宝钢集团有限公司(以下简称宝钢)选址建厂至今所有码头建设项目的规划、勘测、设计工作均由中交第三航务工程勘察设计院(以下简称三航设计院)承担。三航设计院从1977年12月开始参加宝钢的规划与设计工作。在先进管理理念的带动下,宝钢的码头设计不断取得技术进步与创新,推动我国港口建设技术的发展。今日的宝钢早已成为我国钢铁业的龙头企业和举世闻名的世界500强企业之一。
　　码头是宝钢生存和发展的生命线。在建设初期,其原料(铁矿石、煤炭、石灰石、白云石、重油和废钢等)进厂和成品出厂的水运量占总运量的98%。即使在目前陆路交通较为发达的情况下,水运量仍占宝钢进出厂总运量的96%以上。可以看出,码头是宝钢极为重要的辅助生产设施。逾30年来,三航设计院完成宝钢码头设计项目逾80项,建成的码头岸线长度逾,码头年吞吐能力近万t。在宝钢先进管理模式的带动下,三航设计院的码头设计技术不断创新,大力推动我国港口建设技术的发展。例如,宝钢1期原料卸船码头是20世纪70年代建成的国内第1座反F型平面布置、可停靠10万t级矿石船的码头。码头选用双悬臂桥式抓斗卸船机,可利用同一台卸船机对2侧船舶(不同时)进行卸船作业(见图1)。这种设计不仅大大节省码头占用岸线的长度,还能缩短船舶靠离泊等辅助作业所用时间,提高卸船效率。再如,宝钢马迹山矿石中转码头是20世纪末建造的国内第1座典型的外海开敞式码头,是在水深、浪高、流急的复杂条件下,巧妙利用3面环山、1面向海的山岙地形建造的,可停靠30万t级矿石船的深水码头(见图2)。
　　
　　图1宝钢1期原料卸船码头断面
　　
　　图2马迹山矿石中转码头平面设计
　　
　　卸船码头使用的桥式抓斗卸船机效率达,为当时国内最大的卸船机。码头结构及工艺系统也有多处创新。由于建造码头处水下地形极为复杂,因此针对不同的地质条件,在总长(卸船码头长866 m,装船码头长855 m)的码头中采用高桩梁板、高桩墩台、重力式墩台和嵌岩导管架等多种码头结构型式,桩基有打入钢管桩、嵌岩桩、锚岩桩、碎石稳桩嵌岩、斜桩锚杆嵌岩等多种桩型,能较好地适应不同水深、不同岩基埋深条件下靠泊不同船型的结构安全需要。在长620 m的码头前后引桥及水上转运站平台上采用预应力混凝土大管桩、钢管桩、PHC桩及钻孔灌柱桩,以适应不同水深、不同地基条件与不同荷载的要求。为缩短“卸船―堆场―装船”流程中带式输送机的输送距离,在高生产率(额定生产率 t/h)、长距离(堆场输送机长约750 m)条件下创造性地选择可逆向运行的带式输送机与堆取料机相连,达到缩短输送距离、降低能耗、降低营运费用的目的。针对海岛用电紧张的情况,采用静止型无功功率自动补偿装置供电,有效控制无功时的电量损耗。在宝钢原料码头3期工程中,建设可停靠20万t级兼靠30万t级减载矿石船的泊位,创下当时全国江河口码头之最。为实现卸船作业高效、节能、环保的目标,采用连续式链斗卸船机(见图3),其额定效率为 t/h,在当时创下全国纪录。
　　
　　图3连续式卸船机
　　
　　逾30年来,宝钢在钢材产品种类上不断填补国内空白,如20世纪90年代生产的石油钻井用无缝钢管、20世纪末期生产的汽车用冷轧薄板、21世纪初生产的造船用宽厚板等。为了满足这些产品水上外运的需要,三航设计院在码头结构及装卸工艺设计上不断创新。例如,为装卸大规格的钢板和无缝钢管,1期成品码头采用大宽前门架(前门架宽于后门架)的装卸桥,并配备国内独有的电子吸铁盘式吊具装卸板材。又如,近期为了满足造船用宽厚板外运迅速增长的需要,建造国内第1座装卸宽厚板的码头和电子吸铁式宽厚板装卸桥;为提高装船效率和作业安全,研制装载宽厚板框架箱。目前,三航设计院正在研究将宽厚板装船作业由吊装改成滚装的技术,并在宝钢的组织下,研究钢材集装化码头和钢材全天候码头的建设。在接卸矿石码头的设计中,与设备制造厂合作,探索无人操作堆取料机及堆场进出料工艺系统全自动化的可行性。
　　已过“三十而立”的宝钢,正在科学发展观指导下实现新一轮发展战略,以期达到万t产能规模。三航设计院将在今后的码头设计项目中不断创新,创造更多的新结构、新技术和新工艺,进一步推动我国港口建设技术的发展。●
　　(作者李树国系中交第三航务工程勘察设计院有限公司董事、副总经理)