余泥渣土海上外运临时装船点工程建设方案研究

孙毅 杨智鸿

摘 要：分析研究余泥渣土海上外运临时装船点工程建设方案的设计情况，从对装船工艺及结构型式的方案比选等方面分析研究其建设方案，并提出运营期间的注意事项，使建成的临时装船点能够安全运营，有效地解决余泥渣土海上外运的迫切需要。

关键词：余泥渣土 临时装船点 方案比选

1.建设背景

余泥渣土是建设施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、道路、管网以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其他废弃物，主要包括工程弃土和拆建物料两大类别。

近年来，随着深圳市轨道交通三期、城市更新改造等众多工程的實施，深圳市余泥渣土产生量不断增长，现有受纳场容量存在较大缺口，余泥渣土受纳能力已经告急，部九窝等大型受纳场受纳能力仅能基本保障轨道交通建设的需要，因弃土无处排放，许多项目实施进度已被迫推延。同时，土地资源极度紧张是深圳市的基本市情，尽管不遗余力地在全市寻找新的陆域受纳空间，受纳库容资源也是十分有限的，难以满足大建设大开发稳定安全的余泥渣土受纳需求。

余泥渣土海上外运可缓解受纳场能力不足的问题。余泥渣土主要通过泥头车运往深圳市西部港区，由临时装船点将余泥渣土装船并运往中山、珠海等地。临时装船点工程规划建设的必要性主要体现在以下三个方面：（1）工程的建设是解决余泥渣土出路的重要手段；（2）工程的建设能够有效解决违法弃土问题，消除由此带来的安全隐患；（3）海上运输较陆路运输运量大，且更环保、清洁，工程的建设能够减少泥头车中途运输，减少对城市交通和居民生活的负面影响，改善城市环境。

2.建设方案研究

2.1设计船型

运土船舶从深圳市西部港区到中山、珠海等地，横渡珠江口，根据海事部门的相关要求，船舶采用1000～3000吨级专用运土实船，其船型尺度如表1。

2.2装船点泊位前沿作业面高程的确定

装船点泊位前沿作业面高程应满足设计高水位、船舶空载时，前沿悬挑钢架结构底部高于船舶顶部干弦，同时充分考虑船舶空载时船体倾斜预留富余高度，并以极端高水位、船舶空载复核。经测算，前沿作业面高程通常高于后方陆域高程2～3m，高于设计高水位5～6m。

2.3建设方案

通过分析研究，余泥渣土海上外运临时装船点工程建设按照装船工艺及结构型式的不同可考虑以下三种方案：

（1）方案一：利用固定式钢架结构作为装船平台，车辆驶入装船平台通过自卸方式将余泥渣土装船。

装船平台可考虑布置5～6条作业车道，平台后方布置车辆停车调度场地，泥头车在调度场地排队等候，依次通过作业车道进入装船平台，通过自卸方式装船，车船之间无相互等候现象，整个作业流程效率较高，且调度有序。固定式钢架结构根据实际工程的水陆域条件，可采用两种结构型式：

①在现有码头上建设固定式钢架结构。装船平台采用空间钢桁架结构，纵向采用三角型桁架作为主力结构，桁架靠海侧端部上弦梁设置悬挑，悬挑前沿设置车档，悬挑端根部设置立柱，立柱两侧采用对称两组拉杆平衡。平台车道及人行道采用花纹钢板，平台下部采用横向桁架作为支撑体系。陆侧端部采用混凝土坡道与后方陆域进行衔接，下部现浇混凝土支墩为钢架结构整体平衡配重。船舶系靠船利用现有码头的系靠船设施。详见图1。

②在现有斜坡式护岸上建设桩基础固定式钢架结构。装船平台采用钢管桩基础上部钢桁架结构，钢管桩根据实际工程需要直径通常采用φ600～800mm，如遇抛石须采用钢套筒冲孔法预先成孔，再进行钢管桩的施打。上部主横梁和纵梁均采用工字钢梁，纵梁上每隔一段距离采用方钢通作为分配横梁。钢架结构前沿设置悬挑，用桁架体系加强支撑，悬挑前沿设置车档。钢架结构后方接岸采用混凝土挡墙，挡墙后方回填土并碾压密实，上部铺设道路面层，并按一定的坡度与后方陆域进行衔接。详见图2。

（2）方案二：利用趸船结构作为装船平台，车辆驶入装船平台通过自卸方式将余泥渣土装船。

此种作业方式采用趸船作为中介，装船平台结构由设置在趸船上的支撑钢架及趸船与岸边搭设的跳板组成。平台通常考虑布置两条作业车道，后方布置车辆停车调度场，泥头车在调度场地排队等候，依次通过作业车道进入装船平台，通过自卸方式将余泥渣土装船。

（3）方案三：利用长臂挖掘机进行装船作业。在临时装船点前沿设置钢制下陷式储料槽，泥头车将余泥渣土自卸至储料槽内，采用长臂挖掘机进行余泥渣土装船作业。此方案作业方式方便，操作简单，且不涉及新建水工建筑物，仅需租用设备即可完成，适用于短期运营或弃土量较小的情况。

2.4建设方案比选

三种建设方案技术上均能满足余泥渣土的装船作业，各优缺点详见表2。

上述三种建设方案各有优缺点，分别适用于不同的建设条件。若陆上作业场地较大、运土量亦较大，同时水位差较小时，建议采用固定式钢架结构方案（方案一）；若陆上场地受限，且水位差较大时，建议采用趸船方案（方案二）；若仅需短期运营或卸土量不大，且在投资受限的情况下，建议采用长臂挖掘机方案（方案三）。

3.泊位通过能力估算

运输余泥渣土的泥头车按照载重量不同可分为两种，一种为12m3/车，一种为20m3/车，以12m3/车为主；运输余泥渣土的船舶按照载重吨级不同可运土600～1800m3/船。

根据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）相关公式进行计算：

式中：Pt—泊位设计通过能力；T—年日历天数（d），取365d；ρ—泊位利用率（%）；G—船舶的实际载货量（t）；tZ—装卸一艘船舶所需的时间（h）；td—昼夜小时数（h），取24h；∑t—昼夜非生产时间之和（h）；tf—船舶的装卸辅助作业、技术作业以及船舶靠泊、离泊时间之和（h）；p—设计船时效率（t/h）。

通过测算，每条作业车道每辆车平均作业时间为4～5min，装卸一艘船舶所需时间为1～1.5小时，每天平均作业时间为18～20小时，全年平均作业天数为320～340天。通过分析测算，泊位通过能力主要取决于布置的作业车道数量。当装船点布置5～6条车道同时作业时，单个泊位年通过能力月为300万m3/a；当装船点布置2条车道同时作业时，单个泊位年通过能力月为150万m3/a；当采用长臂挖掘机方案，上述公式不再适合，可根据挖掘机挖斗容量及配备的挖掘机数量进行通过能力估算。

4.主要配套设施

工程配套设施除包括常规码头所需的供电照明、防雷接地、信息与通信、给水、排水、消防等设施，还需要针对工程的特点设置一些特定的配套设施：

（1）防尘罩和喷淋设施。工程应考虑在装船点钢架结构前沿设置防尘罩和喷淋设施，以减少泥头车卸土时引起的扬尘对周边环境的污染；

（2）洗车池。在出港道路上设置洗车池，以改善出港泥头车车身及车轮的整洁度；

（3）地磅。在港区进口处设置地磅，对每辆进港泥头车进行称重，数据与监管部门进行联网，以控制泥头车超载现象。

5.装船平台运营期间注意事项

装船平台运营时期要组建生产运营部门，并配备足够的管理人员和作业人员。运营期间应在平台端部竖立标明载重等级的标识牌，运营过程中需加强管理，严防泥头车超载运行，保障安全运营。装船平台及后方场地应及时冲洗，同时应对场地进行环境污染监测，并采取相应措施解决扬尘等环保问题。

运营期间应定期派专人检查现场情况，检查内容和注意事项包括但不限于：

（1）观察平台构件是否装配齐全，有无松动现象；

（2）定期观测钢架平台基础有无不均匀沉降，若发现应及时加以处理；

（3）所有螺栓外露的丝扣也要涂油脂，以防生锈；

（4）定期测量平台的悬挑端部挠度，如挠度增加过快，应立即停止作业，并进行详细检查；

（5）检查平台面板是否破裂、变形或有无不平现象，必要时应予以更换；

（6）钢结构构件属易锈蚀的产品，特别是在滨水环境钢架更容易锈蚀，运营期间发现锈蚀，应及时进行除锈、刷漆保养；

（7）台风期间，必须暂停弃土作业，并应制定相应的防台措施，台风过后应对临时装船点结构及围堰结构进行全面检查。

6.结语

海上外运是解决工程余泥渣土出路的重要手段，能够有效解决违法弃土问题，且较陆路运输运量大，更环保、清洁，工程的建设能够减少泥头车中途运输，减少对城市交通和居民生活的负面影响，改善城市环境。因此余泥渣土海上外运临时装船点工程的建设工作是十分必要且迫切的。建议首先对符合条件的港区进行选址研究，针对不同的建设条件选择相应的工程建设方案，满足安全及环保等相关的要求，并在运营期间关注运营安全及环境污染监测等相关问题。

参考文献：

[1]深圳市住房和建设局关于加快在西部现有港区范围内选址建设弃土外运码头的函.深圳市住房和建设局.

[2]关于研究我市弃土外运临时装船点选址及建设运营监管等问题的会议纪要.深圳市人民政府办公厅.

[3]深圳市弃土外运临时装船点选址及进出道路承载力研究项目.深圳市交通运输委員会.

[4]深圳港弃土外运临时装船点工程工程可行性研究报告.中交水运规划设计院有限公司.

[5]JTS165-2013，海港总体设计规范.