为基础，考虑建设 和 性要求，确定了该项目码头改造基 贝L从港口水域、水工 、辅助设 ，阐述了码头改造设计要点$采用港池疏浚和码 属设施改 式，使改 的码 设计 20万吨级升级到具备 25吨级散 的能力。同时展望了码 高等级船舶适应性问题！ 程度地发挥码 益。关键词：重力式码头;开敞式码头;码头改造;靠船设施改造
中图分类号：U656. 1 文献标识码：A DOI： 1 0. 1 3282/j. cnk.. wccst. 20 1 9.03.048
文章编号：（673- 4874（20 1 9）03- 0 1 69- 06Design of Fangchenggang 200 000-ton Wharf Reconstruction ProjectLING Bo1'2（1. Tongji Unive「sity,Shanghai,200092；2. Guangxi Communications Design Group Co.,Ltd.,Nanning,
Guangxi, 530029）Combining the design situation of Fangchenggang 200 000-ton wharf reconstruction project,
based on the desig n representative ship type, and consideri ng the construction conditions and eco
nomic requirements,this article determi nes the basic rec onstruction pri nciples of this wharf； then, from
the pl ane layout of port waters, hydraulic structure, and auxiliary facilities, etc., it describes the main design points of wharf reconstruction； after using the port dredging and the wharf facility
reconstruction methods, the rebuilt wharf is upgraded to the berthing capacity of 250 000-ton bulk carriers from the original design of 200 000 tons； it also prospects the wharf adaptability to high-grade
ships,thus givi ng full play to the economic benefits of wharf.Gravity wharf； Open wharf； Wharf renovation； Berthing facility renovation0引言随 全
发展增速，世界
航运船舶 发展趋势。广西防城港作为开发较早的全国重点港口，大多数码头建成年代较早，设计 级偏低,现有的20万吨级码头虽建成运行未满1 0年，但已无法 航 过20吨级
的靠泊要求。在全国 开展码头改 升 级的背景下，对包括20万吨级码
作者简介__________________潜力。凌波（987—），工程 师，从事港口工程设计
的一批防城港码 开展了 加固改造设计，, 是_________________ 升码头靠泊等级，增强码头适应性，修复完善码头功能，充分发掘已建码头泊位的
文以防城港20万吨级码头改造为例，介绍了设计 综合考虑建设 •、性要 素后确定的码头改造基 则以及从港口水域 、水工结、辅助设
工作。 开展的码头改造设计过程,可以作为防城港乃至北部湾港口类20 1 9年第3期总第40期1 69水路运输 WATERW/Y TRANSPORT似工程的参考和借鉴。散货船，内侧 3 000 DWT驳船，设计 为：200 000 DWT散货船,3 000 DWT驳船$岸线长462 m。
1工程背景防城港20万吨级码头工程于2005年7月建成, 使防城港成为全国 拥有20万吨级码头的港，凸显了防城港作为西南、匚 海大通道 户码 采
2 1 mx20 m$
圆筒重力墩式 $距53 m,墩顶，靠船墩中心距42 m,系 连续码 ,
通过栈桥或引桥联 成的两侧则设轨道梁供，行走、装卸。栈桥宽1 6. 9 m(含轨道梁宽)，引桥宽4m$的地位$项目建设 度462 m,设计年
为20万吨级散
近年来，随 散 舶到港
20万吨级
建设，泊位力为1 000万t,设计代筑钢 及盖
设 圆筒，筒身外径为20 cm$圆筒安石基 ，圆筒顶上设置肋型盖板，盖 浇土胸墙，胸墙 填
$发展，北部湾港矿石等道梁、)梁，圆筒内舶 级逐
$升，澳 、巴西等洋矿石散货航线的主力 均超过20万吨级以20〜25万吨级船舶为主$鉴于新建20万吨级
3改造方案分析3. 1设计船型(见表1 )表1设计代表船型主尺度参数表舶吨级
散 过 加固改
力成为
需时间、条件均有待 研究，通升现有防城港20万吨级码头泊位的最优解决方案$(DWT)200 000 DWT
设计 总长L 型宽B3 2
50.0度(m)载水*8.52码头改造原则及设计条件2. 1码头改造原则⑴码 25万吨级系列散货船舶减载靠泊要求；(2) 码
允许 最大吃水(m#备注散250000DWT8.5年限 (即码头主体结构设计使散325 55.020.58.5改靠泊船型 (减载 )用年限从原竣工期起算为50年)；(3) 充分协调港、下游码头关系，维持码头前
沿
；(4) 保持原设计 工 程；(5) 码 合船舶 的趋势；根据本项目码头改
码 安全的 则」，为 工程 ，在，靠泊允许最 水由沿
3.2.
地底标高-1 9.50 m®制(详见3.2.2)$3. 2总
受力条(见图1 )6)充 现有码头设施， 的 ， 工程 $度根据《海港总体设计规范+(JTS1 65 - 20 1 3),单个
2.2工程建设防城港 部 岸，本项目在防城港市西 ，其西部为白龙尾 ，东部为企沙 ，中度 式计算：Lb — (. 1 〜1 .3)\" 式中：L,---- 度(m)；L ----船长(m)；d ----富裕长度(m)$⑴被 为东西 海湾， 开，东、西均为防城河 海通道。防城港20万吨级码头建在防城港总体规划 的 作 ，的最 ，该作 基 陆地。防城港属 带气候，季风气候明显。年平均气温22. 2 P，年平均降水量为2 362.6 mm；全年
NNE,强
改造设计 为25万吨级散货船，总长x型 宽x型深x满载吃水- 325 mx55mx26. 5mx
20.5m，向为E；据地勘 ，码 泥 ，场地岩土层地质为主， 性度 Lb — ( . 〜1 . 3) x 325 m — 357. 5〜422. 5 m$ 20 万吨级泊位的
需 的
$ 计
码 度为462 m,满足1艘25万吨级散 的靠泊 要求，对相
3.2.2 码
，整体强度高，为 基础持力层$的建设和营运不产生影响。沿设计水深2.3现状码头结构本码头为20万吨级码头，外侧停靠200 000 DWT码 沿水深 式确定： China170西部交通科技WesternCommunications Scienee & TechnologyD =T4Y1 +Z2 + Z3 + Z4(2)其中D ———
码 沿设计水深；T ——设计 载吃水，取20. 50 m；Y1 ———龙
最小富裕深度，取0.6 m；Z2——波浪富裕深度，取0. 1 5 m；Z3———船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水， 0. 5m；Z4———备淤富裕深度，取0.4 m。D = 20. 50 + 0. 6 + 0. 1 5 + 0.15 + 0. 4 = 2 1.8(m) $
根据 计算,25万吨级散
需码 沿载状况 水域底高程为-2 1 .50 m(设计低水—码 沿设计水深=0. 3m-2 1.8m = —2 1 .5 m),而目前20万吨级泊位码 沿 水域 底高程为-1 9. 50 m!
25万吨级散 舶满载 的要求，须减载 。 ，根据本项目码头改 贝」，控制船舶减载至最 水为0.3 m-(—1 9. 5 m) — (0. 6 + 0. 1 5 + 0. 1 5 + 0. 4)m= 1 8. 50 m。图1改造后码头平面布置图3.2.3码 沿 水域和回旋水域3. 2. 3. 1 水域沿 水域:码头的前沿停泊水域宽度为2倍设计 ， 2'55m= 0m。现20万吨级 设计 水域宽度为1 00 m,因
此应将20万吨级
沿 水域宽度加 I1 1 0 m,
工程
的 要求。3. 2. 3. 2回旋水域回旋水域直径可取2.0倍设计船长，即2 '
325m=650m。20万吨级 现有回旋水域直径为624 m,现有
旋水域直径需拓宽至650 m： 工程论证船的 作业要求。25万吨级散
需在外海锚地减载后乘 港靠泊。港
旋水域设计水深同航道设计水深
防 20 级 改工程设计！为 - 7.9m。3.3码头结构加固改造设计3.3.1设计3.3.1 . 1建筑 级水工建筑物的 为重力式码头，其安全等级为#级。3.3.1.2建筑物尺度码头岸线长462 m。码头前沿顶高程为8. 7 m，
码 沿
地底高程为-1 9.5 m。3.3.1. 3设计荷载)恒载、均载、门机荷载(或桥机荷载)和流动机 载载、 均 载和 动 载 同 设计 载， 现 载
设计 载。2) 舶 载船①舶 撞击力舶靠岸时，船舶的撞 量根据《港口工程荷
载 》(JTS1 44 — 1 — 20 1 0)第 1 0. 4.2 的公式计算：E0= + m\\-
(3)式中：----船舶靠岸时的有效撞击能量(kJ) %p---- 动能系数，取0.75；m---船舶质量(t)，按满载排水量计算；Vn---船舶靠岸法向速度(m/ s)。25万吨级散
撞击力计 见表2。表2 25万吨级散货船型的撞击力计算结果表船型
计算结果75%保证率排水量280000t法向靠泊速度%0. 08 m/s撞击能量7 6.8kJSC2000H
橡胶护舷 吸能680kJ(标准型) 反力(50%变形)900kN工程码
沿现 为SC2000H
橡胶(
标准型)，
25万吨级散
•靠撞击的)$ 要求，相应的撞击力为1 900 kN(每套②系
舶在横浪作 的撞击力舶在横浪作用下的有效撞 量Km按《港口工程荷载 》(JTS1 44 — 1 —20 1 0)(附录J)计算：EW0 =2-kCmmVB
(4)20 1 9年第3期总第140期171水路运输 WATERW/Y TRANSPORTCm—am \" $m Bd(5)-=H(L\\$ (D0\\(!B* * \\.B )D 丿(6)E=二 KE=0 •--------
(7)其中：d----码
水深(m)；B ——船舶宽度(m)；D—— 舶计
载度相对应的平均吃水(m)；m---船舶质量(t),扌
舶计算装载度相应的排水量计Do-----船舶满载吃水(m)；H----计算波高(m)；L----波长(m)；*——波浪平均周期(s)；VB —系
舶在横浪作用下的法向撞击速度(m/s)；Cm---船舶网加水体影响系数；am、$m ---码 式影响系数k---偏心撞击能量折减系数(按表J. 0. 4)a、$、!----码 影响系数E=——分配在每个墩上的有效撞击能量(kJ)R---- 数目，R-4 ;K——不均匀系数H —2.0 ；E=0——横浪作
系泊船舶的有效撞击能量(kJ)。根据计算,控制离泊波高B4% — 1 .5 m时，设计
载、压载及半载等情况下作用于的最 撞击能量E= — 2 596. 1 kJ,原码 沿现 为SC2000H 橡胶护舷( 标准) 2 x 1 680 — 3 360 kJ,所以原橡胶 满要求$
工程现
设计 安全靠泊的要求，无需
$③系缆力工程的设计 为25万吨级散货船，设计系
泊最 力为9级(计 速- — 24 m/s),25万吨
级散 为325 m。按《港口工程荷载 +当舶 >300 m时，受力系船柱数目 度确，本工程取R —6$根据《港口工程荷载 +作
码头上的系缆力(风和水流组成)标准 式计算：172西部交通科技Western ChinaCommunications Scienee & TechnologyN=KR \\sin( *aFxCOS $ + cOSaCOS*Fy $/)
(8)式中：K ——系船柱受力分布不均匀系数(R
—2 时，K — 1 .2；r>2 时，K — .3)%a ——系船缆的水 影与码 沿线所成的夹角(度)，=30°；$——系船缆与水平面之间的夹角
(度)，—1 5°R ----计 舶同时受力的系船柱数目 (R —6 )%^Fo'^Fy一一分别为 同时出现的风流对舶作 生的横 力总和及纵 力总和(kN)；N---系缆力标准值(kN) $根据工程区域的自然
及 要求，停靠25吨级散 时的系缆力计 3
$表3停靠25万t级散货船时系缆力计算结果表舶级计船舶状况满载、半载系泊风力9级计算风速(m/s)24计算流速(m/s)0.87带缆系船柱数6系缆力标准(kN)260根据风和水流可能出现的最不利工况及船舶不
同装载度 合计算，计算最大系缆力Nmav-1 260 kN,同时根据《港口工程荷载规范+ 0.2.5条， 船舶载重量25万吨的海船系缆力标准 立
>2 000 kN,因此20万吨级码 1 1 500 kN系船柱需改造为2 000 kN系船柱
设计船舶的安全系$船④■舶 力舶 码头后，由吹拢 生的船舶 力，由船舶的直线段与码头护舷相接触，并传递给码头$船舶 力按下式计算：F,KT %*FO
(9)式中：N ——— 舶 的 橡胶 的 数%K T——— 力 均 系数， .3%防 20 级 改工程设计！F ——橡胶
时,作用在一组橡胶护舷上的挤靠力标准值(kN)；同时出现的风和水流对船舶作用载$永久 合 ：()设计高水位+永久作用自重力+主导可变作 用波浪力；(2) 极端高水位+永久作用自重力+主导可变作
*Fo ——
产生的横向分力总和(kN) $计算，当船舶 力按6 计算时，作用在一组橡胶 的挤靠力为605. 1 6 kN。(3) 自重力自重力计算时，水上按天然容重计算，水下按浮 容重计算$(4) 波浪力根据《海港水文规范》(JTS1 45 - 2 - 20 1 3)计 算.T槡刁及d与H的关系判断波态为立波。
波浪力；(3) 设计低水位+永久作用自重力+主导可变作
波浪力$3.3.2.2 码
计 及地基 力计(见表4〜6)表4码头抗倾稳定计算结果表计 项目设计水位水底处波浪压力强度 式计算：倾覆力距式力式倾覆力距
(kN • m)405082.8力距(kN • m)70 073设计高水位抗倾>0 (rpMp +极端咼水位稳定ruMpu)设计低水位rGMvK/rd39994 3
346.06894238 8555波浪中线超出静水面的高度仏按下式计算:计表5项目few爪位抗
水力式计算结果表水力式(g—j -水力水力kN)kN)水面以下深度H-\"处波浪压力强度按下式
计：= r(H- hs)(2))1 +hs-H墙底处波浪压力强度按下式计算：
pb=p6-(.p-p)(
沿基 设计高水 顶 极 高水 抗设计低水24470.22935.622047.368734663 5rrpPru3u)f78888d + hs-H(3)度墙身上的总波浪力 式计算：(4)设计高水 沿基
底 极 高水 抗设计低水rorpP\"GVk+ Vk%u3u24470.22935.622047.3499364759456966)fP『 d - (d 1 + h6 - H)(rd 1 -p,)3 = 2表6码头地基应力计算结果表计 项目度墙底面上方向向下的波浪力按下式
基床顶
计：39 =-2
基床底面(1 m厚基 基 底 \"2m
厚基 ，持力
，持力层为 '或泥 )为粉砂质泥岩)490.7( 1 5)地基最大应力(kPa)575 4 6.9⑸地 载根据划分,本区地震基本烈度为.度，地震动峰
码头抗倾、抗
应力均 需
， 码
验算，基床顶面、底面最大值加速度值为0. 05 g，地震动 为0. 35 s$3. 3. 2水工
计周期设计要求， 墙和盖 墙底的抗滑、抗倾计算$
计 及地基 力均
筑成整体,计要 $根据《关于沿海港口码 加固改 关事宜的通告+(2009年第4号)要求，对现有码计算，码 加固改
4改造方案设计(见下页图2)的最大设计代
永久作
载 作为码头结构计算标准。合生的土压力。3. 3. 2. 1作 作
：自重力、填
4. 1码头结构加固改造4. . 码 体 改 设计根据改 析 计算，码头主体结构均能满足要求，无需进彳 改造$可变作用包括:系缆力、波浪力、流动机械荷载、20 1 9年第3期总第40期1 73水路运输 WATERW/Y TRANSPORT4. 1.2码头橡胶 改造设计旋水域直径需拓宽至650 m方能满足本工程论证船
计算,现有的SC2000H 橡胶护舷（两鼓一板标准型）满足要求,无需进行改造。4. 1 .3码头系船柱改造设计型的 作业要求。次改 20万吨级码头现有1 500 kN系船柱改造为2 000 kN系船柱。改 为：将码 沿原有1 500 kN系船柱全部拆除，采用植筋的方式，重新埋设2 000 kN系船柱 安
（长2. 1 43 m）,然后安装2 000 kN系船柱本体。4. 1 .4码
修复设计252处。对（1） 本项目〉0.2mm宽的
墙、盖 部位〉0.2mm的 ，综合考虑采 树脂 法 修复。具体措为：①沿
走 凿#30 mm深和#20 mm图2改造后码头结构断面图（cm）的U ；& 、松散层、除；' 树脂 涂 次或分次 并修整抹平。（2） 采
；④一树脂 压入U ，略高 面5改造前与改造后主要技术指标的变化比较20 吨级码
20 吨级散
合物水泥 对胸墙和盖板表修补。具体 为:①对 部 散 土进凿除，直至露出坚硬部分，对 和其
除;②在待修补的
减载 25万吨级散 ，经对码
改 为、码头土 、松散压力#20 MPa勺高压淡水土 涂 土界面粘结、船舶通航、装卸工
和回旋水域尺度，系船柱需 最 水等。改 改
，确定了 地号及控制船舶允许要技术指标的 ，材料;③在界面粘结材料未固 合物水泥比较见表7。断面序号12—次或分次刮抹 土 厚度，最
，确保恢复缺 的
表7防
改
技术指标20万吨级 改造前与改减载 25 吨级散462000的
（3） 对
抹平修整工作。主要技术指标比较表单位tm
混凝土法
咅$ 修补。，采用立 筑改造前20 吨级备注（4） 对于老化的梁板橡胶支座进行更换，共需更
靠泊船舶吨级泊位岸线长散462换64套板式橡胶支座GJZ500 x 900 x 85 mm（用于轨 道梁，单块支座承载力4 500 kN）和1 04 式橡胶支
345泊位通过能力停泊地底标高mmmm
t000座GJZ300 x 450 x 64 mm（用于兀梁，单块支座承载力 1 350 kN）$（5） 对于码 属设施（橡胶 ）， 、松 动、缺失的则 样恢复，有锈蚀的则先除锈后涂抹
- 9.5- 9.5停泊地宽度001 1 0本次
改6回旋水域底标高- 7.9- 7.9油漆。7回旋水域直径4.2码头停泊地、回旋水域改造4. 2. 1码 沿 水域拓宽20万吨级 沿
624650次改8为1 00 m；
水域底高程为-1 9.5 m，25万吨级散 时，前沿 水， 为 0m，
沿地船舶
允许最 水系船柱m
8.58.59kN500、2000SC2000 H 鼓型
2000次改域 度 2 设计
SC2000H水域宽度加宽至1 1 0 m可满足论证船型的 要求。4. 2. 2回旋水域拓20万吨级 现有回旋水域直径为624 m,现有0橡胶护舷型号橡胶护舷（两标准型）橡胶
（标准 ）（下转第1 89页）174西部交通科技Western ChinaCommunications Science & Technology技术在工程设备集化管中的研究！
升完成部 ，个别 的CPU占用率变m,NS呼 降低,表明该 的CPU性 管 的工程设备数据，反之，其余五2可知，在虚
[2] 庞丹.浅论公路机械与物资材料的集约化管理东
方企业文化,20 11 (12)(5-36.[3] 戚江.建筑工程
科技，20 0( 8#(33中管理中小企业管理与
的CPU占用率在虚
升高，表明CPU性
部
降低,NSu值释放, 工程设备数[4] 陈芳.建筑工程中的机械设备与物资材料集约化管理据的
管理需求&-10' $企业改革与管理,20 1 7(23)(0,32.[5] 李国，林建芳.工程项目机械设备
材料集约化管
4结语文对大数据技
设备
理住宅与房地产,20 1 5(28) ( 65.[6] 栾红旭.大数据对企业管理决策的影响分析[J].北方经
贸，20 14(12)(38.工程设备 管 的[7] 王国安.基 数据对企业管理决策影响研究[J].现代
了深入研究,设计了基于私 架构的工程管 台，论证了 的 性。需要指交际,20 1 6(3)( 8.[8] 王兵，池云.大数据对企业数据管理和管理决策的影
出的是， 平台架构的 台
管 台的设计过程中，仅讨论了响分析[J].通讯世界,2016(5)(27.[9] 李飞.浅谈工程项目机械设备与物资材料集约化管理
部分及 的部 况，对的研究本文未作讨论，这部 容将[J]建材与装饰,2016(52):184- 185.[10] 位跃辉.建筑
在下一阶段的课题中深入研究。够设备管 的问题及措施探讨[J].门窗，2014(4)342.参考文献[门陈德虎.浅论建筑工程中的机械设备与物资材料集约化
收稿日期20 19-01 - 1 6管理科技视界,20 1 5(13)(34.(上接第174页)性 了 高要 $ 对 码 优越,
通航划期外提升 级 性的码头项6结语()防城港20万吨级码头是西南地区少有的大
目，可在设计过程 合项目 需 预留级、设计要求，为日 高 性预
改造设计提升码
$ 深水码 具备型开敞式码头, 加固升级改造项目工程意义重大，具 的技术参考 $目前码头改造工作工仅完成了系船柱、纟
程度 级减载 舶的接卸能力，将能更大程度地发挥码头经济效益。够部修补、栈桥橡胶划和航道等支 , 合防城港港
参考文献[□中华人民共和国交通运输部.关于沿海港口码头结构加
固改造有关事宜的通告：Z].2009.[2] JTS 1 65-20 1 3,海港总体设计规范[S].[3] JTS 1 44- 1 -20 1 0,港口工程荷载
级提升建设 深化研究和调整码头改
(2) 本次改造设计以25万吨级减载
$散作为改造设计 ，纟： 验 对船舶附属设施和港口水域 改造设计, 20万吨级散货基础上增加了对船舶等级在20万吨至25
[S].[4] JTS 1 67-2- 2009,重力式码头设计与施工规范[S].吨级 吨级设计 港船舶的 性，最 减载 $ 该
了 现25万[5] JTJ 275- 2000,海港工程 土 防腐蚀技术规范[S].[6] JTS 1 45-2-20 1 3,海港水文规范[S].需要，又体现了 合理性要求,也为远改 现25 吨级码 载 了基础$(3) 码头设计过程
则
的泊位等级，但随 舶
合港 划确定发展加快，对码收稿日期(0 1 9-02-0520 1 9年第3期总第40期1 89
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