長江高樁碼頭常見的幾種靠船結構型式

柏猛

摘 要：長江干線航道里程長，水位落差大，大部分江面較窄，主航道距岸較近。考慮盡量減小對長江河勢、行洪及航道通航的影響，長江上的碼頭結構型式較多采用高樁直立式。本文根據長江沿線多個碼頭的工程實例，列舉長江上幾種常見的高樁碼頭靠船結構型式，并進行對比分析。

關鍵詞：長江;高樁碼頭;靠船結構型式;對比分析

中圖分類號：U656.1? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）01-0067-03

1? 引言

長江干線航道上起云南水富港，下至長江入海口，全長2838公里。經過近幾十年的發展，長江沿線港口基本形成了以國家主要港口為骨干、地區重要港口為基礎輻射全流域的總體格局。長江干線航道里程長、水位落差大，沿線港口碼頭主要采用浮式、斜坡式、高樁直立式結構型式。

浮式碼頭雖然對水位變幅的適應性較好，但其對船舶的適應程度有限，多適用于中小型碼頭。斜坡式碼頭對水位變幅的適應性好，但其斜坡道往往伸入江中較長，對長江河勢、行洪及船舶通行有一定影響，多適用于江面開闊、主航道離岸較遠的航段。高樁直立式碼頭是我國港口建設多年來采用最早、應用最廣泛的碼頭結構型式之一，具有結構自重小，裝卸效率高，通過能力大，對長江河勢及行洪影響小，能承受較大的荷載，對大水位差的適應性好等優點，隨著船舶大型化的發展趨勢，高樁直立式碼頭得到了更加廣泛的應用，且隨著建港技術的不斷提高，高樁直立式碼頭已逐漸在長江上游地區推廣應用。

高樁直立式碼頭的靠船結構是高樁直立式碼頭的重要組成部分，它直接承受船舶靠泊時的撞擊，并將船舶的撞擊力傳遞給碼頭的橫向排架，同時，能有效防止小船及漂浮物鉆入碼頭底下撞擊碼頭樁基，保護碼頭樁基安全。本文根據長江沿線多個碼頭的工程實例，對常見的高樁碼頭靠船結構型式進行歸納總結。

2? 幾種常見的靠船結構型式

2.1? 懸臂式靠船結構

懸臂式靠船結構分為懸臂板式和懸臂梁式，是高樁碼頭傳統的靠船結構型式，懸臂板式在長江高樁碼頭上用的比較少，長江高樁碼頭絕大部分采用的是懸臂梁式。懸臂式靠船結構具有結構簡單，受力明確等優點，但受懸臂長度的限制，此類碼頭對水位變幅的適應性較差，多適用于長江下游水位差較小、靠泊船型較大的地區。由于長江碼頭靠泊船型較雜，大噸級碼頭經常會有小型船舶靠泊，因此，為方便小型船舶靠泊，采用懸臂式靠船結構的大型碼頭也會根據需要設置二層系纜設施。碼頭斷面見圖1。

2.2? 鋼靠船立柱靠船結構

長江中游黃岡港某碼頭設計高、低水位差14.24m，對于水位差較大的碼頭，船舶靠系泊時需要設置多層系纜設施。該工程靠船設施采用鋼靠船立柱，通過鋼聯撐與鋼管樁相連，鋼靠船立柱之間通過鋼系船梁連接，鋼聯撐與鋼系船梁、走道梁、走道板以及欄桿形成系纜平臺，供操作人員解、系纜及巡視。鋼靠船立柱上安裝橡膠護舷，鋼系船梁上安裝鋼質系船柱。碼頭斷面見圖2。

2.3? 鋼管樁靠船結構

鋼管樁靠船結構與鋼靠船立柱靠船結構類似。長江中下游馬鞍山港某碼頭前沿靠船設施采用鋼靠船樁，鋼靠船樁主要承受船舶靠系泊時的水平力，其豎向力一般較小，鋼靠船樁的長度可適當減短，其入土深度滿足彈性嵌固要求即可。鋼靠船樁樁頂與橫梁之間可采用固接，也可采用簡支連接。采用固接時，樁頂需伸入橫梁，并在樁頂設置鋼筋籠，樁頭混凝土與橫梁一起澆筑。采用簡支連接時，需在橫梁江端底部預埋連接鋼套管，鋼套管需伸入鋼靠船樁一定長度，且連接鋼套管的外徑與鋼靠船樁的內徑之間僅需預留安裝空間即可，確保鋼靠船樁將靠系船力傳遞給橫梁。其系纜平臺的結構組成與圖2相似。碼頭斷面見圖3。

2.4? 框架式靠船結構

長江中游武穴港某碼頭設計高、低水位差13.73m，設三級系纜設施，為盡量節省投資，樁基采用預應力混凝土方樁，碼頭前沿靠船結構采用現澆框架式結構。前沿樁基頂部現澆靠船墩，靠船墩與橫梁之間通過現澆框架連接，利用框架前沿立柱靠船，框架間通過系靠船梁連接，系靠船梁外伸懸臂板作為人行通道。碼頭斷面見圖4。

2.5? 浮式靠船結構

浮式靠船結構是一種利用水的浮力做支托，將靠船設施改為浮式系統以滿足水位漲落的需要，適用于大水位差碼頭船舶系靠泊的結構型式[1]。此系靠船結構與碼頭本體脫離，在碼頭前沿打鋼靠船樁，樁上設置浮筒作為船舶靠泊時的吸能設施，浮筒可以沿樁身隨水位上下浮動;也可以在碼頭前沿設置小型的浮躉船作為靠船設施，躉船上下游端部采用定位樁固定，躉船只能上下浮動。碼頭斷面見圖5。

3? 對比分析

懸臂式靠船結構：具有結構簡單，受力明確，投資較小，預制構件施工速度快且施工受水位影響小等優點。但其懸臂長度有限，對水位變幅的適應性較差。多適用于長江下游水位差較小、靠泊船型較大的地區。

鋼靠船立柱靠船結構：對水位變幅的適應性較強，可根據需要設置多層系纜平臺。但其需要通過鋼聯撐與碼頭前沿樁基相連，碼頭前沿樁基宜采用鋼管直樁，以承受鋼靠船立柱傳遞的水平力;受施工水位的影響，最下層鋼聯撐的安裝往往需要搶水位施工;且鋼結構件較多，后期維護費用較大。

鋼管樁靠船結構：與鋼靠船立柱靠船結構類似。對水位變幅的適應性較強，可根據需要設置多層系纜平臺;碼頭前沿樁基可采用混凝土樁，工程投資相對較省。但鋼結構件后期需要維護。

框架式靠船結構：對水位變幅的適應性較強，可根據需要設置多層系纜平臺。全部采用混凝土結構，工程投資省。但施工受水位影響大，底部靠船墩需采用預制混凝土箱型模板，現澆水下混凝土，且框架的現澆工程量大，需結合施工水位安排好施工工序，控制好工期。

浮式靠船結構：對水位變幅的適應性強，有效避免了大水位差分層系纜的問題，碼頭基本不承受船舶荷載，碼頭上部結構更簡單，施工更方便，節省了工期，大大減少了橡膠護舷的用量，降低了工程造價。但浮式系泊結構復雜，自由度多，各構件間的有效能量分配不明確[2];且浮筒可能卡住鋼靠船樁，需要經常檢查，即時維修。

4? 結語

（1）長江沿線高樁碼頭靠船結構型式多樣，本文列舉的五種靠船結構型式是長江沿線碼頭較多采用的靠船結構型式，具體選擇需根據碼頭所在地的水文、地質條件，結合靠泊船型、使用要求綜合考慮。

（2）每個工程項目都有其各自的特點和要求，項目設計中應結合其特點和要求采用最適合的靠船結構型式，并根據實際情況進行優化調整。

（3）隨著我國建港技術的進步，將會有更多新型的靠船結構型式，我們在設計中應注意創新，共同推進技術進步。

參考文獻：

[1]王晉. 浮式鋼系靠船設施結構和計算方法研究[J]. 水運工程，1998（10）： 19-22.

[2] 涂忠仁，許錫賓. 預應力混凝土靠船樁變形性能試驗研究[J]. 同濟大學學報： 自然科學版， 2005， 33（6）： 747-751， 776.

[3] JTS167-2018 碼頭結構設計規范[S].