多用途码头建设方案研究
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摘要：随着社会经济的不断发展，现代社会对码头的功能要求也越来越高。现代物流业需要码头能够提高港口吞吐量，提升接卸能力，同时还需要适应小船泊的作业需求，能够满足多船舶同时到港的多样性需求。本文研究了在现代的港口建设过程中码头平面布局、装卸工艺、水工建筑以及陆域形成等方案的组合与优化，希望通过本文的研究能够为多用途码头的建设提供一定的参考和借鉴。
关键词：多用途码头、方案、优化
引言
在现代的多功能码头的建设过程中，我们需要考虑到更多的码头功能的实现以及技术可行性和经济合理性的组合，这三者的组合是多功能码头能否顺利进行的关键。其中所选方案的技术可行性以及经济的合理性的论证是非常的重要的，它能够有效地避免因为失误的决策造成的码头建设过程中的重大经济损失。因此，有必要在多用途码头建设之前对多用途码头的平面布置方案、装卸工艺方案、水工建筑方案以及陆域形成方案作出综合的系统分析，并对选定的方案做组合优化，以最大限度的提高决策的科学性和合理性，减少不必要的失误造成的损失。本文就将上述四个方面的建设方案的组合进行研究。
1建设方案初选
本次的多用途码头建设方案研究以A码头建设为例，对其平面布置方案、装卸工艺方案、水工建筑方案以及陆域形成方案进行综合的选定研究。
1.1平面布置方案选定
本次对A码头的建设提出了两个平面布置方案，在两个方案中，辅建区地规模基本上完全一致，而且对于堆场的装饰工艺其作业方式也完全相同，对于A码头的港区水域布置已基本上完全一致。但是，方案一位于规划的南水作业区南港池的端部岸线，拟建 3个 5000 吨级泊位。后方最大陆域纵深约 620m，东侧与高栏国码起步工程相邻，西侧为格力港务的两个 5000 吨级泊位。方案二根据目前国码起步工程在码头运营过程中，侧面的工作船泊位使用频率较高的现状，设计码头岸线长度 432m，拟建 3 个 5000 吨级泊位。在东侧与高栏国码起步工程相邻处建设小港池，用于停泊工作船。除此之外，方案二的小港池在将来的施工中将面临不小的困难，同时海水受到后方围堰工程的影响。因此，综合考虑上述因素，考虑选择方案一。
1.2装卸工艺方案的选定
本次对A码头的装卸工艺提出了三个方案，这三个方案都能够符合平面布置方案的要求。但是，在集装箱堆场对装卸车采用的设备有不同之处，本次的方案选定也主要是比较三者在装卸车方面的优势和劣势。方案一采用的是RMG系统的堆场工艺模式；方案二采用的是E-TRG系统堆场工艺模式；方案三采用的是集装箱正面吊运车堆场工艺模式。三者相比较方案一环保性能更好、堆场容量更大而且易于实现半自动化管理，并且远期集装箱堆场不需要改造，因此更具有竞争的优势，在装卸工艺方案上选择方案一。
1.3水工建筑方案的选定
水工建筑方案同样有三个，从码头的使用角度来看，这三个方案都能够满足需要。方案一基于技术和可靠性的要求，对于材料和施工都有一定的精细度的要求；方案二通过做好砂桩的打设和检测可以避免风险；而方案三由于选择的是封闭墙方案，除了有上述的问题之外，还会危及到相邻工程。由此，方案三在风险的可控性方面不及方案一和方案二。从施工条件来看，A码头所在地的施工材料蕴含丰富，在材料准备方面占据极大地优势。因此，方案一在A码头特定的施工条件下，更具优越性，因此，水工建筑方案选择方案一。
1.4陆域形成方案的选择
A码头的陆域形成方案有两种备选，方案一采用堆载预压，工艺简单且强度可控，适应范围较广，工程质量可控，而且堆载料可以重复利用，工程造价低廉；方案二为真空预压，可以节省堆载料，工期较短，但是需要进行后期回填，工艺较为复杂，造价较高同时对相邻区域影响较大。两相比较，选择方案一更为合适。
A码头其主体结构由数十艘浮箱组装而成，采用组合锚泊系统在海上定位，浮动港区与陆地疏港公路连接地段拟设罗源县碧里口西侧(前沿岸线长1000米、纵深500米)。浮动港前沿作业平台长1000米x宽150米，所包容的海域(平台)面积为15万平方米，岸线长达1900米，水深达10-15米，拟建设5-10万吨级泊位2-3个，设计年吞吐量达600--1200万吨，投资总额15亿元人民币，建设期3年，拟建设码头前沿线布置在等深―12m左右（罗零）。码头结构采用浮动港（活动浮码头），浮动港综合应用船舶工程、港口工程和海洋工程的相关专业技术设计建造，主体结构由长100mx宽50m高5 m的浮箱单体，通过特殊的连接装置在海上拼组成型。结构受力及水深按10万吨级全集装箱考虑。码头前平台设计为长1000X宽150m(15万平方米), 通过二座浮桥(长200m,宽30m=1.2万平方米)与陆域相连接。陆域纵深为500 m x宽1000m(50万平方米)。码头前沿拟配置40T―37M的多用途门起重机，满足多货种的装卸需要。集装箱堆场拟采用轨道式龙门起重机系统，散装货设备采用散装货码头常规设备。浮箱单体为钢丝网水泥、钢材、钢筋砼混合结构。外板采用在海水中耐腐蚀性强的复合材料――钢丝网水泥，通过高频灌浆新工艺成型，具有整体性好，抗渗性强，自重轻、强度高、承载力大，耐久性好等特点。福建地区就有技术精湛、经验丰富的施工队伍，可以组织现场施工，工程建设投资省、时间短，见效快。A码头综合应用船舶工程、港口工程和海洋工程的相关专业技术设计建造，浮箱单体的结构设计荷载按坡高5m，坡宽50m，坡长100m 设计，超过罗源湾内台风季节最大浪高的要求，主体结构强度可靠。通过特殊的连接装置在海上拼组成型。浮动港主体结构的耐久性和可靠性已经从国内外的使用实践中得到证实，该地区与本工程浮箱单体相类似的工程构筑物――钢丝网水泥囤船在海水中已经有45年的使用寿命，而采用高频灌浆新工艺制作的浮箱单体，其使用寿命则可增加一倍以上。
2建设方案的组合
建设方案的组合一共有四种，只有平面布置方案和水工结构方案有所变动，而装卸工艺以及陆域形成方案都选择方案一。在四种组合中，组合一的平面布置方案和水工结构方案均为方案一；组合二的平面布置为方案一，水工结构为方案二；组合三的平面布置为方案一，水工结构为方案三；组合四的平面布置为方案二，水工结构为方案一。上述四种组合方案的优缺点，详情见表2-1。
表 2-1 建设方案组合优缺点
3结语
集装箱航运业的迅速发展，产生了集装箱船舶大型化和集装箱码头装卸作业高效化二大趋势，A码头要建设10万吨级散货泊位、5万吨级石油泊位和3万吨级多用途泊位项目。一、码头主尺度：根据设计船型尺度，码头确定为10万吨级散货泊位311米，5万吨级石油泊位295米，3万吨级多用途泊位283米；码头前沿+6.0米；码头前沿设计水深10万吨级泊位拟定为14.7米，5万吨级泊位亦拟定为12.0米。从国民经济评估分析，本项目的经济内部收益率为17.01%，大于社会折现率12%，经济净现值1.36亿元，大于零；静态投资回收期15年（含建设期）。因此，国民经济效益很好，且在经济上具有较强的抗风险能力。从财务评估分析，财务内部收益率为12.58%，大于交通行业基准收益率8%，财务净现值为1.0064亿元，大于零；财务静态投资回收期为13年（含建设期），因此，项目具有较强的盈利能力; 项目借款(占总投资90%)偿还期为13年(含建设期)，财务清偿能力较强。因此，本项目在经济上是合理的，在财务上是可行的。因此本工程以黄骅大港基础设施为依托，不再进行防波堤建设。通过对A码头的建设我们对多用途码头的平面布置方案、装卸工艺方案、水工建筑方案以及陆域形成方案做了较为详细的分析，并且对具体方案的选择和方案组合的优缺点也做了详尽的论述，希望通过本文的研究能够为多用途码头建设方案的合理化选择提供一定的参考和借鉴。
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