常見幾種碼頭形式在長江中上游的融合與創(chuàng)新

劉浩

（武漢長江航運規(guī)劃設(shè)計院有限公司，湖北 武漢 430000）

1 長江上常見幾種碼頭形式及特點

長江干線航道里程長，地貌變化和水位落差大，沿線港口碼頭形式多種多樣，歸結(jié)起來主要以斜坡式、浮式和高樁直立式為主。

斜坡碼頭和浮碼頭一般采用躉船作為平臺，用于系靠船和設(shè)置起重運輸機械，船岸之間通過斜坡道或固定棧橋聯(lián)接，實現(xiàn)貨物水平運輸或人員通行。斜坡碼頭和浮碼頭的主要區(qū)別在于躉船是否水平移動，躉船的位置隨水位變化而沿斜坡道方向移動的一般稱為斜坡碼頭，躉船的位置只隨水位變化垂直升降而無水平移動的一般稱為浮碼頭。

斜坡碼頭對水位變動幅度的適應(yīng)性好，適用于水位變化較大的區(qū)域，在長江中上游和庫區(qū)應(yīng)用較多；但缺點是需要經(jīng)常移動躉船，操作繁瑣，且工藝增加了斜坡道轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，斜坡道通常伸入江中較長，對長江行洪和船舶通航都有一定影響。浮碼頭優(yōu)點也是對水位變動幅度的適應(yīng)性好，躉船隨水位變化而升降便于船舶的系泊和裝卸作業(yè)，且其固定建筑物少，便于建設(shè)和節(jié)約投資；缺點是因采用躉船作為平臺，對船舶的適應(yīng)程度與斜坡碼頭一樣有限，多適用于中小型碼頭。

直立式碼頭是指前沿靠船面為直立或近于直立的碼頭，常用的結(jié)構(gòu)形式有高樁式、重力式、板樁式等。直立式碼頭優(yōu)點是可以承受較大的荷載、船型適應(yīng)性好、裝卸效率高、通過能力大，缺點是對水位差的適應(yīng)性稍差、建設(shè)費用較高，其在水位差較小的地區(qū)和海港中得到廣泛應(yīng)用。高樁直立式是我國應(yīng)用最廣泛的碼頭結(jié)構(gòu)形式之一，隨著船舶大型化趨勢的發(fā)展和施工能力的不斷提高，即使是在長江上游大水位差地區(qū)也逐漸得到應(yīng)用。

2 幾種新型碼頭形式

2.1 半直立半斜坡碼頭

斜坡碼頭多采用斜坡道+躉船的形式，斜坡道一般設(shè)置成與長江垂直的形式，并保持一定的坡度，以便滿足纜車作業(yè)、汽車行駛和人行需要。

但在長江上游地區(qū)，由于水位差大，江面狹窄，斜坡道如垂直于長江建設(shè)將需要深入長江較遠(yuǎn)的距離，斜坡道過長，占用長江船舶公用航道；如將斜坡道順江布置，則占用岸線較長，且躉船移動操作繁瑣。因此，長江上游某些碼頭為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，結(jié)合實際地形和工藝需要，采用斜坡式和直立式碼頭相結(jié)合的新型碼頭形式，即半直立半斜坡碼頭形式。其通用碼頭形式一般包括躉船（及與躉船連接的船岸連接設(shè)施，如鋼引橋）、斜坡道和直立式碼頭結(jié)構(gòu)，中低水位期為斜坡式碼頭，中高水位期則為直立式碼頭。

這種碼頭形式的優(yōu)點在于：采用斜坡與直立碼頭結(jié)合的方式，不需要修建過長的斜坡道，中高水位期利用直立式碼頭作業(yè)效率高，有效解決了斜坡道過長、利用岸線過長等問題，對長江上游地區(qū)碼頭的建設(shè)和發(fā)展具有更加積極的意義。適用于水位差大、岸坡較陡、岸線較短自然條件下的碼頭建設(shè)。

通用碼頭形式見圖1、圖2。長江上游如重慶旅游碼頭、中國石化集團(tuán)川維散雜貨碼頭、宜昌茅坪二期商品車滾裝碼頭（未實施）均采用半直立半斜坡碼頭形式。

圖1 半直立半斜坡碼頭平面圖

圖2 半直立半斜坡碼頭斷面圖

2.2 直立式與浮碼頭的結(jié)合

直立式碼頭對船型的適應(yīng)性好，大型船舶系靠泊安全，隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和船舶大型化趨勢，長江上直立式碼頭建設(shè)的越來越多。但相較于浮碼頭，直立式碼頭對水位變幅的適應(yīng)性差，低水位作業(yè)高差大，裝卸作業(yè)效率低，特別是長江中上游地區(qū)水位差大，有些貨種不適合直立式碼頭作業(yè)，如液體化工類。

把直立式和浮碼頭相結(jié)合，既考慮靠船又兼顧裝卸作業(yè)需要，就能很好地解決這個問題，即直立式碼頭用于靠船，浮碼頭用于裝卸作業(yè)。下圖為典型圖示，建設(shè)兩座直立式系靠船墩用于系靠船，在兩墩之間布置一艘躉船，通過棧橋連接后方陸域。此種碼頭形式兼顧了直立式碼頭與浮碼頭的優(yōu)點，既可靠泊5000 噸級以上船舶，又適應(yīng)較大水位變幅，滿足裝卸工藝的要求，適用于大水位差地區(qū)大型船舶的靠泊作業(yè)，包括旅游碼頭均可采用。實際應(yīng)用也可將靠船墩布置于躉船后沿，船舶直接系靠躉船，即演變?yōu)樵O(shè)置定位樁的浮碼頭，宜昌港秭歸港區(qū)三峽庫區(qū)LNG 加氣站碼頭即是如此。

通用碼頭形式見圖3、圖4。宜昌三峽國際游輪中心碼頭、湖南城陵磯臨港產(chǎn)業(yè)新區(qū)公用糧油碼頭均采用此種結(jié)合碼頭形式。

圖3 直立式與浮式結(jié)合碼頭平面圖

圖4 直立式與浮式結(jié)合碼頭斷面圖

2.3 突堤式和內(nèi)港池式碼頭在長江中上游地區(qū)的應(yīng)用

突堤式和內(nèi)港池式碼頭在海港和長江下游得到廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)形式一般為重力式（海港多）和高樁梁板式等，具有節(jié)約岸線、岸線利用率高的優(yōu)點。但在長江中上游一般很少采用，主要有幾方面原因：一是碼頭及泊位需要垂直于岸線布置，既要滿足水深要求又不能大面積開挖港池的情況下，碼頭突出岸線較多，會影響主航道和上、下游相鄰碼頭作業(yè)；二是長江中上游水流流速較大，垂直于水流?？看翱侩x泊作業(yè)難度大。如果能夠避免或采用新技術(shù)克服以上問題，突堤式和內(nèi)港池式碼頭在長江中上游地區(qū)的應(yīng)用就能夠?qū)崿F(xiàn)。宜昌三峽國際游輪中心碼頭工程和安徽建華管樁有限公司通用碼頭工程就開創(chuàng)性采用了突堤式和內(nèi)港池式碼頭形式。

宜昌三峽國際游輪中心碼頭工程位于長江支流黃柏河左岸，葛洲壩水利樞紐上游三江引航道東側(cè)，水位差約4.7 米，碼頭前沿最大流速約1 米/秒，由于靠近入長江河口處，水域較寬闊。本工程建設(shè)8 個游輪泊位，其中2 個大型豪華游輪泊位采用順岸布置，6 個200-500 客位游輪泊位采用突堤式碼頭布置形式，考慮?？看奖阋约八?qū)挾鹊南拗?，結(jié)合流速流向?qū)⑼坏淌酱a頭軸線與岸線成75 度角度布置。

圖5 突堤與順岸碼頭結(jié)合平面布置圖

地處蕪湖市繁昌縣新港鎮(zhèn)的安徽建華管樁有限公司通用碼頭工程，位于長江下游黑沙洲河段右汊右岸，水位差約11.5 米，碼頭前沿最大流速約2 米/秒，緊鄰長江主航道。碼頭功能主要是出口管樁，后方對接廠房，管樁直接從廠房順直運出裝船，因此碼頭形式最好的就是內(nèi)港池式?？紤]到流速較大，碼頭垂直于岸線約成85 度角往下游布置，以減小船舶橫向水流力，同時前沿線后退適當(dāng)開挖港池，為便于船舶頂水流垂向進(jìn)港，在突堤碼頭上配備了絞盤設(shè)施，用于增加船舶動力，碼頭建成后實際營運過程中未使用絞盤，船舶進(jìn)出港池裝卸作業(yè)順暢安全。

圖6 突堤與順岸碼頭結(jié)合平面布置圖

3 碼頭形式的融合與創(chuàng)新

碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中列舉碼頭形式有高樁、板樁、重力式、格型鋼板樁、斜坡碼頭和浮碼頭，這主要從結(jié)構(gòu)型式角度劃分，從碼頭布置和總體形式上主要是直立式、斜坡式和浮式。碼頭形式不是固定不變的，不能簡單套用和非此即彼，設(shè)計在于因地制宜，勇于創(chuàng)新，秉承新發(fā)展理念，本文僅介紹了幾種碼頭形式的融合與創(chuàng)新應(yīng)用，供設(shè)計人員開拓思路，相信隨著時代的發(fā)展，依托碼頭技術(shù)的融合創(chuàng)新，必將建設(shè)出更加高效、安全、綠色、智慧的港口。