孙见锋，程 鹏，邢 飞

（1.山东省水利勘测设计院有限公司，山东 济南250013；2.中交广州水运工程设计研究院有限公司，广东 广州510220）

浮码头又称“趸船码头”，通常由趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥及护岸4 部分组成。由于趸船是随着水位变化而升降，所以趸船、锚链、撑杆和引桥等结构在使用过程中是不断活动的[1]，这也是浮码头和固定式码头最主要的区别。引桥的一端搭在趸船上，另一端直接架在护岸顶上。浮码头的优势为结构组成相对简单、主体质量容易控制、布置设计和拆除相对容易以及水位变化适应性好、造价低等，广泛应用于中国内河和沿海潮差较大且风浪掩护条件好的港口内[2]。浮码头设计中，趸船平面布置方案及其系留设施的选用和计算是重要内容之一。浮码头趸船的固定方式主要有带链、抛锚式（如图1 所示）、撑杆式（如图2 所示）以及锚链+撑杆混合式（如图3 所示）。带链式和撑杆式具有趸船位移小、船舶系靠稳妥、水位变动时管理方便等优点，适用于水位变幅小、流速小及受潮影响等地区；抛锚式被广泛用于水位变幅大、流速大的河岸区域；锚链+撑杆混合式适用于风浪和流速均较大的地区[3]。近些年来，随着船舶日趋大型化，船舶停靠浮码头时，趸船承受的撞击力、系揽力等大大增加，现有的锚链系留方式要满足工艺对趸船的位移要求的难度越来越大[4-5]。因此，探究新的趸船系留固定方式就显得十分迫切和重要。

图1 带链、抛锚式

图2 撑杆式

图3 锚链+撑杆式

近些年来，近海渔业资源日益减少，人们为获取更多的渔业资源，必须向更深更远的海域进行捕捞。而远洋捕捞对于物料补给和渔业制冰能力带来重大考验。某渔港为提升港区的物料补给和制冰能力，拟在已有港池内修建浮码头，浮码头后方将规划建设制冰车间和油库，制冰车间生产的冰块将通过后续配套的传送带设备运输至浮码头，油库将通过输油管线把油输送至浮码头处供油阀。本设计中由于岸线资源有限，受港池进出港船只影响，抛锚水域小，探索采用桩簇、灌注桩和沉箱等结构方案来固定趸船。

本文根据实际工程情况，对浮码头平面方案和趸船系留固定设施设计进行了优化比选，为工程设计提供参考。

1 工程概况

该渔港一期已建成东、南、西3 面共1 800 m 的防波堤，520 m 的400HP 主体码头，100 m 的185HP 主体码头，400 m 的中小渔船主体码头；完成港池、航道疏浚10 万m3，陆域回填46 万m3，港区道路及配套设施齐全。二期陆域回填工程项目建成后形成陆域面积59 万m2。建成后港池面积55 万m2，拥有大小泊位34个，泊位水深最高潮可达9 m，最低潮为﹣5 m，可停靠1 500 多艘渔船。新建浮码头建设地点位于港池东北角。浮码头由趸船、钢栈桥、作业平台、锚链及灌注桩构成。

2 工程地质及水文地质

2.1 地形、地貌

场地地貌单元为滨海相沉积地貌。场地为近海海底，最低潮时仍不能露出，整体地势较平坦，地面标高最大值为﹣3.74 m，最小值为﹣4.02 m，地表相对高差为0.28 m。

2.2 地基土的分布及其工程地质特征

根据本次勘察结果，场地内地层自上而下分述如下：①流泥（Q4 m）。灰色、流塑、干强度差、韧性差，无法取到原状样、无摇震反应、有腥臭味。场区普遍分布，厚度为0.60～1.10 m，平均0.83 m；层底标高为﹣5.12～﹣4.34 m，平均﹣4.75 m；层底埋深为0.60～1.10 m，平均0.83 m。②强风化花岗片麻岩（Pt）。黄褐色、密实，具细粒变晶结构，片麻状构造，主要矿物成分为长石、石英及暗色矿物，可见较多云母质，岩芯扰动易碎，呈砾砂状或碎石状，局部呈碎块状，偶呈短柱状，进尺不均。岩体为破碎的软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层未穿透。场区普遍分布，揭露厚度为10.10～12.50 m，平均11.03 m；揭露层底标高为﹣17.30～﹣14.44 m，平均﹣15.79 m；揭露层底埋深为10.70～13.30 m，平均11.87 m。

本层做标准贯入试验3 次，统计数据如表1 所示。

表1 标准贯入试验统计数据

2.3 各岩土层参数

根据现场鉴别岩土状态、标贯试验，结合当地建设经验，并依据JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中的相关内容，确定承载力特征值fak、重度γ、压缩及变形模量Es及Eo、钻（冲）孔灌注桩的侧摩阻力特征值qsia、钻（冲）孔灌注桩的端阻力特征值qpa等参数，如表2 所示。

表2 各岩土层参数表

3 浮码头平面布置方案设计

浮码头由4 艘钢制趸船、管桩桩、锚链和钢栈桥等组成。钢制趸船的尺寸为28 m×7 m×1.4 m（长×宽×吃水深）；钢栈桥采用桁架式结构，尺寸为24 m×4.0 m（长×宽）。组成浮码头的趸船轴线垂直于岸线方向，分2 排并列布置，每列趸船由2 艘趸船组成。2 列趸船之间设置1 排灌注桩，灌注桩桩径为1 500 mm，共计4 根；灌注桩通过套箍装置与趸船连接，实现趸船沿着灌注桩上下移动。2 排趸船之间设置2 道钢栈桥，方便人员及货物运送。趸船通过2 道钢栈桥与岸边的作业码头相连接，如图4 所示。竣工后的浮码头如图5 所示。

图4 浮码头平面布置图

图5 竣工后的浮码头

4 浮码头固定方案设计

浮码头趸船的系留，可按码头靠泊船驳种类与吨位、趸船允许位移量等使用要求和趸船所处的水域限界、水位差、水流、波浪、水底土质等环境条件选用锚链和锚、撑杆系统或定位墩等方式。

4.1 方案一：锚链+桩簇

桩簇采用钢管组成的类导管架结构，钢管底座为嵌入岩体的钢管桩。桩簇在陆地制作完成之后运输到海上，钢管嵌岩桩底座先定位施工好，露出水面以上2.0 m，嵌岩桩施工完成后，对各个桩的中心距及垂直度进行测量，在桩簇陆地制作过程中随时进行各个钢管中心距之间距离的复测，确保陆地制作的桩簇导管架和水上嵌岩桩底座中心对中。该方案可以使得陆上桩簇钢管结构、趸船结构加工制作和海上钢管嵌岩桩施工同步进行，能够加快施工进度。该方案桩簇结构涉及钢结构节点多，结构本身受力相对复杂，节点安全对计算要求高。

4.2 方案二：锚链+灌注桩

采用4 根直径为1 500 mm 的灌注桩，根据浮码头正常运行作业的要求，设计桩顶标高为8.0 m，桩底标高为﹣10.0 m，桩体嵌入岩体5.0 m。趸船与灌注桩之间通过滚轮橡胶护舷连接，从而确保趸船能够随着水位的升降沿着灌注桩上下浮动，发挥浮码头的正常效用。钻孔灌注桩施工过程中用到的钢护筒在施工结束后予以保留。此灌注桩施工方案为水下施工，对作业天气要求较高。

4.3 方案三：沉箱

2 列趸船之间布置2 处沉箱，沉箱与趸船之间通过钢结构连接，钢结构与沉箱之间通过滚动支座连接，从而实现趸船随着水位变动沿着沉箱上下浮动。

各方案之间优缺点如表3 所示，本项目建设推荐采用方案二。

表3 趸船固定方案比选

5 小结

本文结合实际工程给出了浮码头平面方案设计，并对趸船系留设施设计方案进行了优化比选，通过对比选择，最后推荐“锚链+灌注桩”的固定方式作为本项目的具体实施方案。趸船与灌注桩之间通过滚轮橡胶护舷连接，从而确保趸船能够随着水位的升降沿着灌注桩上下浮动，实际运行过程中，浮码头运行良好。该方案布置形式为类似工程设计提供了一些参考。