现代口岸码头工程设计要点分析与探讨

现代口岸码头工程设计要点分析与探讨

刘双1，许卓然1

中水珠江规划勘测设计有限公司，广州，510610

摘要：本文结合工程实例，对现代口岸码头工程设计要点进行分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：现代口岸码头；工程设计；要点分析

一、项目概况

某码头工程为新建口岸码头1座，码头区域长度共有298m（近期建设使用200m，预留98m远期建设位置），新建防波堤长度为682.0m，形成港池水域16.3万平方米。建设500GT客运泊位4个，可兼靠2个2000GT观光客船。98m位置远期建设预留2个500GT客运泊位，远期建设预留1个2000GT观光客船；共建设39个游艇泊位，其中30尺游艇泊位12个、50尺24个、80尺3个；建设补给泊位1个；防波堤内侧预留公务船泊位功能。

二、总平面布置

为提高港内船舶泊稳条件，同时高效利用海域与岸线资源，结合数模试验结论，本工程水域布置采用防波堤半环抱式港池的总体布置形式，口门取西北向以挡住高频浪向。

本方案新建防波堤长度为682m，堤身长度为631m，堤头长51.0m，防浪墙顶高程6.7m，临港池侧顶高程为3.60m,直立式防波堤临港池侧顶高程3.65m；结合现有岸线，综合考虑近期新建突堤码头与后方堤岸的衔接，护岸长度为179m。

港池内设置公共客运（口岸）泊位功能区、游艇泊位功能区。公共客运（口岸）功能区布置在港池东侧岸线，客运码头布置于底高程-5.8m处，与后方岸线平行，形成码头泊位总长度 298m。该位置共可布置6个500GT客船泊位，分别为1#~6#泊位，近期使用4个，远期预留2个客船泊位的建设空间，或同时兼靠2个2000GT观光客船及现有“大湾区一号”和“大湾区二号”游船，远期预留空间则可兼顾1个2000GT观光客船。客运功能区南侧为游艇泊位功能区，共设置39个游艇泊位，其中 30 尺游艇泊位12个、50尺24个、80尺3个，并设置游艇上下岸钢引桥一处，宽度1.2m，坡度15°。水上综合补给泊位位于客运码头东北角内侧，仅考虑生活物资补给用。本工程防波堤堤头段内侧预留公务船靠泊功能。

本工程港池停泊水域宽度为2倍船宽，客运泊位停泊水域宽度取31m。回旋水域按

圆形设计，回旋圆直径按2倍的设计船长进行计算，综合考虑本工程的平面布置以及周边岸线、沙滩等环境敏感因素船舶回旋圆直径取164m。客船、公务船泊位码头高程取+3.65m，靠泊水域底标高设计-5.90m，回旋水域设计底标高取-5.90m。考虑游艇靠泊对波浪条件要求较高，以及防波堤内侧靠船，因此防波按不允许越浪计算，考虑波浪爬坡，防波堤防浪墙顶高程取+6.7m，内侧考虑船舶停靠及运输。

三、港池、航道冲淤变化预测

由于工程区海域平均含沙量很小，平均含沙量为0.002～0.004kg/m3，本工程港池仅有停泊区水域和进港航道局部小范围水深不足，需进行开挖，初步估计回淤量很小，港池水深基本可以保持稳定。

四、水工建筑物结构设计方案

本工程新建口岸码头1座，码头长度共298m（近期使用200m，远期建设预留98m空间），新建防波堤长度为682.0m，形成港池水域16.3万平方米。建设500GT客运泊位6个（近期使用4个，远期建设预留2个），可兼靠3个2000GT观光客船（近期使用2个，远期建设预留1个）；共建设39个游艇泊位，其中30尺游艇泊位12个、50尺24个、80尺3个；建设补给泊位1个；防波堤内侧预留公务船泊位功能。新建水工建筑物安全等级按二级设计，结构重要性系数取1.0，水工建筑物设计使用年限50 年。

表1、 口岸客运码头及游艇设计船型主要参数

（1）客运码头结构方案

客运码头布置于底高程-5.8m处，与后方岸线平行，形成码头泊位总长度 298m，近期 先建设200m客运结构，泊位宽度30m。码头采用重力式沉箱结构，码头面高程为3.65m，码头基础为换填的10~100kg块石基础。

沉箱主要尺度为：底宽5.02m（包括趾长），长度8.01m，高7.6m，沉箱前壁厚0.35m， 后壁厚0.35m，侧壁厚0.35m，隔板厚0.25m，底板厚0.5m，沉箱趾长1.0m，纵横向分隔数为1×2。沉箱采用对接方式安装，沉箱间倒滤井回填混合倒滤材料，箱格内回填砂（φ≥28o，含泥量小于5%）。

沉箱上方设置C40现浇L型胸墙，胸墙高度为2.8m。

码头防撞设施采用400H拱形护舷，竖向布置，护舷布置间距为5.5m。码头系缆设施

采用350kN系船柱。客运突堤码头与后方陆域采用高桩梁板栈桥结构型式衔接，栈桥长125.8m，宽30m。

（2）游艇码头结构设计方案

游艇码头沿防波堤南侧内侧布置，采用垂直于防波堤的浮码头结构型式。水上游艇共设置39个游艇泊位，位于客运码头南侧。游艇浮码头的结构包括：浮体、上部结构和定位桩。

定位桩是固定浮码头的主要受力结构，根据受力计算，每个辅栈桥采用定位桩固定，同时兼顾主栈桥的固定，定位桩采用Φ800mm 嵌岩桩。主栈桥与驳岸的连接采用复合材料的引桥，因本工程港池内部波浪大，需结合波浪情况考虑浮桥结构的加强。

（3）防波堤结构设计方案

防波堤分两种结构型式，西段防波堤堤头226m为斜坡式防波堤，南段防波堤与与客运码头连接段长302m，均为斜坡式结构，两段防波堤之间连接段为直立式防波堤，预留后期停靠公务船舶的可行性，长度为154.0m。

斜坡式防波堤段堤身段堤顶高程6.7m。防波堤堤身段堤心石为1~100kg块石，外坡  

安放一层9t扭王字块护面，厚度2050m，坡度为1:1.5，内坡设置1.4m干砌块石；

护面下为800~1000kg块石垫层，厚度1.40m；护底顶撑采用300~500kg块石。

直立式防波堤段胸墙高程为6.7m，防波堤宽度为15.79m，堤身段为沉箱结构。

沉箱主要尺度为：底宽10.05m（包括趾长），长度16.39m，高11.65m，沉箱前壁厚0.35m，后壁厚0.35m，侧壁厚0.25m，隔板厚0.25m，底板厚0.5m，沉箱趾长1.0m，纵横向分隔数为2×3。沉箱间倒滤井回填混合倒滤材料，箱格内回填砂（φ≥28o，含泥量小于5%）。

沉箱上方港池向外侧设置C40现浇L型胸墙，胸墙高度为3.05m，底宽5.53m

向港池侧同样设置C40现浇L型胸墙，胸墙高度为3.9m，底宽同样为5.53m。

基础采用1~100kg堤心石基础换填，考虑到区域波浪较大，港池外侧沉箱脚部采用1.3m厚600~800kg护脚，范围为35m宽，护脚块石下采用500mm碎石垫层。

五、主要设计参数

（1）客运泊位基本参数：码头面标高：3.65m；设计高水位：1.568m；设计低水位：-0.472m；客船泊位设计年吞吐量：185.57万人次；泊位年营业天数：客运泊位取310天；港口生产不平衡系数：客运泊位1.5；设计船型：详见表2、3。

表2、客船泊位

表3、游艇泊位

六、客运泊位上下船工艺方案选择

（1）方案一。500～2000GT客船主甲板面干舷高度一般约1.3～1.6m，上层甲板面一般高出主甲板面2.5～3m。本工程码头面高程3.65m，设计高水位1.568m，设计低水位-0.472m，在各种水位条件下，船舶主甲板面均在码头面以下，上层甲板面大部分情况位于码头面以上。

在此条件下，从节省工程投资角度出发，本方案考虑码头结构面上设置向下踏步，码头上配置简易移动式登船车。当客轮上下旅客甲板面位于码头面以下时，客舱旅客可通过码头踏步上下船，当客轮上下旅客甲板面位于码头面以上时，客舱旅客可通过移动式登船车/船舶舷梯上下船。

船舶舷梯是露天作业，设备简单，造价低，适应船型和水位变化的能力较差，旅客上、下船不舒适，该工艺方式人性化程度较低。

图1、 船舶舷梯

图2、移动式登船车

图3、码头踏步楼梯

（2）方案二。从提升项目形象，提高客运泊位上下船舒适和安全程度的角度出发，本方案考虑采用斜坡登船桥的上下船工艺。

登船桥能够为上下船的旅客提供了一个全天候、舒适和安全的行走空间，其主要由升降液压系统、通道、地板、幕墙、护栏、照明、空调等部分组成。

登船桥的走道坡度和对接位置均可根据船舶登船口的位置进行调整，满足各种条件下的上下船要求。由于存在旅客上下船甲板位于码头面以下工况，因此登船桥布置处的码头需设置凹口，以满足登船桥对接码头面以下登船口的要求。

图4、液压式斜坡登船桥

七、游艇泊位

根据总平面布置及水工结构方案，本工程游艇泊位采用浮码头型式，浮码头可随潮位变化自由浮动，旅客通过浮码头上下游艇。

考虑到本工程游艇类型、地形等因素，游艇上下岸工艺采用斜坡道工艺，配备艇架拖车或可调艇架车。

图5、游艇泊位

八、结语

综上，现代化的码头科技感更强，在现代技术、现代理念的支持下，由于港口码头工程建设要求不断提升，因此，加强对码头设计理念的不断创新，对工程设计方案不断的进行优化、细化，从而节省施工成本，保证工程的施工质量。本项目由于设计方案对各方面的因素进行了细化和优化，取得了满意的设计效果，得到了业主的好评。

参考文献

[1]《港口与航道水文规范》（JTS145-2015）

[2]《海港总体设计规范》（JTS165-2013）

[3）《游艇码头设计规范》（JTS165-7-2014）

[4]《交通客运站建筑设计规范》（JGJ/T60-2012）

[5]《国家口岸查验基础设施建设标准》（建标185-2017）