某長江內河碼頭工程咨詢研究及勘察設計關鍵點

楊 梅， 劉淑偉， 林福裕

(安徽省交通勘察設計院，安徽 合肥 230011)

1 工程概況

某港區三期工程位于長江下游河段右岸，為某市核心港區，功能定位為綜合港區。2016年以來，隨著長江沿岸非法砂石碼頭整治與取締，出現該市及周邊砂石料價格大幅上漲等問題，因此政府統一在本港區設置大型黃砂集散中心；同時加上該市關停老港區碼頭，致力打造城市濱江生態岸線，貨運量大部分向該港區轉移；結合該港區整個腹地的貨運吞吐量增長情況，該港區一、二期工程通過能力已無法滿足腹地吞吐量急劇增長，尤其是港區公用碼頭的散貨通過能力急需提升，則三期工程應運而生，建設勢在必行。

三期工程共建設4個5000噸級(水工兼顧10 000噸級)散貨泊位(1個進口、3個出口)，年設計吞吐量為530萬t，主要貨種為黃砂、非金屬礦石、碎石礦建材料等散貨，使用岸線長度514m(圖1)。

圖1 工程平面布局圖

2 工程咨詢研究關鍵點

2.1 建設必要充分性

經過調查分析研究，首先三期工程的建設是配合老港區碼頭關閉，承接其大部分貨運量的迫切需要。該市作為國際旅游目的地，主城區規劃調整，著力開發濱江生態岸線，而位于主城區范圍內老港區碼頭主要是散貨的裝卸，建設年代久遠，環保設施落后，需要搬遷重新安置在落實環保措施的其他港區中，預計將有超過100萬t散貨需要本港區公用碼頭承接。

第二，三期工程的建設為全市最大規模“黃砂集散中心”提供上岸通道。長江干線非法砂場已全部拆除，因市場穩定急需，該市統一規劃建設20余個黃砂集散點，三期工程為其中首個、最大規模黃砂集散中心配套建設碼頭泊位及裝卸線，滿足黃砂快速上岸。

第三，三期工程的建設是整合優勢資源、提供碎石等材料外運的需要。所在區域碎石建材資源豐富，同時碎石貨種屬性為大宗散貨，其運輸極大的依賴水運，水運以其便捷、成本低廉深受貨主、礦主企業的信賴，加上工程依托良好的長江深水港口岸線，可以直接供應長三角等經濟發展前沿而碎石資源匱乏的地區，有著巨大的資源外運優勢。

第四，三期工程的建設是提升港區公用泊位作業效率的需要，目前由于一、二期工程的皮帶機設備較為陳舊，裝卸效率較低，不能滿足市場的需要，而三期工程配備了1 500t/h裝船機等大型機械設備，較好地適應了貨種特征，尤其是本期工程的散貨進口泊位以及其中1個散貨出口泊位的碼頭結構采用浮碼頭結構形式，可以適應水位的變化，適應長江干線船舶大型化發展對于碼頭裝卸效率提升的要求。

第五，三期工程的建設可以將市區主要建材集中裝卸存儲，在散貨裝卸、轉載輸送、堆存及運輸等環節，采取密封輸送、密閉儲存，配備除塵系統、安裝防風抑塵網、噴霧灑水、場地綠化等相關措施，環保措施到位，可以保證散貨裝卸、存儲過程中對粉塵、噪音、污水等污染進行有效的控制，打造綠色環保港區。

2.2 運量預測準確性

運量需求充足，預測方法正確，成果可信且具有前瞻性根據腹地的經濟現狀和發展規劃以及港口總體規劃，分析腹地經濟、產業發展趨勢和規劃，考慮腹地礦產資源開采現狀和規劃的情況(圖2)。

圖2 吞吐量預測方法

通過采用定量計算和定性分析相結合的經濟調查分析方法，預測港區水運需求量，尤其在老港區遷建以及其他碼頭可能分擔相關貨運量預測時，采用了SWOT模型作為本項目分擔港區貨運量的依據(表1)。綜合港區現有碼頭泊位的通過能力和功能定位，預測擬建工程吞吐量。工程吞吐量預測從整體出發，與社會經濟相協調，符合社會發展規律，既實事求是，又具有一定的前瞻性。

2.3 社會效益影響性

項目的建設，充分落實環保措施，旨在打造綠色環保公用碼頭，承接腹地內小型簡易以及老港區散貨碼頭的運量，創造顯著環境效益和經濟效益。

由于長江干線非法砂場全部拆除，黃砂上岸等受到限制，工程周邊的砂石料價格大幅上漲，一度引起地區房產市場不健康發展，甚至導致社會不穩定因素出現。作為黃砂集散中心特色碼頭，為全市最大規模“黃砂集散中心”提供上岸通道，具有穩定砂石料價格、保持建筑市場穩定的社會效益。

3 工程勘察設計關鍵點

3.1 貨種多樣化，工藝、結構設計要求高[1]

港區貨種以黃砂進口，非金屬礦石、碎石礦建材料出口為主，呈多樣化，給工藝、結構設計均帶來較高的要求。

在工藝方面，針對黃砂進口作業，主要考慮適應實際到港船型的大小和裝卸效率，綜合采用間歇式抓斗卸船工藝。針對非金屬礦石，主要考慮對貨物破損率要求較嚴格，采用弧形軌道裝船機浮式作業。而針對碎石出口，主要考慮作業效率的高效性，同時兼顧黃砂進口，綜合采用了直線裝船機與多用途門機相結合的工藝。在水工結構設計方面，主要是服務并適應工藝組織，兼顧考慮部分泊位未來的通用性，設計同樣采用多樣化設計，黃砂進口泊位、非金屬礦石出口泊位均采用浮式碼頭結構，碎石出口泊位、通用泊位則是采用高樁框架式碼頭結構。

目前，根據運營單位反饋，工程具有工藝組織高效節能、結構方案科學合理等特點。

3.2 地質復雜特殊，基礎選型難度大[2]

根據地勘資料揭露，工程位置地層具有覆土較薄，巖基埋深較淺的特點，既是結構設計考慮的關鍵點，也是結構基礎選型的難點。項目開展初期，除了選取灌注樁、PHC以及鋼管樁等方案研究比選，更是充分汲取本港區二期工程的設計、施工經驗，深入研究，大膽設計，精心計算，采用大管徑全直樁基礎，不僅滿足大型船舶靠泊和系纜，同時解決了斜樁嵌巖效率低的問題，大大縮短了工期，減少投資。

3.3 貨種以散貨為主，環保要求高[3]

三期工程貨種以散貨為主，環保要求高。在設計過程中，秉承打造綠色環保港區的設計理念，通過采取先進的防塵措施，可達到整體抑塵80%以上，港區揚塵監測方法(揚塵監測傳感器自動干/濕霧技術)等優于常規設計；港區采用雨污分流，針對處理及回收利用，節能節水；實施綠化工程以改善港區生態環境，控制噪聲影響。同時吸納了環境影響報告書中相應建議和意見，項目不直接向周圍環境排放任何污染物，對區域整體生態環境影響較小。

4 工程勘察設計創新點

4.1 浮式碼頭推廣“躉船+定位墩”結構[4]

“躉船+定位墩”新型浮碼頭結構為我院在安徽省內首用后，得到廣泛推廣(圖3)。

圖3 “躉船+定位墩”結構圖

浮躉船兩端設置定位墩，采用框架結構，基礎為數根φ1 400mm鋼管芯柱樁。結構安全可靠、美觀大方，滿足萬噸級船舶靠泊；同時適應水位變化時躉船的上下移動，運營期無須人員因水位變化反復絞錨，又確保了大型到港船舶停靠的安全性。在本項目的設計過程中，設計進一步對躉船兩端牛腿內的固定式護舷進行優化，采用轉動型橡膠護舷，減少磨損。

4.2 粉塵擴散可視化監控，自動噴淋助力環保

為貫徹國家節能環保政策和為港口企業減少運營成本，本工程在散貨堆場區域設置一套自動噴淋系統，安裝有先進的揚塵監測傳感器DMS，當揚塵濃度達到設置的濃度時，DMS傳感器發出報警信號，噴淋系統PLC控制柜自動啟動噴淋泵并選擇針對性打開報警傳感器附近區域的噴頭，自動調整噴頭方向。此項技術的應用，比傳統純手動控制和半自動化控制的堆場噴淋系統，能有效實現節水、節電，預計年節水3萬m3，年節電5萬kWh。

4.3 “黃砂集散中心”上岸通道，打造全過程封閉運輸體系

工程堅持“全封閉”設計，黃砂上岸通過封閉皮帶機廊道輸送，進而進入全封閉砂集散中心進行倉儲，疏運則是采用封閉汽車進行運輸，形成了全過程封閉運輸體系。即黃砂進口泊位為該市最大規模“黃砂集散中心”提供上岸通道，樹立了“黃砂集散中心”碼頭工程典范，是積極踐行了“綠水青山就是金山銀山”理念的樣板工程。

5 結束語

根據某長江萬噸級內河散貨碼頭在咨詢研究、勘察設計工作，結合工程的實施情況，對該碼頭的咨詢研究及勘察設計關鍵點進行分析、總結，并簡列工程的勘察設計的一些創新點。尤其是根據運營單位的反饋與肯定，認為該工程的咨詢研究與勘察設計工作較為成功，并具典型性，是值得借鑒與推廣的，因此，期望文章能為類似工程咨詢研究及勘察設計工作提供參考。