波市華源物流有限公司5000噸級碼頭工程（以下簡稱華源碼頭工程）位于寧波市北侖區穿山半島峙頭角，前沿水域開闊，水深條件優越，離岸100～150m位置水深能達到20m，但由于后方基本為山體，可供陸域場地基本沒有，常規情況下不適合在該位置建造碼頭工程，因此該段岸線一直未被納入港口規劃岸線，但華源碼頭工程轉變觀念，走分期實施、滾動發展的思路，不但解決了后方礦區開采砂石料出運任務，同時為后續充分利用該段寶貴岸線開發大型物流基地提供了必要的陸域場地，符合可持續發展的時代要求。

關鍵詞：岸線利用 自然條件 設計條件 總平面布置 水工結構

中圖分類號：U656.134 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（c）-0073-02

1 概況

項目位于寧波北侖區東南海域，穿山半島峙頭角，圓山～崎頭角這段岸線內，毗鄰穿山南港區和佛渡水道，該項目所在區域水深條件好，離岸100～150 m位置水深能達到20 m，但由于岸線后方基本是山，可供使用的陸域面積基本沒有，以及陸上交通不便，不具備建設大型碼頭的條件，該段岸線也一直未被開發利用。

隨著我國基礎設施建設的高速發展，對砂石料的需求量越來越大，但目前多數地區已面臨著天然砂減少、短缺或枯竭。開發人工砂作為新的混凝土骨料資源，正在被越來越多的工程所使用，且質量良好。為發展當地經濟，經過北侖區政府相關部門允許，當地5家砂石料開采企業對項目所在地后方山體進行開山采石，并生產機制砂，但由于運輸條件差且缺乏統一管理，砂石料開采進展緩慢。2010年5月在北侖區政府等相關部門的支持下，該擬建碼頭工程后方陸域完成一份礦區整合協議，并獲得浙江省國土資源廳關于礦區整合的批復，礦區整合后的開采規模大，而目前陸上運輸條件只有一條砂石小道，無法完成砂石料的出運任務，因此開采出來的砂石料只能通過水路運輸完成。

華源碼頭工程前期主要承擔后方礦區開山砂石料的出運任務，任務完成后將形成2000～3000畝可供使用的土地，又將為今后企業建設大型物流基地提供必要的陸域支撐，進而充分利用該段深水岸線資源。為充分發揮該區域的深水作用，合理利用該區域岸線的使用效率，提高該項目的可塑性，走可持續發展道路，華源碼頭工程的結構設計預留后續升級能力，為砂石料開采后的碼頭繼續使用性創造最合理的建設條件。

建設規模：5000噸級碼頭1座，結構按10000噸級設計，碼頭設計年通過能力約150.5萬噸；護岸1條，長約556 m，護岸采用拋石斜坡護岸，堤頂擋浪墻頂標高6.80 m（85國家高程，下同）。

2 自然條件

2.1 工程地理位置

擬建華源碼頭工程地理位置122°8′6″E，29°52′27″N，港址距寧波市中心約55 km。工程北面是舟山本島，E～S向水域范圍有登步島、桃花島、蝦峙島、六橫島等島嶼作天然屏障，外海波浪難以傳入工程水域，但NNE向水域相對開闊，具備一定的風成浪條件。擬建場地東南為進出寧波-舟山港的主要海上通道—蝦峙門航道和條帚門航道，水路交通十分方便。

2.2 風況

本區常風向為SE、S向，次常風向為N、NW向。強風向為偏北向，N、NW向最大風速分別為24 m/s和22 m/s，次強風向為偏東向，E、ESE向最大風速均為20 m/s。

2.3 水文

本海域的潮汐性質屬非正規半日混合潮類型。每天出現兩次高潮和兩次低潮，但兩相鄰的高潮或低潮的高度不等，最大潮差3.50 m，平均潮差1.71 m，而且漲、落潮歷時也不等。

2.3.1 碼頭設計水位

設計高水位1.95 m（高潮累積頻率10%），設計低水位-1.33 m（低潮累積頻率90%），極端高水位3.16 m（五十年一遇），極端低水位-2.14 m（五十年一遇）。

2.3.2 護岸設計水位

設計高潮位3.39 m（按《浙江省海塘工程技術規定》附表一，重現期五十年一遇取用），設計低潮位-2.14（五十年一遇）。

2.3.3 潮流

設計漲潮流流速取136 cm/s，設計落潮流流速取119 cm/s。

2.3.4 波浪

擬建碼頭前沿重現期為五十年一遇的設計波浪要素見表1、護岸處設計波浪要素見表2。

2.3.5 工程地質條件

（1）層淤泥質粉質粘土：為本場地上部主要軟弱壓縮層，具高壓縮性，高含水量，抗剪強度低，承載力低的特點，用作堤壩基礎持力層時，應對淤泥質粉質粘土進行地基處理。（2）層角礫：厚薄不均，物理力學性質較好，承載力高，不宜作本碼頭工程樁基持力層。（3）層粉質粘土：呈可塑狀，物理力學性質較好，厚度較薄，局部分布，不宜作本碼頭工程樁基持力層。（4）層粉質粘土：呈軟可塑狀，物理力學性質一般，局部分布，不宜作本碼頭工程樁基持力層。（5）-1、（5）-3層角礫：物理力學性質較好，承載力高，可作樁基持力層。（5）-2層粉質粘土：物理力學性質一般，局部分布，不宜作樁基礎持力層。（6）-1強風化凝灰巖、（6）-2中風化凝灰巖：物理力學性質好，承載力高，巖石內無洞穴、臨空面、破碎巖體或軟弱巖層。可作擬建碼頭樁基持力層。本工程根據樁基極限承載能力要求，選擇（5）-3層作為樁基持力層。

3 設計條件

3.1 吞吐量

通過對企業走訪調查、礦區石料計劃開采情況以及未來發展規劃，預測擬建碼頭吞吐量為150萬噸/年，主要出運開采的碎石和利用開采石料生產的機制砂。

3.2 設計船型（見表3）

3.3 裝卸工藝

根據出運產品的特點，砂石料的出運采用皮帶機輸送，簡易式移動裝船機裝船。

工藝的布置，碼頭平臺上布置兩條鋼軌，鋼軌間距12 m，前后軌道距離碼頭前后沿分別為1.5 m和1 m，軌道供移動式裝船機行駛。移動裝船機門架下面布置皮帶機，皮帶機中心線為碼頭平臺中心線往后2 m，皮帶機寬1.6 m。引橋寬8 m，東側布置1.6 m寬的皮帶機，引橋皮帶機與碼頭平臺皮帶機交接處設置簡易轉運平臺，皮帶機連接碼頭上的裝船機和后方的生產線，引橋西側考慮單車道通行汽車。皮帶機輸送效率為600噸/小時。

工藝流程：生產線→皮帶輸送機→移動式裝船機→船舶。

4 總平面布置

4.1 護岸平面布置

本擬建護岸軸線布置在0～-1.5 m等深線處，護岸迎浪面采用2級變坡，堤頂擋浪墻頂標高6.80 m。

4.2 碼頭平面布置

根據靠泊船型的吃水要求和水深地形條件，結合擬建碼頭處水下地形等深線的走向，同時考慮擬建護岸對碼頭區域潮流流向的影響，以及氣象等資料，碼頭前沿線布置于-10.00 m等深線處，碼頭前沿線方位角為N62°～242°，碼頭泊位長度165 m，碼頭泊位由1個作業平臺和2個系纜墩組成，其中作業平臺尺寸120 m×14.5 m。滿足停靠1艘2000～5000 t級的散貨船。在碼頭平臺后沿東側布置1座引橋與陸域連接，引橋長約78 m，寬8 m，引橋一側布置皮帶機，另一側行駛汽車，引橋中心線與碼頭后沿線的夾角為90?。

5 水工結構

5.1 護岸結構

護岸斷面按幾何外形主要有斜坡式、直立式和混合式三種基本結構。根據護岸擬建區的自然條件和使用要求，結合工程附近護岸結構型式，擬建護岸采用斜坡堤結構。優點：（1）護岸堤身與地基接觸面積大，地基應力較小，對軟弱地基穩定有利；（2）斜坡面對波浪能量的消散有利；（3）護面結構和施工技術簡單，維修容易。缺點：（1）斷面較大，筑堤材料多；（2）外坡1∶1.5～1∶2時，波浪爬高較大。

根據地質資料，擬建護岸布置于淤泥質粉質粘土上，該層層厚，且具有含水率高、壓縮性高的特點，為加快該層排水固結，護岸基礎處理上采用打塑料排水板，排水板要求穿過該層2 m。先鋪設土工布，土工布上碎石墊層100 cm，然后打設排水板，排水板按正方形布置間距1 m，排水板露出碎石墊層頂面不小于20 cm。然后鎮壓層拋填，再在碎石層上拋填塊石組成堤身。護岸頂部設置擋浪墻，擋浪墻采用L型鋼筋砼結構，頂標高6.80 m，擋浪墻迎海面護肩寬2.3 m，標高4.85 m。護肩至一級平臺斜坡坡度為1：2，護面采用400 mm干砌塊石+扭王字塊；一級平臺頂標高2.25 m，采用500 mm灌砌塊石護面；從一級平臺至鎮壓層頂面斜坡坡度1∶3，護面采用拋理塊石，拋理塊石厚度500 mm，鎮壓層頂面標高為0.00 m。

5.2 碼頭結構

碼頭平臺采用高樁梁板式結構，平臺長120 m，寬14.5 m，平臺沿長度方向分為二段，均為60 m，段與段之間設置凹凸伸縮縫，縫寬20 mm。碼頭排架間距8 m，樁基采用Φ800PHC樁，每個排架布置5根樁，即1根直樁、2對叉樁。樁基通過現澆橫梁連接，然后疊合縱梁、疊合面板、現澆面層組成碼頭工作平臺。碼頭靠船設施采用H500拱形橡膠護舷。

系纜墩采用高樁墩式結構，每只系纜墩下布置8根Φ800PHC樁。

引橋采用高樁墩式結構，根據水深和打樁船吃水要求以及護岸施工對樁基影響等綜合考慮，3#、4#引橋墩樁基采用Φ800PHC樁，1#、2#引橋墩采用Φ1000鉆孔灌注樁。引橋墩上擱置預應力空心板，空心板預制部分長21.5 m，高1.1 m，空心板上現澆15 cm面層，2～5 cm磨耗層。

6 結語

華源碼頭工程的建設地點位于寧波市北侖區穿山半島峙頭角，雖然碼頭工程前沿岸線水深條件好，前沿有充足水域能夠提供碼頭水工建筑物、港池、回旋水域的布置，但岸線后方基本全為山體，可提供碼頭后方陸域布置的場地基本沒有，常規情況下，這里不適合建造碼頭工程。但寧波市華源5000 t級建材碼頭工程通過轉變觀念，走滾動發展分期實施的思路，不但可以解決礦區開采砂石料的出運任務，為當地建筑市場提供優質廉價的砂石料，帶動當地勞動力就業，同時隨著項目的進一步發展，后方將形成2000～3000畝的場地，為后續充分利用該段岸線建造大型物流基地碼頭提供必要的陸域支撐，符合“水深深用”的原則，項目的實施也促進當地經濟發展，可謂一舉多得。

隨著項目的進展，該段岸線建造碼頭的條件將日趨成熟，現在相關部門已經把該段岸線納入穿山港區港口岸線規劃之中，根據《寧波北侖穿山半島發展規劃》和《穿山港區南作業區控制性詳細規劃》，穿山港區南作業區在功能產業布局上規劃以柳樹田為界，以東（包括峙頭）作為大宗商品儲運預留，以西至郭巨碼頭發展海洋裝備制造業。

參考文獻

[1] 《寧波-舟山港總體規劃》[R].

[2] 《寧波北侖穿山半島發展規劃》[R].

[3] 《穿山港區南作業區控制性詳細規劃》[R].

[4] 《海港總體設計規范》（JTS165-2013）[S].

[5] 《高樁碼頭設計與施工規范》（JTS167-1-2010）[S]..

[6] 《浙江省海塘工程技術規定》[S].