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摘要：近几年来泉金航线客运量日益增大，由于原客运码头设施简陋，需对其进行改扩建。为了充分利用宝贵岸线资源，减小工程建设对“泉金航线”正常运营的影响，本文从多个角度对石井客运码头设计进行了多方案的探讨，并选取了最优结构方案，为码头岸线的合理使用和后期工程续建提供了依据。
关键词：客运码头岸线扩建结构型式
Abstract：This years the passenger traffic of Quan-Jing Line was increasingly，because of former passenger terminal was tatty，so need to be expanded. In the interest of fully utilizing precious coast resources，reducing the impact of project construction on operation of Quan-Jing Line，the paper has discussed the design of Shi Jing passenger terminal from various aspects，to achieved the best scheme and thus may serve as a reference for the rational use and post-project continued construction of the quay.
Key Words： passenger terminalcoastexpansionstructure type
中图分类号：U656.1+36文献标识码：A 文章编号：
石井对台客运码头位于围头湾港区石井作业区，地处围头湾内安海湾口西岸。近几年来泉金航线（泉州-金门）客运量日益增大，为了促进闽台商贸旅游和文化交流的发展，受当地政府委托，我院对石井客运码头进行改造设计。通过对现有码头所属岸线进行整合，建设新的客运码头，以适应闽台之间日益增长客运量的需要，并为泉金航线远期发展预留空间。
1码头现状及存在问题
码头所处岸段岸线总长279m，其中客运码头占用岸线66m，主要停靠33.5m长的泉金客轮；其余为千吨杂货码头岸线，根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）计算千吨级杂货泊位长度Lb=L+2d =10+85+10=105m，可见码头岸线使用不甚合理。
现有客运码头主要由直立式靠船岸壁、钢引桥和液压提升系统组成，共占用岸线66m，后方陆域纵深约120m。码头设施较简陋，局部结构破损较严重。作业中钢引桥最大坡度接近1:4，旅客上下极为不便，且存在一定的安全隐患。近几年往来泉金航线的商贸旅游客流量迅猛增加，客运新码头的建设已迫在眉睫。
图1岸线现状图
图2客运码头现状图
2 自然条件[1]
(1)风况：据统计，对本海域有影响的台风平均每年1～2次，夏季以南南西向风为主，其它季节以东北风为主，全年≥6级的日数为36.9天。
(2)潮位(高程基准面为当地理论最低潮面，下同)：本海区潮汐属正规半日潮，最大潮差6.82m，最小潮差2.32m，平均潮差4.19m，设计高水为6.27m，设计低水位为0.75m。
(3) 最大波浪：设计高水位下五十年一遇ESE向H1%＝2.56m。
(4) 靠泊船型
“泉金航线”客轮主尺度表（单位：m） 表1
船长 船宽 型深 吃水 干舷 备注
33.5 6.5 2.8 1.6 1.2 无船艏、舯或艉跳板
(5) 工程地质
根据钻探揭露，码头区内地层自上而下为淤泥、、残积砂质粘性土、全风化岩、强风化岩。
3 设计方案
3.1设计中应注意的几个问题
通过对港区岸线现状、自然条件、已建直立岸壁的结构型式、客运码头使用特点等诸多因素的综合分析，设计中应重点考虑以下几个问题：
(1) 工程海域潮差较大，需确保不同水位下码头的正常营运；
(2) 工程海域台风较频繁，需确保码头在台风期的安全稳定性；
(3) 工程属于老码头改造工程，兼顾上、下游邻近岸线使用要求，合理利用码头岸线，确保远期续建的可能；
(4) 客运码头主要为旅客提供集散服务，不但要满足客运码头的功能要求，还要保证旅客上、下船的安全性、舒适性和便捷性，需合理选择船上下船工艺方式；
(5) 充分考虑新旧码头的合理衔接和分工，施工期应尽量减少对老码头运营的影响，确保泉金航线正常通航。
3.2结构方案比选
客滚码头的设计主要在于旅客上岸方式的选取，目前国内客滚码头的上岸方式主要有固定式斜坡道和可调式斜坡道两种结构型式，现分述如下：
3.2.1固定式斜坡道方案
该方案需在码头适当位置设置固定式斜坡结构（如图3），船舶作业时通过船舶跳板与斜坡道直接搭接，实现来往旅客的上下岸。
图3固定式斜坡道简图
该方案的优缺点分析：① “泉金航线”目前营运的客轮自身无船艏、舯或艉跳板，若自行设置跳板设施，旅客上下岸时可能存在一定的安全隐患。②本工程海域潮差较大，为满足不同水位时客轮的正常靠泊作业，经计算斜坡道长度不宜小于36m[2]；需对现有码头岸壁进行大范围的开挖，对斜坡道两侧码头的结构稳定性也会产生不利影响。③港区后方场地狭窄，斜坡道的布置将减小港区陆域面积，且对港区不利整个场区的有效使用。综上所述，对本工程而言，设置固定式斜坡道的结构方案是不可行的。
3.2.2可调式斜坡道方案
（1）接岸引桥+动力提升系统方案
动力提升系统分为液压和机械两种方式。机械式一般为传统卷扬式，投资较省，但其结构复杂，维护工作量相对较大，钢丝绳维修更换率高。液压式具有体积小、重量轻、结构紧凑、使用寿命长等优点。结合港区现状及码头使用要求，布置了结构方案一（如图4）。
图4方案一
该方案在码头前沿增设桩基结构的上岸平台和液压提升系统基础，桩基上岸平台尺度取10m×12m。根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）第4.3.6条，现有泊位长度取45m；千吨级杂货泊位长度取105m。根据《滚装码头设计规范》（JTS165-6-2008）第3.3.3条，新建泊位长度：Lb＝L+Lt+Lj+d=33.5+34.5+10 =78m[4]。
该方案的优缺点分析：工程投资最省，建设工期快；方案施工简单，对原泊位正常营运和岸壁结构安全影响较小；接岸设施结构抗波浪性能好。码头占用岸线较多；剩余岸线88m不满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；接岸设施运行需专人负责，维护量较大。
（2）接岸引桥+趸船方案
目前国内客轮码头较多采用接岸引桥+趸船的设计方案，该方案趸船兼做靠船平台，码头结构断面如图5，其主要区别在趸船定位方式的不同。趸船的定位方式主要有以下三种：①采用桩基定位，②采用重力墩定位，③采用锚链和撑杆定位，结合港区现状及码头使用要求，分别布置了一个结构方案。
图5接岸引桥+趸船方案方码头结构断面图
图6方案二
該方案采用桩基进行趸船定位，平面布置如图6，在码头前沿设置一座钢趸船，钢趸船通过钢引桥与岸壁连接，钢趸船定位采用钢管桩桩簇。根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）第4.3.8条，现有泊位长度：Lb＝ξL+d＝1.25×33.5+5＝46.9m，为减少桩基施工对原码头正常营运的影响，取55m；千吨级杂货泊位长度不小于Lb＝ξL+d＝1.25×85+10＝116.25m[3]。
该方案的优缺点分析：码头占用岸线较少，剩余岸线134m可满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；方案施工仅需对引桥处岸壁胸墙进行拆除，对原泊位正常营运及岸壁结构安全影响较小；接岸设施结构抗波浪性能好；钢引桥坡度随水位变化上下自行变幅，使用方便。工程投资略大，码头钢结构维护量较大。
若采用采用重力墩进行趸船定位，其总平面布置与方案二相同。但重力墩式基础需对原结构大范围开挖，对直立岸壁的整体稳定性影响较大。
图7方案三
该方案采用锚链+锚+钢撑杆的组合结构进行船定位，平面布置如图7。根据《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》（JTJ294-98）附录B，经计算锚链的水平长度不宜小于38m，规格为直径锚链Φ53[2]。
该方案的优缺点分析：工程投资较小，建设工期较快；方案施工仅需对引桥处岸壁胸墙进行拆除；对岸壁结构安全影响较小。码头岸线占用较多，剩余岸线82m不满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；码头钢结构维护量较大；接岸设施结构抗波浪性较差，本工程海域波浪较大，极端气候条件下容易发生走锚事故，存在一定的安全隐患。
经从岸线的合理有效利用、旅客上下船的安全舒适性和便捷性、工程投资、建设工期、工程对外形象等多角度综合权衡，最终确定设计方案2。
5 结语
石井客运码头工程属于老码头改造工程，已于2010年顺利通过相关部门组织的竣工验收，同年9月经历了超强台风“凡亚比”的考验，至今码头使用情况良好。
图9新建码头现状图
本文通过对工程所处岸段岸线的整体分析和对码头设计多个角度多方案的探讨，从而确定了最佳的结构方案，同时合理有效的利用了宝贵的岸线资源，为石井客运站码头的合理使用和后期续建工程提供了依据，可供类似工程决策参考。。
参考文献：
[1]泉州港石井客运站码头扩建工程施工图设计文件[R]. 福州：福建省交通规划设计院,2009.
[2] JTJ294-98，斜坡码头及浮码头设计与施工规范[S].
[3] JTJ211-99，海港总平面设计规范[S].
[4] JTS165-6-2008，滚装码头设计规范[S].
作者简介：周伟才（1981--）男，硕士，工程师，国家注册土木工程师（港口及航道工程），从事港口及航道工程设计。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：客运码头岸线扩建结构型式
Abstract：This years the passenger traffic of Quan-Jing Line was increasingly，because of former passenger terminal was tatty，so need to be expanded. In the interest of fully utilizing precious coast resources，reducing the impact of project construction on operation of Quan-Jing Line，the paper has discussed the design of Shi Jing passenger terminal from various aspects，to achieved the best scheme and thus may serve as a reference for the rational use and post-project continued construction of the quay.
Key Words： passenger terminalcoastexpansionstructure type
中图分类号：U656.1+36文献标识码：A 文章编号：
石井对台客运码头位于围头湾港区石井作业区，地处围头湾内安海湾口西岸。近几年来泉金航线（泉州-金门）客运量日益增大，为了促进闽台商贸旅游和文化交流的发展，受当地政府委托，我院对石井客运码头进行改造设计。通过对现有码头所属岸线进行整合，建设新的客运码头，以适应闽台之间日益增长客运量的需要，并为泉金航线远期发展预留空间。
1码头现状及存在问题
码头所处岸段岸线总长279m，其中客运码头占用岸线66m，主要停靠33.5m长的泉金客轮；其余为千吨杂货码头岸线，根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）计算千吨级杂货泊位长度Lb=L+2d =10+85+10=105m，可见码头岸线使用不甚合理。
现有客运码头主要由直立式靠船岸壁、钢引桥和液压提升系统组成，共占用岸线66m，后方陆域纵深约120m。码头设施较简陋，局部结构破损较严重。作业中钢引桥最大坡度接近1:4，旅客上下极为不便，且存在一定的安全隐患。近几年往来泉金航线的商贸旅游客流量迅猛增加，客运新码头的建设已迫在眉睫。
图1岸线现状图
图2客运码头现状图
2 自然条件[1]
(1)风况：据统计，对本海域有影响的台风平均每年1～2次，夏季以南南西向风为主，其它季节以东北风为主，全年≥6级的日数为36.9天。
(2)潮位(高程基准面为当地理论最低潮面，下同)：本海区潮汐属正规半日潮，最大潮差6.82m，最小潮差2.32m，平均潮差4.19m，设计高水为6.27m，设计低水位为0.75m。
(3) 最大波浪：设计高水位下五十年一遇ESE向H1%＝2.56m。
(4) 靠泊船型
“泉金航线”客轮主尺度表（单位：m） 表1
船长 船宽 型深 吃水 干舷 备注
33.5 6.5 2.8 1.6 1.2 无船艏、舯或艉跳板
(5) 工程地质
根据钻探揭露，码头区内地层自上而下为淤泥、、残积砂质粘性土、全风化岩、强风化岩。
3 设计方案
3.1设计中应注意的几个问题
通过对港区岸线现状、自然条件、已建直立岸壁的结构型式、客运码头使用特点等诸多因素的综合分析，设计中应重点考虑以下几个问题：
(1) 工程海域潮差较大，需确保不同水位下码头的正常营运；
(2) 工程海域台风较频繁，需确保码头在台风期的安全稳定性；
(3) 工程属于老码头改造工程，兼顾上、下游邻近岸线使用要求，合理利用码头岸线，确保远期续建的可能；
(4) 客运码头主要为旅客提供集散服务，不但要满足客运码头的功能要求，还要保证旅客上、下船的安全性、舒适性和便捷性，需合理选择船上下船工艺方式；
(5) 充分考虑新旧码头的合理衔接和分工，施工期应尽量减少对老码头运营的影响，确保泉金航线正常通航。
3.2结构方案比选
客滚码头的设计主要在于旅客上岸方式的选取，目前国内客滚码头的上岸方式主要有固定式斜坡道和可调式斜坡道两种结构型式，现分述如下：
3.2.1固定式斜坡道方案
该方案需在码头适当位置设置固定式斜坡结构（如图3），船舶作业时通过船舶跳板与斜坡道直接搭接，实现来往旅客的上下岸。
图3固定式斜坡道简图
该方案的优缺点分析：① “泉金航线”目前营运的客轮自身无船艏、舯或艉跳板，若自行设置跳板设施，旅客上下岸时可能存在一定的安全隐患。②本工程海域潮差较大，为满足不同水位时客轮的正常靠泊作业，经计算斜坡道长度不宜小于36m[2]；需对现有码头岸壁进行大范围的开挖，对斜坡道两侧码头的结构稳定性也会产生不利影响。③港区后方场地狭窄，斜坡道的布置将减小港区陆域面积，且对港区不利整个场区的有效使用。综上所述，对本工程而言，设置固定式斜坡道的结构方案是不可行的。
3.2.2可调式斜坡道方案
（1）接岸引桥+动力提升系统方案
动力提升系统分为液压和机械两种方式。机械式一般为传统卷扬式，投资较省，但其结构复杂，维护工作量相对较大，钢丝绳维修更换率高。液压式具有体积小、重量轻、结构紧凑、使用寿命长等优点。结合港区现状及码头使用要求，布置了结构方案一（如图4）。
图4方案一
该方案在码头前沿增设桩基结构的上岸平台和液压提升系统基础，桩基上岸平台尺度取10m×12m。根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）第4.3.6条，现有泊位长度取45m；千吨级杂货泊位长度取105m。根据《滚装码头设计规范》（JTS165-6-2008）第3.3.3条，新建泊位长度：Lb＝L+Lt+Lj+d=33.5+34.5+10 =78m[4]。
该方案的优缺点分析：工程投资最省，建设工期快；方案施工简单，对原泊位正常营运和岸壁结构安全影响较小；接岸设施结构抗波浪性能好。码头占用岸线较多；剩余岸线88m不满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；接岸设施运行需专人负责，维护量较大。
（2）接岸引桥+趸船方案
目前国内客轮码头较多采用接岸引桥+趸船的设计方案，该方案趸船兼做靠船平台，码头结构断面如图5，其主要区别在趸船定位方式的不同。趸船的定位方式主要有以下三种：①采用桩基定位，②采用重力墩定位，③采用锚链和撑杆定位，结合港区现状及码头使用要求，分别布置了一个结构方案。
图5接岸引桥+趸船方案方码头结构断面图
图6方案二
該方案采用桩基进行趸船定位，平面布置如图6，在码头前沿设置一座钢趸船，钢趸船通过钢引桥与岸壁连接，钢趸船定位采用钢管桩桩簇。根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）第4.3.8条，现有泊位长度：Lb＝ξL+d＝1.25×33.5+5＝46.9m，为减少桩基施工对原码头正常营运的影响，取55m；千吨级杂货泊位长度不小于Lb＝ξL+d＝1.25×85+10＝116.25m[3]。
该方案的优缺点分析：码头占用岸线较少，剩余岸线134m可满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；方案施工仅需对引桥处岸壁胸墙进行拆除，对原泊位正常营运及岸壁结构安全影响较小；接岸设施结构抗波浪性能好；钢引桥坡度随水位变化上下自行变幅，使用方便。工程投资略大，码头钢结构维护量较大。
若采用采用重力墩进行趸船定位，其总平面布置与方案二相同。但重力墩式基础需对原结构大范围开挖，对直立岸壁的整体稳定性影响较大。
图7方案三
该方案采用锚链+锚+钢撑杆的组合结构进行船定位，平面布置如图7。根据《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》（JTJ294-98）附录B，经计算锚链的水平长度不宜小于38m，规格为直径锚链Φ53[2]。
该方案的优缺点分析：工程投资较小，建设工期较快；方案施工仅需对引桥处岸壁胸墙进行拆除；对岸壁结构安全影响较小。码头岸线占用较多，剩余岸线82m不满足千吨级杂货船的靠泊作业要求；码头钢结构维护量较大；接岸设施结构抗波浪性较差，本工程海域波浪较大，极端气候条件下容易发生走锚事故，存在一定的安全隐患。
经从岸线的合理有效利用、旅客上下船的安全舒适性和便捷性、工程投资、建设工期、工程对外形象等多角度综合权衡，最终确定设计方案2。
5 结语
石井客运码头工程属于老码头改造工程，已于2010年顺利通过相关部门组织的竣工验收，同年9月经历了超强台风“凡亚比”的考验，至今码头使用情况良好。
图9新建码头现状图
本文通过对工程所处岸段岸线的整体分析和对码头设计多个角度多方案的探讨，从而确定了最佳的结构方案，同时合理有效的利用了宝贵的岸线资源，为石井客运站码头的合理使用和后期续建工程提供了依据，可供类似工程决策参考。。
参考文献：
[1]泉州港石井客运站码头扩建工程施工图设计文件[R]. 福州：福建省交通规划设计院,2009.
[2] JTJ294-98，斜坡码头及浮码头设计与施工规范[S].
[3] JTJ211-99，海港总平面设计规范[S].
[4] JTS165-6-2008，滚装码头设计规范[S].
作者简介：周伟才（1981--）男，硕士，工程师，国家注册土木工程师（港口及航道工程），从事港口及航道工程设计。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。