董志强;张志平
【摘 要】我国港口建设的高速发展使港口岸线资源迅速减少.如何高效地利用港口岸线资源,越来越成为我国港口建设必需遵循的原则之一.在有限的岸线资源和周边限制备件下,该工程码头平面布置实现了大小型汽车滚装、集装箱、工作船以及战备等多功能布局,大大提高了港口岸线的利用率,对港口建设中码头平面的多功能布置有一定的示范作用. 【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2011(000)011农药渗透剂
【总页数】4页(P151-154)
【关键词】多功能码头;平面布置;岸线利用率
【作 者】董志强;张志平
【作者单位】中交水运规划设计院有限公司,北京100007;中交水运规划设计院有限公司,北京100007
【正文语种】中 文
【中图分类】U656.1
海岸线是一种特殊的自然资源，是沿海国家最宝贵的国土资源。港口岸线是港口发展重要的物质基础，是一种不可再生的宝贵的战略资源。
随着我国经济社会的高速发展，港口建设步伐加快，可利用的港口岸线资源越来越少，港口岸线资源价值凸显。在现代港口建设中，国家逐渐把如何提高岸线资源利用效率作为重点命题，以缓解对港口岸线无限的需求和有限的供给之间的尖锐矛盾。
本文拟通过上海港外高桥港区四期工程配套内支线码头（以下简称内支线码头）工程实例，总结探讨在特定的自然条件和特定的功能需求下，如何实现码头功能布局和提高港口岸线利用效率。
1 概述
内支线码头位于长江口南支南港南岸的五号沟地区，其上游隔口门为海事局码头（已建）和修造船基地，下游与外四期码头（已建）相接。
本工程建设必要性和功能布置主要考虑以下几个方面：
液中焚烧炉1）适应上海港滚装汽车快速增长的需要；
2）适应上海港集装箱运量快速增长的需要；
3）改善外高桥地区缺乏工作船泊位的现状；
4）战备需要。
五号沟地区是上海港仅剩的少数深水岸线之一。为充分利用岸线资源，本工程码头功能布置须针对上述4方面的迫切需求，合理布局。
2 设计条件
2.1 自然条件
1）设计水位。
设计高水位（高潮累积频率10%）：4.22 m；
设计低水位（低潮累积频率90%）：0.49 m；
极端高水位（50 a一遇）：5.81 m；
极端低水位（50 a一遇）：-0.43 m。
2）岸线长度。
外四期和海事局码头建成后，剩余岸线长度约299.4 m，为内支线码头岸线长度和口门宽度之和，如图1所示。
图1 码头位置及岸线长度（单位：m）
2.2 功能需求
1）汽车滚装功能（远期功能搬迁）。
停靠船型包括5000～50000 GT汽车滚装船舶。因码头长度限制，大型汽车滚装船可借助外四期码头前沿线靠泊。
2）集装箱装卸功能（远期）。
本码头远期靠泊集装箱江驳，兼顾靠泊5万吨级大型集装箱船舶，可与外四期码头配合使用。
3）工作船靠泊功能。
根据建设要求，本码头内港池需考虑布置工作船泊位，进一步改善外高桥港区工作船泊位紧张的状况。
4）战备功能。
保温碗码头兼顾3000吨级战备登陆艇靠泊。登陆艇接岸时为类似船艉直跳形式，跳板高度（距离水面）约0.5 m。代表船型参数见表1，2。
表1 汽车滚装船典型设计代表船型参数船舶吨级/GT 载车量/辆 船长/m型宽/m 型深/m 满载
吃水/m 50000 5401～6500 200 32.3 32.0 10.010000 801～1150 130 21.0 17.7 7.25000 501～800 129 20.0 11.8 6.0
表2 典型集装箱船及工作船设计代表船型参数船舶吨级/DWT载箱量/TEU总长/m型宽/m型深/m满载吃水/m 50000 3501～5650 293 32.3 21.8 13.0内支线(长江驳) 180～201 87 15.8 3.5～4.0工作船 46 ～10.0 ～3.5
3 码头平面布置
3.1 口门宽度的确定
为了充分利用码头岸线和满足工作船泊位建设需求，内支线码头内档考虑布置工作船泊位，因此内支线码头和已建海事局码头之间剩余299.4 m岸线需布置工作船进出内港池的口门。按照交通运输部有关规定，船舶进出口门有效宽度为设计船长的1.5倍。按此计算，口门宽度为1.5×46 m（船长）＝69 m，同时考虑口门两侧码头端部布置防撞设施，各占用5.5 m岸线长度，所以口门总宽80 m，与海事局码头共用。因此，内支线码头建设长度为219.4 m，如图1所示。
3.2 码头宽度和码头面高程的确定——集装箱船靠泊作业功能的实现
根据码头所需实现的功能，码头面宽度和高程取决于远期大型集装箱船舶作业要求。受码头长度的限制，5万吨级集装箱船需借助一部分外四期码头前沿停靠和作业，集装箱岸桥需要在外四期和内支线码头之间畅行，因此内支线码头面高程与外四期码头一致，取7.0 m。同理，码头面轨道的布置同外四期码头，岸桥轨距取30 m，前轨距码头前沿4 m，后轨距码头后沿20.5 m（放置舱盖板和布置应急通道），码头面总宽54.5 m。
由于集装箱长江驳船干舷较低，码头前沿4.5 m高程处布置二层系缆平台，供长江驳带缆。码头前沿可同时停靠2艘集装箱长江驳船（图2）。这种布置方式缓解了上海港内支线泊位不足的状况。
分子筛柱图2 二层系缆平台布置及集装箱船靠泊示意
3.3 汽车滚装船靠泊功能的实现
本工程最急需实现的功能即为汽车滚装功能，并且作为专业化的汽车滚装码头，其必须具备停靠5000～50000 GT的众多船型。根据调研，10000 GT以上的大型汽车滚装船的艉跳
高度（艉跳根部与水位的高差）大多在4～6.3 m，跳板大多可以搭在7.0 m高程码头面作业，如图3所示。但是对于10000 GT以下船舶，跳板高度较小，在内支线码头前沿设计高、低水位、码头面高程（4.22 m，0.49 m，7.0 m）相差较大的情况下，跳板不能搭在7.0 m高程码头面或作业时间极短，因此需要降低跳板所搭接的码头面高程。
图3 大型汽车滚装船靠泊示意
鉴于内支线码头远期将实现集装箱装卸功能，因此码头面不能针对小型汽车滚装船设计成斜坡形式，否则远期改造量太大。经过比较，码头面局部做成浮码头形式是较好的选择，但是存在缩减了码头长度的不利因素。为了尽量减少浮趸船对码头长度的影响，码头前沿最上游布置成凹口形状，凹口内布置浮趸船（1#趸船），其上游6 m宽的实体码头面布置系船柱供大型船舶系缆，如图4所示。浮趸船长、宽均按船舶艉跳板宽度、长度和跳板与码头前沿线夹角设计，为27.6 m（长）×21 m（宽）。浮趸船岸侧用2根钢管抱桩固定，抱桩上设活动卡箍以保证趸船可随水位竖向移动；浮趸船上、下游用带竖向护舷的钢管桩控制趸船水平向位移。趸船与后方固定码头之间布置重型钢引桥，供汽车开上开下。考虑周边限制及汽车爬坡能力，钢引桥最大坡度小于15°。
剑杆织布机由于趸船嵌入凹口内，且趸船上游侧码头面布置了系船柱，使得大型船舶可以最大限度利用现有码头长度，减少了对外四期码头作业的影响。
图4 小型汽车滚装船靠泊示意
3.4 内港池布置——工作船泊位布置
码头后沿向后至0 m等深线尚有110 m以上距离，通过适当疏浚可以作为工作船泊位港池使用。内支线码头后沿除去引桥和展宽角占用长度，余下180 m长码头可以布置3个工作船泊位。考虑到码头面高程和设计高、低水位的关系，这3个工作船泊位采用浮码头的布置方式，如图5所示2#，3#，4#趸船。浮趸船长45 m，宽10 m，其后布置钢管桩（设竖向护舷及环梯）作为靠船设施，钢管桩与固定式码头后沿采用刚撑杆固结。浮趸船采用钢质锚链系锚，控制水平向位移。
图5 工作船泊位布置
3.5 1#～3#趸船组合布置——战备功能及艉直跳式汽车滚装装卸功能的实现
由于登陆艇干舷较低，且要适应全天候作业要求，因此其靠泊码头宜采用浮码头的结构形式，可以利用1#浮趸船实现其功能。登陆艇垂直码头前沿线靠泊，在一般天气情况下可以实现，但是当风浪较大时存在系锚困难的情况，所以为适应全天候作业，登陆艇最好顺码头前沿线靠泊。为此，1#趸船前还需要增加浮码头宽度，而工作船泊位的2#，3#浮趸船正好可以满足此要求。战备时，将2#，3#浮趸船经80 m宽口门移至1#浮趸船前方，1#与2#，2#与3#浮趸船之间采用燕尾销锚固连接，同时2#，3#浮趸船四周抛锚系固，3艘浮趸船形成一整体供登陆艇顺码头前沿靠泊。登陆艇尾正对2#，3#浮趸船，军用设备自登陆艇沿3#，2#，1#浮趸船及重型钢引桥上岸，如图6所示。考虑码头前沿护舷高度1 m，2#浮趸船正对1#趸船侧设1 m宽凸出结构，以满足燕尾销锚固需求。此种布置方式还可满足艉直跳式汽车滚装船靠泊作业。
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图6 战备登陆艇靠泊示意
4 结语
本文提供了一个一次设计、近远期结合、多功能组合且不相互干扰的码头水工建筑物布置案例，该案例在有限的条件下实现了港口岸线的最大化利用。
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