溜槽式上料码头应用实例分析
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摘 要 本文主要介绍吉布提某港口码头项目的临时石料出运码头设计方案。本项目水抛石料工程量较大，其中大部分需依托开体驳船装料水上抛填，本文通过优化国内较为常规的溜槽码头设计得出一种更为经济便捷的上料码头设计工艺。
关键词 重力式码头;临时工程;石料出运;溜槽
1 工程概况
吉布提多哈雷多功能港口项目一期位于非洲吉布提多哈雷。其中码头水抛石料方量约80万m?，需要通过船机驳运，故需建立一个临时运输码头。本项目上料驳船采用1200m?非自航开体驳“大润33”，型长45m，型宽12m，型深4.8m，空载吃水1.4m，满载吃水3.5m;装料舱长24m，宽10m，装料舱壁与船帮间距1m。
2 方案确定
临时石料出运码头停靠船舶固定，使用功能单一，使用周期短。因此，经济实用是临时码头建设的主旨。郭家永[1]通过研究临时石料出运码头工艺得出一种钢溜槽上料码头结构，该上料工艺成本低，装料效率高。该工程中我们对该溜槽码头工艺进行改进，取消卷扬机及供电系统，通过现场实验选定一个固定的溜槽倾角;利用现场丰富的石料资源，将码头面层抬高，土方车从后方陆域爆破料场装料运输至码头直接卸料至船上，取消溜槽码头边的临时堆料场建设和装载机二次卸料。
3 码头断面设计
3.1 钢溜槽设计
钢溜槽设计主要分溜槽倾角、长度、钢材选择。
首先确定钢溜槽倾角。本工程使用钢溜槽卸料规格为10～100kg基床块石、10～200kg箱后棱体块石，土方车直接倾倒卸料至溜槽，以此将石料滑移至开体驳装料仓。在钢溜槽倾角后即进行溜槽长度设计。钢溜槽长度基于开体驳船宽，开体驳船宽方向应均衡装料，不出现单侧倾斜，要求通过溜槽滑入装料仓的石料必须堆置于料仓中部。钢材选型主要目的在于能够承受17m?土方车卸料冲击力。
3.2 码头面标高设计
临时溜槽上料码头面标高取决于钢溜槽的长度及倾角、当地潮位、开体驳吃水。从项目当地的水文气象资料得：最高施工水位+2.6m，同时考虑船体型深4.8米、空载吃水1.4米，溜槽挡板高度方向3.05米，溜槽挡板顶部距离码头面为0.55米，码头面标高在+8.5m时，可保证开体驳在任何潮位下均能顺利靠泊装料。
3.3 码头结构设计
溜槽码头设计承载力为10t/㎡，根据溜槽码头位置地质资料，基床为珊瑚礁灰岩，平均标贯击数为45N，承载力较好，拟采用重力式方块结构。溜槽码头基床采用3m厚10～100kg块石水下重锤夯实，墙身结构采用4m*4.5m*4.8m预制空心方块，方块壁厚300mm，底板厚500mm，方块内填充10～100kg块石。上部结构采用1.7m厚整体现浇胸墙结构，胸墙后方设1.5米卸荷板与胸墙一次浇筑完成。胸墙上部设60cm宽3m高钢筋混凝土挡墙[2]。
4 码头平面设计
4.1 设计原则
码头长度及溜槽布置以确保开体驳料仓长度方向均能装料为前提。码头后平台设计宗旨在于土方车能够顺利倒车的将石料卸入钢溜槽。
4.2 码头长度及溜槽布置
考虑到开体驳装料仓全长24米，而一个固定卸料点可保证4米宽度范围内均能装料，开体驳两侧缆绳通过岸上系船柱牵引调节开体驳停靠码头的前后位置，保证一个固定卸料点可兼职装料的长度为12米，此时开体驳在靠泊时前后可调节的距离幅度须达到4米，从而确保开体驳24m长料仓能够均匀上料，而不至于石料仅堆积于钢溜槽下部。故码头设计长度定为32米，设两个卸料点。
4.3 码头后平台
后平台主要功能是确保土方车在行车、倒车、卸料的过程中能有充足的安全距离，避免车辆出现不必要的交通事故。本次负责运料的土方车长度：7.2米、宽度2.48米，高度：3米，当土方车驶入码头平台后，为确保车身能安全的掉头，需确保有1倍车身长度的转弯半径，故平台至少需要直径15米的范围，同时考虑码头本身设置有2个卸料点，需确保两辆土方车均能有充足的安全行驶距离。故码头后平台距离宽度方向设定为30米。
5 码头附属设施
根据重力式码头结构，停泊的开体驳船型，设计两个25吨系船柱，分别在胸墙两侧，系船柱间距32米。同时在混凝土挡墙顶部设置2段30cm高，30cm宽挡坎，确保运料土方车在倒卸料过程中后轮不致滑落。在2个卸料口及卸料平台边缘均设置钢护栏，护栏高度1.5米，横档间距500mm，竖向立杆间距500mm，钢护栏喷涂红白反光警示漆。采用废旧大型车辆轮胎作为护舷，每间距2米设一个护舷。考虑上料平台与原地面存在4米的高差，土方车上下平台通道按7%的坡度设计，为保证车辆在通道行驶时的安全，在通道两侧每隔3米设置一个反光路锥。为满足夜间施工要求，在钢立柱顶部设置4盏1kW照明灯，照明方向以不影响土方车倒车后视镜视线为宜，在临海侧设置4盞照明灯保障开体驳夜间安全靠泊。
6 应用情况
（1）溜槽码头使用期间荷载较大，使用前检测混凝土试块强度达到设计强度要求，严禁土方车超载作业。使用期间定期进行沉降、位移观测，累计观测一个月最大沉降3cm，最大位移1.5cm，平均沉降2.1cm，平均位移1.2cm，趋于稳定。
（2）作为临时工程，溜槽码头设计坚持经济合理为原则。本工程中，溜槽码头预制方块内芯按正式工程沉箱内芯设计，无须另行加工内芯模板，方块外模及现浇胸墙外模采用正式工程模板改造，大大减少了模板成本;预制方块重量（78t）设计在现场挖泥船起重能力（80t）范围内，减少起重船投入;码头后方全部采用开山石回填，充分利用现场充足的石料资源。这些措施极大地减少了溜槽码头的建设成本。经测算，3项措施累计节约成本153万人民币。
（3）吉布提水工市场前景广阔，溜槽码头的建设也为后续港口项目临时码头施工做了一次成功尝试，积累了宝贵的实施经验。
7 结束语
本项目溜槽码头建成以来，已顺利装运石料30万m?，高峰期每天装料5船，具备全天候装料条件。溜槽码头结构形式简单，装料过程不需其他机械设备配合，装料效率高，工程造价低，进度快，整个溜槽码头建设总造价约420万人民币，工期45天，在地质基础较好的情况下出石码头采用该结构形式具有较大的进度、成本等方面的优势，具有较高的推广价值。
参考文献
[1] 郭家永，巴特儿.临时码头的装卸工艺与改进[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/06358d09bb68a98271fefac8.html，2011-10-29.
[2] 谢全敏，王红彬，吴勇.危岩体削方石料转运溜槽系统研究[J].武汉理工大学学报，2011，（5）：104-107.
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