時間：2023-08-18 17:16:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇港口平面設計規(guī)范，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
池口門尺度的確定方法，并提出了合理化建議。
關鍵詞：長江深水岸線 挖入式港池 口門尺度
隨著沿江開發(fā)的加快推進，近年來長江沿線可利用的岸線已所剩不多，挖入式港池有少占用或不占用長江深水岸線、泊穩(wěn)條件較好的優(yōu)勢。挖入式港池口門軸線的布置和口門寬度的確定，對碼頭運營至關重要。
工程概況
該工程位于長江鎮(zhèn)江河段，工程區(qū)強風向為WNW向，最大風速為16.7m/s，常風向則為ENE～ESE向范圍，所占頻率均為9%。工程區(qū)屬長江潮區(qū)界，受徑流和潮流的影響雙重。工程河段徑流流向與岸線保持一致，長江泊位碼頭前沿表面最大流速為0.70m/s；漲潮流流向與岸線基本一致，靠近碼頭時流向與等深線走向趨于一致，最大流速為0.29m/s。
1、口門軸線的確定
口門軸線的布置直接影響港池的淤積。在受潮汐影響的河流中，進港航道軸線與主航道落潮流方向（下游）的夾角對港池淤積影響甚大。在漲落潮過程中，港池口門附近流速較小，而主航道流速較大，兩種水體的交界面上產生摩擦形成剪力，將死水帶動而生成回流，回流引起泥沙在口門處的淤積，并逐漸游離到港池內。《河港工程總體設計規(guī)范》3.5.9條規(guī)定，進港航道軸線進入主航道的走向宜偏向主航道的下游方向。進港航道入口段的軸線與航道水流方向的夾角在含沙量較大的河段宜取30°～60°。國內一系列模型試驗已證實，河道與港池軸線夾角在30°～45°之間時，港池內的淤積量最小。結合本工程平面布置方案，進入內港池的航道走向與主航道水流方向夾角取為45°，口門開口方向與航道走向一致。
2、口門寬度的確定
口門寬度的取值與港池的淤積強度有關，從減小港池淤積的角度考慮，減小口門寬度可減小回流量，從而達到降低淤強的目的。但從船舶航行的安全角度考慮，口門寬度越大越有利于船舶進出。基于這兩點考慮，首先來計算內港池船舶航行所需的航道寬度，在滿足航行要求的前提下，盡量縮小口門的寬度。
工程內港池泊位設計代表船型為3000噸級內河普通貨船，其船型尺度為90m×16.2m×2.7m～3.6m（船長×船寬×吃水）。兼顧船型為1000噸級內河普通貨船、2000噸級內河普通貨船。因工程處于感潮河段，根據河港和海港規(guī)范分別計算航道寬度。根據《內河通航標準》附錄A.0.2條公式計算航道寬度（如表1所示），根據《海港總平面設計規(guī)范》4.8.7條公式計算航道寬度（如表2所示）。
可以看出，3000噸級內河普通貨船所需單向航寬為37.64m，雙向航寬為75.28m；由表2可以看出3000噸級內河普通貨船所需單向最大航寬為79.36m，雙向最大航寬為150.62m。《內河通航標準》航寬計算公式中，航行漂角根據航道等級來取值，最大漂角為3°，結合該工程碼頭前沿流速流向線來看，徑流流向與口門軸線的夾角接近45°，河港公式計算值偏小。考慮到工程碼頭可利用水域范圍有限，外檔大泊位與下游規(guī)劃泊位間距為220m，結合工程總平面布置方案，內港池航道寬度按海港公式單向航寬計算結果取為80m。
國內相關試驗建議河港挖入式港池口門寬度b=（1/4～1/2）B（B為進港航道寬度）⑷，計算出的口門寬度為20m～40m。《海港總平面設計規(guī)范》中規(guī)定口門的有效寬度B0應為設計船長的1.0～1.5倍，計算出的口門有效寬度為90～135m。工程挖入式港池內泊位數較多，小型船舶流量較大，因此口門有效寬度借用海港標準取值。根據工程平面布置圖和工程區(qū)域地形地貌，口門有效寬度取為100m。
結語
通過相關規(guī)范公式計算初步確定了挖入式港池口門走向和口門寬度，工程內港池口門寬度受諸多條件制約，其中外檔泊位與下游規(guī)劃碼頭間距為220m制約較大，若該間距取值稍大，則口門寬度取值會有更大余地。建議相關部門在制定港口規(guī)劃時，應從水域高效利用角度出發(fā)，考慮到內港池興建泊位的可能，并對其平面布置形式進行合理規(guī)劃。考慮到工程河段含沙量較大，為保證內港池碼頭的正常運營，建議在口門靠上游適當位置修建防沙堤或采取其它的防淤減淤措施。
一. 文獻綜述
港口發(fā)展的戰(zhàn)略
經濟全球化、國際貿易便利化、國際運輸集裝箱化以及高新技術的廣泛應用，為港口的發(fā)展創(chuàng)造了難得的機遇，使港口的功能也面臨著由最初純粹的貨物裝卸和集散，向裝卸、工業(yè)、商業(yè)、物流、信息等功能不斷擴大，對所在地區(qū)或所在城市發(fā)展成為物流中心、金融中心、貿易中心、信息中心等發(fā)揮著重要影響。在港口建設上，我國將按照加快發(fā)展、適度超前的原則，通過大規(guī)模的技術改造，使老港區(qū)成為專業(yè)化、集約化、規(guī)模化的貨種基地，形成可持續(xù)發(fā)展新的經濟增長點。
當前，以信息網絡技術為代表的新技術革命，已成為推動當今世界經濟全球化的根本動力。港口作為傳統(tǒng)的基礎產業(yè)，沒有現代科學技術的支撐，不發(fā)揮信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)的改造、帶動作用，就不可能在市場競爭中實現更大的發(fā)展。技術進步與創(chuàng)新已成為影響現代港口發(fā)展的關鍵因素。
我們始終堅持科技興港的發(fā)展戰(zhàn)略，注重運用高新技術改造老碼頭、建設新碼頭，
提高生產效率和服務質量，使港口的生產方式實現了由勞動密集型向技術密集型的轉變。為了更好地嫁接改造傳統(tǒng)產業(yè)，我們創(chuàng)建了國家級技術中心，加強港口發(fā)展戰(zhàn)略、市場開發(fā)、企業(yè)管理、新技術新工藝開發(fā)應用等方面的綜合研究，使之成為港口技術創(chuàng)新和科技進步的中樞。我們根據信息技術特別是網絡
技術發(fā)展的需要，創(chuàng)建了港口信息中心，積極加快信息技術在港口生產中的推廣應用。與國內外80多家船公司、海關、、場站實現了EDI聯(lián)網，并通過國際互聯(lián)網實現了集裝箱信息無紙化快速傳遞。建立了局域網，在全港內實現信息資源的共享。建立了現代化的生產調度系統(tǒng)和辦公自動化信息網系統(tǒng)。廣泛采用國內、國際先進的裝卸設備和裝卸工藝，煤炭、原油、礦石等主要貨種均實現了流程化、系統(tǒng)化裝卸作業(yè)，港口現代化水平明顯提高。其中，煤炭單機裝船效率為每小時4500噸，礦石單機卸率為每小時5000噸，集裝箱橋吊臺時效率最高達30個自然箱，原油接卸效率為每小時1萬立方米。同時，還配置了世界先進的引航艇。5000馬力大型拖輪、雷達通信導航系統(tǒng)等先進設備，保證了大型船舶的安全及時靠離。大規(guī)模的技術創(chuàng)新，提高了港口生產中的技術含量，實現了更高質量、更高層次的服務，滿足了船東、貨主的需要。
二.資料分析及方案初選
(1)總平面布置
碼頭布置在香口礦石碼頭下游約150米處，碼頭長度為50米，泊位長度為90米。碼頭前沿線基本與流向線平行，位于-6m等高線附近。碼頭采用浮碼頭結構型式，主要由鋼質囤船和一座引橋組成，鋼質囤船平面尺度為5012m，引橋由一跨484.5m的活動鋼引橋、78m的現澆墩臺和長107.52m，寬3.0m的固定引橋組成。
(2)裝卸工藝
根據已建同類工程的實踐經驗表明，液體硝酸采用浮式碼頭由管道輸送裝船的優(yōu)點明顯，方便裝船作業(yè)。本次設計的液體硝酸出口，是由陸域酸罐區(qū)，通過管道輸送至囤船，再由軟管裝船。
主要裝卸工藝流程：
液體硝酸出口：硝酸儲罐硝酸泵引橋管線閥門流量計躉船管線
軟管船
輔助工藝流程：
每次裝船完畢后，軟管內的介質用壓縮空氣掃向船舶。干管平時不掃線，檢修時用壓縮空氣將管線內的介質掃向船或后方的酸儲罐。掃線方向為：碼頭鋼引橋及躉船段管內的物料掃向船舶;固定引橋及陸域管線內的殘液掃向罐區(qū)。
(3)水工建筑物
根據本工程水文地質等自然條件，結合總平面布置和裝卸工藝的要求，水工建筑物提出了兩個方案。
方案一：
采用浮碼頭，由一艘鋼質囤船和一座引橋組成。鋼質囤船平面尺度為5012m。引橋由一跨484.5m活動鋼引橋、78m的現澆墩臺和長107.52m，寬3.0m的鋼筋砼固定引橋組成。鋼筋砼固定引橋采用架空排架結構，引橋和墩臺樁基均采用Ф800鉆孔灌注樁。
方案二：
采用浮碼頭，由一艘鋼質囤船和一座引橋組成。鋼質囤船平面尺度為5012m。引橋由一跨484.5m活動鋼引橋、78m的現澆墩臺、兩跨483.0m固定鋼引橋和兩座55m的現澆墩臺組成。墩臺樁基采用Ф800鉆孔灌注樁。
三.設計任務進度計劃
1 . 文獻綜述及外文翻譯 1.5周
2 . 總平面布置 1.5周
3 . 裝卸工藝設計 1 周
4 . 碼頭結構方案擬定 2 周
5 . 設計概算 1 周
6 . 結構計算及繪圖 3 周
7 . 整理、匯總設計說書 1 周
參 考 文 獻
1.邱駒.《港工建筑物》.天津大學出版社,2002
2.韓理安. 《港口水工建筑物》.人民交通出版社，2000
3.魯子愛.《港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》.中國水利水電出版社，2000
4.中交水運規(guī)劃設計院.《海港總平面設計規(guī)范》。人民交通出版社，1999
5.中華人民共和國交通部. 《港口工程技術規(guī)范》(上、下冊).人民交通出版社，1988
6.交通部第三航務工程勘察設計院.《高樁碼頭設計與施工規(guī)范》.人民交通出版社，1998
7.洪承禮.《港口規(guī)劃與布置》.人民交通出版社，1996
8.交通部部基建管理司.《水運工程技術四十年》.人民交通出版社，2000
9.交通部第一航務工程勘察設計院.《海港碼頭結構設計手冊》.人民交通出版1994
關鍵詞：投資控制筒倉優(yōu)化設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
前言：我國煤炭資源主要分布在北方和中西部地區(qū)，而煤炭的消費卻集中在東南沿海經濟發(fā)達地區(qū)，煤炭運輸形成了“西煤東運”、“北煤南運”、“鐵海聯(lián)運”的格局。隨著東南地區(qū)經濟的迅猛發(fā)展，煤炭資源需求量也急劇增長，能源需求的不斷增長，促進了環(huán)渤海北方煤碼頭的快速發(fā)展。為擴大北方煤炭運輸通道出海口的裝船能力，適應煤炭運輸要求，使黃驊港與后方鐵路運輸能力相配套，完善區(qū)域港口布局，經國家發(fā)展和改革委員會批復建設黃驊港三期工程。
1．三期工程概況
工程建設規(guī)模：根據神華集團煤炭生產量對港口的需求，本工程設計年吞吐量為5000萬噸，新建2條卸車線；新建煤炭筒倉24個，總容量72萬噸；新建4座5萬噸級的專業(yè)化煤炭裝船泊位，碼頭主體結構按停靠10萬噸級散貨船設計，水工建筑物結構總長1200m。
2. 總平面布置設計方案比選
在項目作出投資決策后，其關鍵就在于設計。據研究分析，設計費一般只相當于建設工程全壽命費用的1%以下，但正是這少于1%的費用對投資的影響卻高達75%以上，單項工程設計中，其建筑和結構方案的選擇及建筑材料的選用對投資又有較大影響。
黃驊港三期工程根據水域、陸域的不同布置提出了3個總平面布置方案，分別對應于3個工藝方案，主要區(qū)別是陸上工藝系統(tǒng)布置方案不同。工藝布置方案按卸車系統(tǒng)、堆存系統(tǒng)和裝船系統(tǒng)的不同組合分為3個方案：
方案一：工程擬在二期碼頭北側新建4座5萬噸級的專業(yè)化煤炭裝船泊位，碼頭主體結構按停靠10萬噸級散貨船設計，與二期碼頭共用港池。堆存系統(tǒng)采用儲煤筒倉工藝，筒倉區(qū)橫向布置，同作業(yè)線筒倉中心距46m，相鄰作業(yè)線筒倉間距51m。筒倉采用全地上式，筒倉高度43m。
方案二：堆存系統(tǒng)采用普通堆場方案，堆場的工藝布置與二期擴容工程堆場統(tǒng)籌考慮。共設置4條堆場，堆場總寬度為272m，其前方橫皮帶機中心線與東護岸的距離為241m。為滿足環(huán)保要求，在堆場周圍設置防風網。
方案三：堆存系統(tǒng)采用內直徑40m、高度43m、24座單倉容量為3萬噸的筒倉方案，翻車機卸車系統(tǒng)布置在港區(qū)西北側，采用4線4翻布置型式，由卸車系統(tǒng)卸下的煤炭通過皮帶機系統(tǒng)輸送至儲煤筒倉儲存。
綜上所述，總平面布置方案三有占地面積小、自動化程度高、對環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點，實現了投資、占用海域資源、生產人員配備、設備數量等多方面的節(jié)省，且有利于后續(xù)工程的建設，因此，采用總平面布置方案三。
采用內直徑40m、高度43m、單倉容量為3萬噸的筒倉方案，筒倉由基礎、筒壁、倉底、倉底支承結構、倉壁、倉頂及倉頂廊道組成。共計24座筒倉，采用獨立布置，每座筒倉間距6.0m。
3.方案優(yōu)化對投資影響
港口作為鐵海聯(lián)運的樞紐，它所體現的功能和價值在于如何安全地、高效率地將多品種的煤炭快速轉運出去，同時還要具備配煤等物流功能，物料大進大出，隨機因素多，系統(tǒng)相對復雜。在黃驊港三期工程中采用筒倉方案具備優(yōu)勢：
3.1減少筒倉數量，降低工程投資
黃驊港三期工程設計年吞吐量5000萬噸，如果按一般港口的堆場堆存量進行推算，則堆場容量約為360萬噸，按每個筒倉儲煤量3萬噸計，需建筒倉120個，僅筒倉土建工程投資就達到41.21億元（3434萬元/個）；若按目前黃驊港堆存情況推算，堆場容量約需140萬噸，至少約需要50個筒倉，形成一個大的筒倉群，土建投資也達到了17.17億元。因此，如何合理確定黃驊港三期工程筒倉的規(guī)模，是方案是否可行的關鍵所在，是一個重要的研究課題。
因黃驊港是礦、路、港一體化的運輸出海口，可有效地縮短煤炭在港口的堆存期，明顯減低了煤炭在港口堆場的儲存性質，從而提升了煤炭在港口堆場中的中轉性質。通過對黃驊港2004～2009年的堆場有關資料進行統(tǒng)計，發(fā)現煤炭在港六年平均堆存期只有3天，大大低于一般港口平均堆存期，規(guī)劃設計煤炭在港平均堆存期考慮一定安全余量，取4天，從而有效地減少了筒倉數量（本工程只建24座筒倉），降低了工程投資，使得采用筒倉方案也能使港口取得良好的經濟效益。
3.2神華集團實行科學化的管理，可調配煤種，保證煤炭儲存安全
黃驊港一期、二期工程的煤堆場對三期筒倉來說形成了巨大的緩沖能力，由于神華集團是集礦、路、港、航、電一體化的企業(yè)，從產到銷完全自主調節(jié)，利用先進的管理技術充分發(fā)揮可協(xié)調的優(yōu)勢，保證煤炭運輸各環(huán)節(jié)的順暢、高效。同時港務公司又有一套從實踐中總結出來的先進科學管理模式，完全有能力將堆存期相對較短的煤種調配到筒倉中儲存，將堆存期相對較長的煤種調配到現有一、二期工程普通露天堆場儲存，從而有效地解決了因煤炭在筒倉中儲存時間過長而發(fā)生自燃的問題。這就是黃驊一無二的優(yōu)勢所在。
3.3筒倉與普通露天堆場相連接，保證煤炭儲存安全
雖然黃驊港從開港到現在是一步一步發(fā)展起來的，但每一期工程都不是獨立的，黃驊港所有實施的工程都有機地融合到了一起，使黃驊港設備配置更科學合理，資源利用最充分，從而取得效益的最大化。本次設計，一方面在緊急情況下，可將筒倉中溫度超限的煤炭迅速卸至二期堆場，待煤炭冷卻后再通過二期工程裝船系統(tǒng)裝船外運；另一方面也可將筒倉中剩余的小批量煤炭倒至二期堆場，從而提高了筒倉的利用率。可以說二期工程的存在是三期工程實施筒倉方案的有利依托。
綜上所述，黃驊港三期工程實施筒倉方案具有其它港口無法比擬的優(yōu)勢，不但在生產管理方面符合筒倉系統(tǒng)的作業(yè)特點，保證了筒倉方案的經濟效益和安全生產，而且黃驊港的基礎設施也對筒倉系統(tǒng)起到了緩沖和保護作用，從而具備了實施筒倉方案的基本條件。
4.結構設計優(yōu)化對使用功能的影響
4.1倉下結構方案的選擇
如何選擇適當的倉底型式，是筒倉設計的重要環(huán)節(jié)之一。根據煤炭系統(tǒng)多年來建成筒倉的統(tǒng)計，圓形筒倉倉底結構的鋼材消耗約占整個筒倉鋼材消耗的17％～35％，而且在直徑、儲量相同條件下由于倉底結構選型的差異，材料消耗指標變化的幅度很大。倉底結構的合理布置與否，倉底與倉壁的不同連接方式對于保證滑模施工的連續(xù)性有直接的影響。
常用的倉底形式有：鋼筋混凝土漏斗倉底、平板加填料倉底、折板式倉底、通道式倉底等。
倉底是否合理，對卸料的暢通與否，影響很大。常用的錐型漏斗卸料不暢通，出現卸料堵塞，單靠機械促流設備并不能完全解決問題，還必須對錐型漏斗結構形式進行改進，綜合解決卸料不暢、儲料堵塞的問題。
通過對多方案計算比較，倉底推薦采用錐殼平板組合倉底結構。這種倉底結構形式受力明確，具有填料少，結構用料省，施工也比較簡便等優(yōu)點。
4.2倉底支承結構
根據結構平面布置和荷載作用情況，倉底周邊平底部分做成梁板結構，倉底周邊沿倉壁內側設置的邊環(huán)梁支承在筒壁的壁柱上，通過梁板結構將板上的荷載盡量多地傳給筒壁，充分發(fā)揮筒壁的承載能力。
倉底中間平板用鋼筋混凝土墻支承，與傳統(tǒng)的廊道式倉底做法類似，并在適當部位開洞，形成通道。
錐殼是很好的空間承重結構，充分考慮了滿足工藝漏斗的使用要求，每個錐殼下部設置4個柱，用來支承漏斗傳來的巨大豎向荷載。
綜上所述，設計采用錐殼平板組合倉底與倉底墻、柱組成的倉下支承結構。
4.3倉底結構優(yōu)缺點分析
結構合理性：利用漏斗設計成錐殼結構形成了很好的空間結構形式，其使用功能要求和結構受力要求完美結合為一體。錐殼和平板組合成倉底結構，結構形式相對簡單，受力明確，施工簡便。這種做法與普通平底方案相比，可節(jié)省填料，筒倉自重將減少，大大減少傳給倉底支承結構和基礎的荷載，從而減少其相應造價。另外，由于倉底板頂標高提高了約3.4m，也就使筒壁加高而倉壁降低了相同高度，設計中倉壁比筒壁配筋要大的多，倉壁減矮就意味著少用鋼筋，其經濟效益也會體現在倉壁設計中。
工程量比較：通過普通平板倉底和錐殼平板組合倉底對比，填料減少，另外還取消了倉底鋼漏斗，從工程量比較可見方案具有明顯的優(yōu)越性。
耐磨襯板的選擇：通過倉頂皮帶機給筒倉裝料和卸料時，倉底經常受到貯料的沖擊和磨損，需采取防護措施。設計在錐斗、倉底斜面處和倉壁設置襯板，以減緩倉底的磨損程度，延長使用壽命。
根據筒倉內襯使用的情況調查，由于耗磨大、易腐蝕，選用壓延微晶板材是成功的。經調查，以此作內襯的部分使用效果極好，一般情況下其各項性能均優(yōu)于其他類似材料。
4.4倉壁結構部分的方案選擇
大直徑筒倉結構中，由于貯料荷載的影響較大，其倉壁主要受環(huán)向拉力。尤其是在貯料水平壓力作用下，倉壁受到很大的環(huán)向拉力。采用普通鋼筋混凝土結構，往往需要通過增加普通環(huán)向受拉鋼筋的截面面積來控制裂縫，但倉壁的裂縫開展卻是難以控制在合理的范圍內。施加預加壓力對控制裂縫來說是一種有效的方法。因而引用無粘結預應力技術，在筒倉貯料范圍的倉壁上沿環(huán)向施加預應力。
（1）筒倉直徑大，環(huán)向拉力也大，采用普通鋼筋混凝土結構不經濟，采用預應力混凝土結構可提高結構剛度和抗裂性能，且經濟。
（2）高強預應力鋼筋的使用，可減少總的用鋼量。
（3）在大容量、大直徑混凝土圓形筒倉的設計與施工中，要減小倉壁的厚度，提高倉壁的抗裂性能，對倉壁施加預應力具有良好的實際效果。在其工程設計中，應重點控制其有效預應力計算，尤其是對圓形倉壁形成大包角曲線預應力筋張拉的預應力損失計算，同時要注意設計相應的構造措施。
（4）部分預應力倉壁結構、全預應力倉壁結構和有效預應力倉壁結構的比選
全預應力、有效預應力結構較部分預應力的預應力鋼筋多，同時筒倉空載時使倉壁混凝土承受較大壓力，從而使筒倉的延性較差，降低了筒倉的抗震性能。因此推薦倉壁采用部分預應力結構。
4.5倉頂結構
（1）倉頂結構選擇
筒倉倉頂結構的選型主要考慮技術先進、經濟合理、施工簡便、安全適用及結構的防腐等因素。倉頂結構可采用現澆鋼筋混凝土結構、鋼梁現澆鋼筋混凝土板的組合結構、鋼結構。
現澆鋼筋混凝土結構梁斷面過大，施工須架設滿堂支架，且施工要求筒體不宜過高，筒倉直徑不宜過大，不適宜本工程。另外，鋼筋混凝土倉頂結構有施工速度慢，模板用量大，自重大不利于筒倉泄爆的缺點。
鋼梁現澆鋼筋混凝土板的組合結構仍然存在模板用量和自重較大，不利于筒倉泄爆的缺點。
鋼結構倉頂可采用主次梁結構形式或鋼桁架結構形式。倉頂結構鋼桁架結構形式。經計算比較，軋制型鋼由于翼緣和腹板較厚，鋼材用量大，所以鋼桁架及倉頂鋼梁等主要鋼構件采用焊接H型鋼。
5.施工依托資源條件
黃驊港經過多年的連續(xù)建設，已形成了較好的施工依托條件。施工期間所需的供水、供電等可從港內既有設施接引。目前港區(qū)道路暢通，施工所需材料可直接運至現場。
另外，在黃驊港還駐有施工技術力量強，海上施工經驗豐富的施工隊伍，并且施工設施齊備，施工企業(yè)對該區(qū)域的地質水文情況及施工環(huán)境比較熟悉，積累了大量的工程施工經驗，這些優(yōu)越的外部條件為本工程的組織實施奠定了良好的基礎。
6.經濟效益分析
計算分析表明，本項目在財務上具有較強的盈利能力和清償能力及抗風險能力。本項目的實施，大幅度提高了黃驊港煤炭裝船能力，將有效地解決神華集團煤炭運輸需求迅速增長與港口能力不足的矛盾，也將使黃驊港基礎設施資源和朔黃鐵路的能力得到更為充分的利用，為集團集團節(jié)約了可觀的運輸費用。同時，本項目的建設將進一步帶動黃驊港周邊地區(qū)的經濟發(fā)展。
通過優(yōu)化設計來控制投資是一個綜合性問題，不能片面強調節(jié)約投資，要正確處理技術與經濟的對立統(tǒng)一是控制投資的關鍵環(huán)節(jié)。設計中既要反對片面強調節(jié)約，忽視技術上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術，輕經濟、設計保守浪費的現象。設計人員要用價值工程的原理來進行設計方案分析，要以提高價值為目標，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指針，以總體效益為出發(fā)點，從而真正達到優(yōu)化設計效果。
于洋：工程師。 從事港口工程建設規(guī)劃工作。工作單位全稱：神華黃驊港務有限責任公司
參考文獻：
[1]（JTS110-4-2008）《港口工程初步設計文件編制規(guī)定》
[2]（JTS 257-2008）《水運工程質量檢驗標準》，中國交通運輸部
[3]（JTJ211-99）《海港總平面設計規(guī)范》及其修訂
關鍵詞：道渣軌枕 鋼鉻梁 整機出運 地基沉降
1.工程概況
本工程為某港口機械過渡生產基地配套設施工程，主要內容包括：根據業(yè)主提供的總平面規(guī)劃圖、裝卸工藝圖、碼頭的工程竣工資料等相關資料復核碼頭用于大型港機設備整機裝船出運的安全性、可行性，及其對應的庫場基礎結構設計，包括港機出運基礎、60t龍門吊基礎、道路堆場、供電照明、給排水、鋼格梁等配套專業(yè)的設計，其中除供電照明及鋼格梁外其他項目均由我方施工。
1 . 1建筑設計概況
（1）建設面積：本工程占地面積約為76440 m2。
（2）結構高度：浪風繩搭架結構最高度10.8m。
（3）建設項目：60t龍門吊部裝區(qū)520m；部裝堆場區(qū)8398；道路10139；堆場4208；港機出運區(qū)688m；扒桿吊基礎4件；扒桿總裝區(qū)1050；牽引基礎4件；浪風繩基礎4件；扒桿地錨4件；卷揚機基礎4件；鋼筋堆場2880；鋼筋砼電纜溝321m， 鋼筋砼排水溝1511.3m。
1 . 2基礎結構設計概況
本工程主要為樁基礎、毛石基礎及天然基礎，其中：
（1）浪風繩搭架基礎結構為φ1000灌注樁，深度60m，鋼筋至樁底，砼設計強度等級為C30。承臺為5000×4000×2000mm鋼筋砼，砼設計強度等為C30。
（2）扒桿墩臺基礎結構為φ600PHC樁，深度約60m。承臺為4000×4000×2000mm鋼筋砼，砼設計強度等級為C30。
（3）軌枕道渣基礎結構是天然地基，回填塊石墊層，厚度為0.9～1.2m，道渣厚度為0.6m，軌枕砼設計強度等為C50。
（4）現澆接岸承臺基礎是毛石基礎，拋填塊石基礎，其承臺為30000×8000×1000mm鋼筋砼，砼設計強度等級為C35。
2.工程難點分析
（1）浪風繩搭架結構的安裝難度大，本項目共有四個浪風繩搭架，單個搭架重3.7t，由8個M40螺栓與基礎固定，螺栓定位要求的精準度較高。
（2）預制軌枕安裝工藝要求較高，由于本工程總體規(guī)模較小，新機械的運用可行性不強，投入也較大。
（3）承臺與后方軌枕搭接處理困難，承臺頂面與軌枕頂面高差0.9m，與主梁最近的軌枕基礎難以承受出運時的滾動荷載，容易造成道渣向承臺一側滑坡。
3.項目總體施工順序
本工程作業(yè)工序多，故對工程整體施工順序的科學合理的規(guī)劃，是完成任務的最關鍵環(huán)節(jié)。
本工程工作遵守“先地下、后地上、先開挖、后碾壓，先土建、后設備”，采用平行流水立體交叉作業(yè)以及合理的施工流向，不僅是工程質量的保證，也是安全施工的保證。基本要求是：上道工序的完成要為下道工序創(chuàng)造施工條件，下道工序的施工要能夠保證上道工序的成品完整不受損壞，以減少不必要的返工浪費，確保工程質量。
施工階段劃分及銜接關系：用網絡計劃進行控制管理。整個施工分為階段進行。
第一階段：施工準備階段。重點做好與前期施工單位、建設單位場地交接，基礎施工，調集人、材、物等施工力量，進行施工平面布置，圖紙會審，辦理開工有關手續(xù)，做好技術、質量交底工作，目標是充分做好開工前的各項準備工作，爭取早日開工。
第二階段：基礎施工階段。此階段主要是灌注樁、預制管樁及各種預制構件制作施工。
第三階段：排水溝、電纜溝、各種基礎及承臺施工。此階段為工程施工的高峰期，必須調集人、材、物等相應施工力量，按計劃完成。
第四階段：路基施工。
第五階段：路面及各種預制構件安裝施工。
第六階段：收尾階段；室外工程及竣工資料整理階段。
4.施工技術創(chuàng)新4 . 1軌枕安裝技術
本基礎工程的主要目的是用于出運組裝好的港機設備，由于該場地為臨時用地，從節(jié)約成本和適應沉降考慮，出運基礎采用道渣軌枕方案，此方案在碼頭基礎結構中并不常見。由于軌枕規(guī)格不同，重量在0.6t～1.5t之間，光靠人工無法安裝，大型機械安裝不僅靈活性不夠，成本也較高，采用鉤機起吊人工調試安裝取得較好成效，最上層采用粒徑較小的道渣找平，方便調整軌枕標高。
施工整體順序從下到上分為塊石層鋪設及碾壓、道渣鋪設及碾壓、軌枕安裝與調試等工序。塊石碾壓采用鉤機與壓路機配合作業(yè)方式，保證了基礎的平整度。碾壓完成后即進行道渣的鋪設及碾壓，鋪設道渣厚度為600mm，壓路機碾壓。軌枕安裝采用鉤機吊裝，人工定位調校的方式。
相比起重機等大型機械，運用鉤機安裝軌枕擁有以下優(yōu)點：1、靈活性強，作業(yè)半徑較小；2、對環(huán)境適應性較強，能適用于輪胎式吊機不能達到的地段；3、經濟性較好，合理利用了項目部現有機械設備等。
軌枕完成后交工面標高的誤差范圍滿足設計要求，相鄰軌枕誤差在2mm以內，完全滿足業(yè)主安裝軌道的精度要求。
4 . 2浪風繩搭架安裝技術
本工程共有4個浪風繩搭架，位于港機出運區(qū)兩側各2個，主要是為了固定組裝完成的機械，防止臺風對其破壞。搭架高5m，由3根φ720*12的鋼管樁成三腳結構焊接組成，每根鋼管樁由8只M40預埋螺栓固定，預埋螺栓定位需準確，我方采用“預安裝式方法”，在制作好基礎鋼筋籠并預留開孔后，先將搭架吊起，定位至設計位置，將搭架預埋螺栓與墩臺基礎灌注樁伸出鋼筋搭接焊接，固定住螺栓位置，再將搭架吊離鋼筋籠，待澆筑好基礎混凝土后再進行安裝。
4 . 3鋼鉻梁接岸技術
考慮到不對碼頭本身護岸的影響，靠碼頭前沿的基礎采用大墩臺結構，由于位于原碼頭拋填的塊石基礎上，后期沉降較小，該方案可行。投入使用后效果顯著，滿足使用要求。
承臺與碼頭上鋼鉻梁由四條跨度為8m的主鋼梁連接，按照移動式設計，以滿足不同軌距下的出運要求，承臺與后方軌枕的連接是施工的難點之一，承臺頂面與軌枕頂面高差0.9m，與主梁最近的軌枕基礎難以承受出運時的滾動荷載，容易滑坡，對此設計時考慮在接頭處增設一條橫向鋼鉻梁，穩(wěn)定道渣基礎，防止滑坡。
以道渣、軌枕為基礎，配合鋼鉻梁作為碼頭出運重型機械的基礎，在港機出運案例中是一次嘗試也是一種創(chuàng)新。此方案對于臨時過渡項目有著很強的適用性，也能較好的適應由于使用場地未做地基處理而造成的地基沉降。
5.主要結論
自工程交付使用以來，業(yè)主多次出運其生產的門座式起重機，地基沉降滿足設計要求，未對原有碼頭及護岸造成不利影響，工程的建設取得以下幾點成果，可供類似工程參考。
（1）該場地總平面布置功能分區(qū)明確，總裝區(qū)域距離碼頭和護岸較遠，對其影響較小；部裝區(qū)域機械操作面較大，待機泊位較多，可同時出運多臺港機設備，該平面布置方案可行。
（2）由于該場地為臨時用地，從節(jié)約成本和適應沉降考慮，基礎結構采用軌枕道渣結構型式，此方案在港口機械基礎上用的較少，特別是在這種淤泥層比較厚的地質條件下，不過從工程完成效果及使用的情況來看該方案取得了良好的效果，能滿足使用要求。
（3）考慮到出運港機設備時不應對原護岸的穩(wěn)定性有影響，在護岸擋土墻后方的基礎上采用現澆承臺結構，由于承臺位于原拋填的塊石基礎上，后期沉降較小，該方案可行。投入使用后效果顯著，滿足使用要求。
參考文獻：
[1]中華人民共和國交通部，JTJ212-99海港總平面設計規(guī)范.
關鍵詞：LNG船舶 引航 船舶操縱 靠離泊技術
LNG是一種清潔綠色能源，同時也是一種戰(zhàn)略性資源。進口LNG，對我國發(fā)展國民經濟、調整能源結構、改善環(huán)境質量、促進經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展均具有重要意義。但是LNG同時又是一種運輸、儲備中風險值極高的產品，水路運輸LNG的船舶由于其特別要求的造船工藝使得目前在國內造船廠中僅有一家能夠生產，通過充分認識LNG和LNG船舶的特性，對LNG船舶的引航才能在思想上高度重視，在引航行動中具體落實。
LNG為液化石油天然氣的簡稱，LNG除了具有和原油相似的危險性外，還有著其特殊的危險性，而低溫是它的主要危險特征。這主要表現在低溫條件下它不僅對人體造成危害，還能給船體、港口及其設備形成損害。所以，對LNG船舶安全性能的要求比油輪和其它一些化學品船要高得多。LNG海上運輸的歷史并不久遠，鑒于LNG的低溫、低密度、易汽化、易燃爆等特性，其運營風險很大，所以對LNG船的設計建造要求很高，是國際上公認的高技術、高難度、高附加值產品。
大型LNG船的操縱特性：大型LNG船的盲區(qū)大，了望困難，避讓時受可航水域影響較大；吃水深、干舷高、船型寬，受風流影響比其它船型更加明顯；船舶質量大、慣性大，沖程長，旋回半徑大，操縱性較差；舵效較差，淌航中喪失舵效的時機較早，轉向較為困難，需用大舵角加車方可克服；具有汽輪機停車和翻車時間長的特點。
1.國家行業(yè)標準對碼頭、泊位布置的要求
（1）泊位布置要求：LNG泊位與LPG泊位以外的其它貨類泊位的船舶凈距不應小于400m。LNG船舶在港系泊時，其它通行船舶與LNG船舶的凈距不應小于150m。
（2）碼頭水域：回旋水域的回旋直徑不應小于2倍設計船長。受水流影響較大的港口，應加長沿水流方向的長度至少不小于2.5倍設計船長，使回旋水域呈橢圓形布置。回旋水域的設計水深不應小于碼頭前沿設計水深。
2.國家行業(yè)標準對LNG碼頭作業(yè)相關技術安全要求
（1）LNG碼頭裝卸作業(yè)警戒：LNG船舶裝卸作業(yè)時，應有一艘警戒船和一艘消拖兩用船值守。
（2）作業(yè)條件：液化天然氣船舶在作業(yè)過程中的各個階段，其允許的風速、波高、能見度和流速應符合“液化天然氣船舶作業(yè)條件標準”的規(guī)定，見表1。
在港系泊作業(yè)超過標準限值時，液化天然氣船應緊急離泊。
3.國家行業(yè)標準對LNG船舶錨地的要求
LNG船舶應設置專用錨地，錨地與液化碼頭和其它錨地的安全凈距應大于1000m。每次錨泊前須經申請審批。
4.國家行業(yè)標準對LNG船舶所需協(xié)助拖輪方面的要求
（1）港作拖輪在協(xié)助LNG船舶靠離泊時的要求；
（2）LNG船舶靠泊和離泊時，宜配備全回轉（Z型）拖輪協(xié)助作業(yè)；
（3）LNG船舶靠泊時，應配備至少3艘拖輪協(xié)助作業(yè)；
（4）LNG船舶離泊時，應配備至少2艘拖輪協(xié)助作業(yè)；
（5）每艘拖輪的最小功率不應小于2200KW。
5.國家行業(yè)標準對LNG船舶進出港航道技術安全要求
（1）進出港航道，在有交通管制條件下可與其它船舶共用。
（2）在進出港航道航行時，其前方應有海事巡邏艇清道護航，后方應有消拖兩用船護航。
（3）當液化天然氣船舶在進出港航道航行時，除護航船舶外，其前后各1n mile 范圍內不得有其它船舶航行。
（4）液化天然氣碼頭人工進出港航道可按單向航道設計，航道有效寬度應按《海港總平面設計規(guī)范》(JTJ211)的有關規(guī)定確定，且不應小于5 倍設計船寬。
（5）液化天然氣船舶在雙向航道如需與其它船舶交會，航道有效寬度應通過專項論證確定。
6.對操作人員的要求
LNG船舶在港內安全航行和靠離泊，雖然受到多種因素的影響，但操作人員作為主體，他們的狀態(tài)好壞直接影響到船舶和港口的安全。為使LNG船舶安全進出港口，需要對操縱人員的經驗及航海知識及其身體的疲勞程度加以評估，確保LNG船舶操縱人員能夠經驗豐富，精力充沛。只有這樣，LNG船舶的航行和靠離泊的安全才能得到保證。
6.1具體操作方法
（1）引航員選取：對多年來安全記錄優(yōu)秀的持有一級或以上引航員等級證書的引航員進行梳理由引航站技術評估委員會進行評估，從中錄優(yōu)選取一定數量的引航員組成LNG船舶引航小組。
（2）引航員培訓：對引航員進行LNG和LNG船舶的理論知識培訓，使他們了解LNG本身的特性和裝卸操作流程以及LNG船舶的特性，特別是對其中的危險性和危害性的認知，使得引航員在實際操作中始終能夠慎之又慎。
（3）組織引航員對初次投產的LNG碼頭現場進行考察，了解碼頭設施的情況，進一步了解碼頭設施情況以及碼頭邊風、流、水深等影響因素的情況。與碼頭管理方進行溝通，交換看法，解決可能存在的問題，消除安全隱患。
（4）模擬操縱：組織引航員去國內、外專門培訓機構對LNG船舶尤其是對即將來港LNG船型進行模擬操縱。選取常見的風況、流況、浪況以及水深等環(huán)境工況，按照實際操縱模式和時間在模擬器中進行操縱，通過模擬操縱試驗大致了解LNG船舶的性能。
（5）輪流選派LNG船舶引航小組人員上船，用以老帶新的辦法使引航員上船實地獲取感性認識，進一步加深了解LNG船舶的操縱特性，積累經驗，為自己下一次實際引航打下堅實的基礎。
（6）預先為引航員配備符合相關規(guī)定的防爆型對講機和手機；防靜電服裝、手套和工作鞋，以保證港區(qū)、船舶和人命的安全。要求LNG碼頭提供最新的港區(qū)的水深藍圖，以保證航行安全。
精心編制引航計劃，確定引航人選。本著兼顧企業(yè)經濟利益和港口安全的原則確定引航路線。確定引航時間，應綜合考慮水文氣象、船舶交通流等影響船舶安全的因素，選取最合適的時間進行進出港。
6.2LNG船舶航行靠離泊條件
（1）LNG船舶作業(yè)僅限于白天；
（2）能見度大于1.5海里；
（3）風力不大于14m/s；
（4）流速小于2.5節(jié)（靠離泊時）；
（5）浪高小于1.5m；
（6）水深富裕量至少為船舶最大吃水的12%。
嚴格執(zhí)行惡劣天氣禁止作業(yè)和低能見度禁止船舶進出港的操作規(guī)定。確定協(xié)助拖輪，根據相關行業(yè)標準，計算所需拖輪馬力，配備足夠數量的協(xié)助拖輪。確定海事部門保障方案，相關部門應加強聯(lián)系，有條件地進行交通管制，確保海事巡邏艇、VTS對LNG船舶的監(jiān)控和支持。嚴格管理在港相關船舶的航行狀態(tài)，特別是不允許其它船舶在LNG船舶航行的進路上近距離橫越。LNG船舶進港時禁止其它船舶在同一航道航行，賦予LNG船舶一定的進港優(yōu)先權。VTS應按照LNG船舶的航行要求在其進路上提前創(chuàng)造一個良好的通航環(huán)境，會同護航巡邏艇及時消除安全隱患。
6.3航行注意事項
（1）加強了望，控制編隊船位。在引航過程中，應使用一切有效手段保持不間斷的正規(guī)了望，尤其應使用防爆型VHF或手機與拖輪、巡邏艇、調度員、碼頭保持聯(lián)系，提前獲取航道、船舶動態(tài)等信息，早作打算，確保安全。同時應根據雷達、GPS等多種手段正確判斷船位，配好風流壓差，始終使編隊走在合適的計劃航路上。
（2）控制LNG船舶在航道內航行速度。即要保證船舶有合適的排出流而操作靈活，又要保證船舶形成的追擊浪沒有對其周圍其它船舶構成威脅，還要充分考慮LNG船舶在航行中的下沉量，以及受風情況下橫傾引起的吃水變化，保證合適的船底下水深富裕量，以免發(fā)生拖底、擱淺事故的發(fā)生。
（3）及時準確判斷碰撞危險，及早采取合理的避讓措施。LNG船舶航行時，應合理配置巡邏艇和拖輪的位置，一般應配備至少兩艘巡邏艇進行清道護航，一艘在前清道，一艘斷后護航，距離在前后0.5~1海里左右，形成LNG船舶編隊，其它船舶不得在編隊中穿越，消拖兩用拖輪應在周圍伴航，以策不時之需。在引航過程中，應及時利用各種方法包括使用助航儀器及時準確判斷碰撞危險，及早采取措施，確保足夠的最近會遇距離。
（4）加強團隊合作，充分利用駕駛臺資源管理。引航員應與船長充分溝通，認真聽取船長對本船的介紹，互通有無，并充分利用駕駛臺資源，加強團隊合作，共同保障船舶安全。
6.4靠泊注意事項
（1）靠泊原則，原則上，無流港口迎風靠泊；有流港口頂流靠泊；有風有流則視風、流大小而定。
（2）協(xié)靠拖輪注意事項，靠泊前應及早帶妥拖輪，通常應在靠泊前半小時帶妥拖輪，第一次協(xié)助LNG船的拖輪應更早帶拖輪，以防在帶拖輪環(huán)節(jié)中缺少默契，浪費時間。在拖輪協(xié)助的過程中，注意帶拖輪位置對拖作的影響，注意拖輪協(xié)助時產生的負面影響，及時提醒和校正。在跟拖輪的聯(lián)系中應注意使拖輪同時開啟備用頻道，以免靠泊頻道被其他船舶高功率抑制導致通訊不暢的危險局面。
（3）靠泊時應注意余速和橫距的控制，靠泊時應充分考慮到LNG船舶汽輪機主機減速慢、換向慢、倒車馬力小的特點。通常接近泊位時應控制在2節(jié)速度以內，通常距泊位1倍船長時，對地余速應控制在1.0 節(jié)以內LNG船舶停車舵效差，應注意指揮拖輪調節(jié)船舶狀態(tài)。在接近泊位2倍船寬時，應注意調小靠泊角度，控制在5度以內。靠攏泊位時，應嚴格控制船舶的靠泊角度和法向靠泊速度，靠泊角控制在3度以內，靠泊法向速度控制在8cm/s左右。
（4）掉頭靠泊時應注意控制速度，及早減速，擺好船位。通過先掉頭再靠泊兩步走的方式進行，禁止邊掉頭邊靠泊的方式，掉好頭后還需與碼頭保持一定的安全距離。調頭靠泊前應注意觀測江面交通情況，及早聯(lián)系過往船舶在VTS和現場巡邏艇的協(xié)助下找好掉頭水域和時機。掉頭時，應帶妥拖輪，在拖輪的協(xié)助下通過觀測船舶轉向的快慢及旋回圈的大小及時調整船位。
（5）離泊原則，通常應根據現場風流情況選擇頂風或頂流離泊。離泊前，應注意核實各航行相關設備處于完好備用狀態(tài)，應和巡邏艇、VTS取得聯(lián)系，等碼頭附近水域清爽后方可離泊。離泊時，應及時收清纜繩，方可讓拖輪起拖離泊。
（6）應急措施，LNG船舶在港活動過程中，由于自身或它船設備故障、操作失誤以及不可抗力自然災害等原因，可能導致船舶諸如碰撞、擱淺、泄漏或環(huán)境損害等意外事故的發(fā)生。為此，各引航機構應針對各種應急情況編制應急計劃以利于現場引航員采取正確的應急措施。引航員應急結束后應提交相關報告，提供相關資料，并總結經驗吸取教訓，防止類似事故發(fā)生，使制定的應急措施更加完善。
LNG船舶的引航，需要引航機構準備充分，采取特別的安全措施，與包括海事、碼頭、拖輪方等多方合作，謹慎操作，精心引領才能確保LNG船舶的引航安全。
參考文獻：
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