基于西班牙规范ROM与中国规范JTS的集装箱码头设计荷载对比

安 东 罗 冬

1 中交第四航务工程勘察设计院有限公司 2 中国交通建设股份有限公司国际直营业务事业部

1 引言

随着中国企业不断参与国际工程的建设，对海外标准与规范的熟悉程度将影响竞标结果以及中标后的设计质量与工程进度，进而影响到项目的盈利情况。部分国外集装箱码头招标项目中仅有使用功能的描述，对于设计荷载通常未明确提出，仅列出相关的设计规范，用于评估工程量及投标报价。西班牙规范应用于中南美洲等部分西班牙语系国家，针对中国和西班牙规范的不同，龚煌[1]等对桩基承载力设计的差异，肖鑫[2]等对航道宽度的设计方法进行了对比，但是设计荷载的取值差异少有文献论述。海外项目往往要求设计人员掌握并应用相应的规范，因此需要对中国JTS 144-1-2010《港口工程荷载规范》[3](以下简称中国规范)与西班牙规范ROM2.0-11《停泊和系泊结构的设计和建造建议》[4](以下简称西班牙规范)关于集装箱码头设计荷载的内容进行对比分析，为采用西班牙规范的海外项目提供借鉴。

2 码头前沿荷载对比

2.1 岸边集装箱起重机荷载

中国规范与西班牙规范均对岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)荷载有详细的描述，分类思路基本相同，均是按照船型的不同选择岸桥，区别在于中国规范对于船型的区分相对简略，但是对于岸桥的区分更为详细，其荷载对比见表1、表2。

表1 中国规范岸桥荷载的相关参数

表2 西班牙规范岸桥荷载的相关参数

通过对比发现，考虑到西班牙规范的工作状态最大风速比中国规范略大，岸桥的垂直荷载与中国规范相当。在水平力特别是平行于轨道方向有一定的差异，中国规范大约为垂直荷载的10%，西班牙规范平行轨道荷载按垂直荷载的15%考虑。

2.2 高塔吊荷载

对于中小型集装箱码头，国内一般使用多用途门座起重机装卸集装箱，高塔吊设备在国内除秦皇岛等极少港口用于装卸散杂货外，装卸集装箱几乎没有应用[5]。而在国外，高塔吊应用非常广泛，其荷载参数对比见表3。

表3 中国规范和西班牙规范高塔吊荷载的相关参数

高塔吊荷载在西班牙规范中明显比中国规范大，外形尺寸及荷载情况与欧美品牌的产品更为接近，可以作为海外项目类似设备的选用参考。

2.3 集装箱堆箱荷载

码头前沿通常考虑堆2层集装箱，在集装箱堆箱荷载上中国规范与西班牙规范建议取值相同，均为30 kPa。

2.4 流动设备荷载

码头前沿主要设备考虑集装箱牵引车，以载双20 ft集装箱为例，中国规范载重量为50 t，最大轮压为70 kN，西班牙规范载重量为65 t，最大轮压为65 kN。

3 堆场荷载

3.1 堆箱荷载

中国规范与西班牙规范在多层集装箱的均布荷载规定上有一定的差异性，具体见表4。

表4 中国规范和西班牙规范集装箱堆场均载的相关参数

从表中可以看出，对于集装箱的均载，西班牙规范明显比中国规范大，主要原因在于西班牙规范按照堆高换算，未考虑多层集装箱重量的折减效应，而中国规范根据实际堆箱情况，充分考虑了多层集装箱在堆场内的折减效应。

3.2 堆场装卸设备荷载

3.2.1 轮胎式龙门起重机

关于轮胎式龙门起重机的荷载，中国规范设备型号更多，西班牙规范仅列出了典型参数的设备荷载，两者的荷载基本接近，具体设备荷载见表5。

表5 中国规范和西班牙规范轮胎式龙门起重机的相关参数

3.2.2 集装箱正面吊荷载

关于集装箱正面吊的荷载，中国规范与西班牙规范的荷载基本接近，具体设备荷载见表6。

表6 中国规范和西班牙规范集装箱正面吊的相关参数

3.2.3 跨运车荷载

跨运车属于标准化定型产品，目前在欧美应用最多，中国规范与西班牙规范的荷载基本接近，具体设备荷载见表7。

表7 中国规范和西班牙规范集装箱跨运车的相关参数

4 其他规定

4.1 流动设备接地比压

关于流动设备，如集装箱正面吊、跨运车、牵引车等的接地比压，中国规范通过规定轮压以及轮胎接地尺寸等换算接地比压；西班牙规范采用的是根据常规轮胎的承载压强直接规定接地比压的方法。此方法的优势是可以避免不同的车型、不同轮胎接地尺寸与实际设备的偏差问题，有利于简化规范的相关计算。在西班牙规范中，集装箱正面吊、跨运车、牵引平板车等，接地比压规定为800 kPa，轮胎式龙门起重机及高塔吊接地比压规定为1 000 kPa。

4.2 流动设备的等效均载

中国规范并无规定流动设备的等效均载，在水工结构以及地基处理专业设计中，需要该数据作为设计输入，来检验结构的稳定性和安全性。国内项目一般根据经验取20～30 kPa，海外项目对于数据的来源要求精确，西班牙规范对于不同规格的流动设备等效荷载有明确的规定，具体见表8。

表8 西班牙规范流动设备的等效均载

4.3 设计风速

中国与西班牙规范关于设计风速的定义是一致的，但是取值不同。对于装卸设备，设计风速均为离地面或水面10 m高度3 s历时状态风速，中国规范中工作风速为20 m/s，非工作风速为55 m/s(局部地区70 m/s);西班牙规范中工作风速为24 m/s，非工作风速为50 m/s。设计过程中需要根据项目所在当地实际风况等自然条件复核取值。

5 结语

西班牙规范与中国规范具有一定的相似性，对于集装箱码头不同作业方式、不同装卸设备的荷载规定较为详细，对码头的设计工作指导性较强。不同于中国规范的强制性，西班牙规范为推荐性质，编写者为工程和港口运营领域的机构、专家及学术组织，数据的全面性不如中国规范，部分荷载仅给了一个范围，实际使用中推荐取均值。西班牙规范中对于流动设备等效均载、接地比压的规定等，值得中国规范借鉴，可以作为国内荷载规范的有益补充。