关于舾装码头及船厂位置选址的研究

王书文， 郝 浩

(1.安徽省港航建设投资集团有限公司，安徽，合肥 230001；2.安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽，合肥 230041)

1 概 况

安徽省蚌埠船厂始建于1938年，是淮河流域规模最大的造船厂,经过2001年的改制后更名为蚌埠市神舟机械有限公司。公司业务范围包括：各种船舶的设计和制造；船舶建造监理、技术检测、试航实验服务、船检服务代理；老旧船舶的拆解等。根据蚌埠市城市整体规划以及港口规划，原船厂所在位置位于城市生活景观岸线，规划为淮滨公园旅游客运港口岸线，船厂整体搬迁入长淮卫临港产业园的泰富华东智能制造产业园内，园区总占地面积约1 397.97亩(1亩≈667 m2)，产业园项目达产后总产值为100亿元，其中船舶类产品产值9亿元。蚌埠船厂下船滑道及舾装码头工程共建设1个2 000吨级船厂滑道(配套1个穿堤闸口)和2个2 000吨级的舾装码头，每年舾装船舶为20艘[1,2]。蚌埠船厂原址位于蚌埠市区淮滨公园附近，现搬迁至下游约5.6 km处的余台子村泰富华东智能制造产业园内，下距长淮卫大桥1.7 km，地处蚌埠市区以外的泰富产业园区，园区内建设用地充足，地理位置优越，如图1所示。

图1 船厂搬迁变动示意图

2 总平面布置

船厂的总平面布置符合《蚌埠港总体规划》(2016-2035年)，布置规划中考虑到了港区水域陆域资源情况，因地制宜充分利用，合理地进行了各类建筑物的规划布置，保证了航道内船舶的正常航行，并尽可能地减小了水工建筑物对河势、防洪、航道及通航安全的影响，同时码头的平面布置也完全满足了后方船厂对生产的需求。根据船厂整体布局，堤内设置为船厂生产基地，堤外配置相应的船舶下水滑道、过水旱闸和舾装码头各1座[2-5]。根据过水旱闸和舾装码头的运营方案差异，分两个方案进行研究并根据实际营运要求进行了方案比选。

2.1 方案一

船厂滑道中心线与船厂基地的中心保持一致，穿过大堤后顺河滩地入水，考虑部队演练基地共用该滑道，下水轨道与下水道路独立设置，滑道总宽25 m(水下部分为50 m)，长度为400 m，其中滩地道路230 m，滑道长170 m，顺滑道方向在滑道顶端设置2对抗拉桩，下游端规划设计有司马庄过江通道，为防止船舶漂移在上游位置同样设置一个抗拉桩；穿堤段采用过堤旱闸，旱闸平面尺度为20 m×30 m，高度为3.3 m，考虑汛期堤顶不通车，在堤内设置一条长330 m、宽6 m的上下堤防汛通道；滑道上游200 m处开始布置一座舾装码头，码头长165 m、宽25 m，码头后沿设置一条宽12 m、长350 m的河滩地道路与滑道道路连接，港池开挖边坡坡度为1∶3。

2.2 方案二

船厂滑道位置和尺度方案一致，穿堤段采用过堤旱闸，旱闸平面尺度为20 m×30 m，高度为5.0 m，汛期堤顶通车闸顶设置一座26 m×4 m的钢引桥，下水船舶净空不够时临时拆除；舾装码头采用高水方案，平面尺度与方案一致，接岸结构采用架空引桥形式，引桥长320 m、宽9 m，与大堤平交，下堤段长50 m，坡度为5.6%，与规划临港北环路连接。

两个方案的工程指标和工程量的比较见表1。

表1 不同方案的工程指标和工程量比较

两种方案的不同点在于:方案一过堤旱闸闸顶不设置防汛通道，在旱闸上下游各设置一条上下堤道路，作为汛期巡查通道，舾装码头采用平滩码头；方案二过堤旱闸闸顶设置防汛通道，船舶下水过程中需临时拆除，舾装码头采用高水码头。

两种方案在技术上均为可行，方案一工程造价省、船舶下水较简便、河滩地内无架空引桥，部队演练基地交叉影响小，舾装码头采用平滩结构运营周期稍短；方案二过堤旱闸闸顶通车，有利于防汛巡检、舾装码头采用高水码头，运营过程中与下水滑道独立分开，有利于管理，但工程造价和维护管理费用较高。

综合业主运营需求和各行政部门管理要求，推荐平滩结构的方案一。

3 装卸工艺

3.1 装卸工艺设计原则

舾装工艺设计应符合国家的有关方针政策及规范，先进合理，尽量减少作业环节；所选设备应具备通用性强，吊装能力强，安全可靠、能耗低、污染少、维修容易等；积极采用先进的科学工程技术和现代化的管理模式，保证作业安全并努力改善劳动条件[2]。

3.2 主要技术参数

设计船型见表2，年舾装船舶艘数为20艘，最大单件重为40t。

表2 设计船型

3.3 工艺方案

本工程拟建2个2 000吨级的舾装码头泊位和1个2 000吨级船厂滑道，码头布置上考虑了两种方案，工艺布置上两方案相同。

3.3.1 船舶下水工艺方案

本工程船舶上墩下水采用纵向机械化滑道，船舶直接搁置在上墩下水用的船排小车上进行移动、修造。纵向滑道从船厂起始，垂直穿越大堤后延伸至航道水下。滑道设2组卷扬机，船排在水上滑道行进时，由连接船尾船排小车的1号卷扬机提供下行动力；船排越过弧线段后，1号卷扬机组解缆，船排以自重下行，2号卷扬机组牵引船排控制下行速度[4-6]。

3.3.2 舾装码头工艺方案

舾装码头主要功能是将配套齐全的管件、电气制件和舾装件安装到船舶上，并负责船舶最后的调试。由于船舶舾装需要频繁吊装各类舾装件和工器具，就本工程设计船型中，最大舾装件按40 t重考虑，因此起重设备的最大起重量要达到40 t。

(1)起重运输设备。码头平台宽25 m，配备40 t-30 m门座式起重机1台，轨距10.5 m，江侧轨距码头前沿2.5 m。

(2)码头电力、动力和公用设施。在40 t-30 m门座式起重机江侧轨2.5 m范围内布置有电力、动力管道，码头面每隔 25 m 设一组淡水、江水接口。本码头切割、焊接采用移动设备，同时码头面预留压缩空气、氧气、天然气管道沟槽。码头前沿设置电焊机、低压照明接电箱和试车用电(380/440 V)电源接电箱，以满足修理船舶停靠码头时修船作业和试车用电需要。

3.3.3 舾装码头工艺流程

舾装件→平板车→门座式起重机→船舶舾装→调试→交船。

3.3.4 主要工艺设备选型

根据船舶舾装作业的特点，起重设备选用1台40 t-30 m门座式起重机即可满足舾装要求。舾装件的水平运输采取40 t牵引平板车，超过40 t的舾装件则在船厂内吊装上船，在舾装码头前采用门机吊装就位。

4 水工建筑物

水工建筑物主要有：舾装码头、船厂滑道和过堤旱闸等。蚌埠船厂下船滑道及舾装码头工程共建设1个2 000吨级船厂滑道(配套1个穿堤闸口)和2个2 000吨级的舾装码头。水工建筑物等级为Ⅱ级。

4.1 设计条件

(1)滑道:设计下水高水位为16.0 m(正常水位);设计下水低水位为13.0 m(50%保证率)。

(2)舾装码头:设计高水位为21.71 m(20年一遇洪水位)，18.50 m(平滩水位);设计低水位为11.3 m(95%保证率)。

作用于船舶的荷载标准值按风速22 m/s、水流流速1.0 m/s计算。

4.2 设计荷载

根据《舾装码头设计规范》要求，码头面堆货荷载取值q=20 kPa。汽车荷载为50 t平板挂车，其前轴压30 kN，中轴压2×136 kN，后轴压2×194 kN。工艺荷载为40 t-30 m门机。船舶荷载包括：系缆力、作用在船舶上的计算风压力、作用在船舶上的水流力、撞击力和船舶动车荷载。船舶纵向线荷载及滑道荷载也应考虑在内。其他的荷载有人群荷载，这里按3.0 kPa考虑。

4.3 结构方案

该舾装码头采用高桩框架结构，平台宽为25 m，码头面标高为18.5 m，排架间距为7 m，码头面以下标高13.7 m处设置1层靠船梁、系缆平台与斜爬梯；每榀排架下部结构由1根φ800的TSC管桩、5根φ800的PHC管桩基础组成。上部结构则由现浇横梁、预制靠船立柱、预制纵向梁系以及混凝土叠合面板组成，靠船立柱前沿设3组SA-A400H橡胶护舷，码头面间隔设450 kN(试车用)铸铁系船柱；码头平台的后沿应与后方河滩地做连接处理。

船厂滑道采用半坞式，在河滩地上开挖约8 m深的深槽形成半坞式的船厂下水滑道。滑道设置2条间距6 m的斜船台梁，滑道共有2部分组成，包括陆上滑道和下水滑道，陆上滑道部分基础采用φ500水泥土搅拌桩进行地基处理，上设50 cm厚褥垫层后现浇2 m高的斜船台轨道梁，梁的分段长度为40 m；下水滑道纵向坡度为1∶17.6，基础采用φ600PHC打入桩，桩间距3.5 m，与斜船台梁间采用刚性连接，分段长度为33 m。滑道两侧根据使用功能不同，分行车道路和自然地面，上游侧设置12 m宽的道路，路面结构自上而下分别为26 cm水泥混凝土、30 cm级配碎石垫层和50 cm抛填块石，下游侧水上部分为自然地面，水下部分设置12 cm厚混凝土预制块护面[7,8]。

5 结束语

对于舾装码头和船厂位置的选址问题，本文以蚌埠船厂搬迁工程为例，对建设中的主要问题进行了探讨，分别从工程的总平面布置、装卸工艺和水工建筑物等三个方面做了系统的阐述，为舾装码头和船厂位置的选址提供了参考依据。蚌埠船厂的搬迁工程计划于2020年内建成投产，船厂的建成也将吸引更多的相关产业入住园区，为该地区的经济发展带来新的契机。