資源節(jié)約型集裝箱港口設(shè)計(jì)總體思路

資源節(jié)約型集裝箱港口設(shè)計(jì)總體思路胡雄偉【摘要】通過(guò)分析集裝箱港口資源節(jié)約現(xiàn)狀，提出資源節(jié)約型集裝箱港口設(shè)計(jì)理念.分析集裝箱港口資源因素,抓住集裝箱港口建設(shè)過(guò)程中資源節(jié)約的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，積極推廣資源節(jié)約的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，提出集裝箱港口設(shè)計(jì)階段關(guān)于資源節(jié)約方法及途徑的基本經(jīng)驗(yàn).【期刊名稱】《水運(yùn)工程》【年（卷），期】2013（000）004【總頁(yè)數(shù)】7頁(yè)（P62-68）【關(guān)鍵詞】資源節(jié)約型;集裝箱港口;設(shè)計(jì)總體思路;基本經(jīng)驗(yàn)【作者】胡雄偉【作者單位】中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，上海200032【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】U65節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是國(guó)家的基本國(guó)策。港口作為水陸交通運(yùn)輸?shù)臉屑~節(jié)點(diǎn)，在資源節(jié)約方面有其自身的特點(diǎn)，其占用不可再生的岸線資源、土地資源、道路資源，裝卸生產(chǎn)需要消耗大量的能源。筆者通過(guò)參與國(guó)內(nèi)若干大型集裝箱碼頭工程的建設(shè)，總結(jié)并提出如下資源節(jié)約型集裝箱港口項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總體思路：1）分析集裝箱港口資源節(jié)約現(xiàn)狀，提出設(shè)計(jì)理念；2）分析集裝箱港口資源要素，有的放矢；3）推廣集裝箱港口資源節(jié)約的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)；4）提出集裝箱港口資源節(jié)約設(shè)計(jì)的基本經(jīng)驗(yàn)。1港口資源節(jié)約現(xiàn)狀分析及集裝箱港口設(shè)計(jì)理念1.1集裝箱港口資源節(jié)約型現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)集裝箱生成量居世界第一，集裝箱運(yùn)輸以及與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速。我國(guó)大陸沿海已經(jīng)形成了以上海港、深圳港、寧波港、天津港、青島港、大連港、廈門(mén)港、廣州港、蘇州港、連云港港為主要集裝箱運(yùn)輸港口的格局。集裝箱港口的建設(shè)、裝卸工藝、營(yíng)運(yùn)管理等方面的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。目前，我國(guó)的集裝箱港口設(shè)計(jì)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平；岸線及土地利用率、裝卸設(shè)備自動(dòng)化、港口信息化水平相對(duì)較高。但縱觀我國(guó)集裝箱港口的資源消耗（如岸線、土地、能源、城市配套等）和環(huán)境的存載能力情況，分析認(rèn)為，對(duì)于集裝箱港口建設(shè)尚需進(jìn)一步提高的方面主要包括：1） 對(duì)資源利用率需進(jìn)一步提高。充分發(fā)揮資源的利用率，就是最大的節(jié)約。尤其是對(duì)于港口所占用的不可再生資源，更應(yīng)該確保其最大限度地發(fā)揮其產(chǎn)出能力，如岸線作為不可再生資源，在港口建設(shè)和營(yíng)運(yùn)管理上，更應(yīng)注重考慮后方的配套設(shè)施不宜成為集裝箱物流運(yùn)輸?shù)钠款i，港口集疏運(yùn)能力、集裝箱碼頭口門(mén)的通過(guò)能力以及堆場(chǎng)的通過(guò)能力應(yīng)與岸線的通過(guò)能力相協(xié)調(diào)。2） 港口的建設(shè)對(duì)于綜合運(yùn)輸系統(tǒng)理念體現(xiàn)不足。港口運(yùn)輸是一個(gè)功能多元化的綜合系統(tǒng)，在港口建設(shè)時(shí)，往往重點(diǎn)關(guān)注的是港區(qū)以內(nèi)的設(shè)施情況，而缺乏對(duì)港區(qū)的快速裝卸、快速運(yùn)輸與港口集疏運(yùn)體系及后方物流、商務(wù)、信息、通訊貨物系統(tǒng)之間高效性的重視，因而對(duì)于港區(qū)預(yù)留超前能力考慮較充分，而對(duì)于后方集疏運(yùn)系統(tǒng)的服務(wù)等配套設(shè)施的預(yù)留超前能力考慮不充分。3） 港口集疏運(yùn)體系的結(jié)構(gòu)不盡合理，運(yùn)輸方式可替代性較差。鹿特丹、漢堡和安特衛(wèi)普等國(guó)外類似港口公路、鐵路、水運(yùn)集裝箱集疏運(yùn)比例一般在60:20:20。而從上海、深圳、青島等港來(lái)看，集裝箱集疏運(yùn)量中有80%-90%是通過(guò)公路完成，內(nèi)河以及鐵路集疏運(yùn)量很少，這給港口所在區(qū)域的公路系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力，反之，一旦道路發(fā)生堵塞不暢，將影響港口運(yùn)作。約束了港區(qū)資源應(yīng)最大限度的產(chǎn)出以及對(duì)于腹地的輻射作用。尤其對(duì)于區(qū)域性航運(yùn)中心來(lái)說(shuō)，在經(jīng)濟(jì)腹地范圍不斷擴(kuò)大，集裝箱集疏運(yùn)運(yùn)距逐步延伸的情況下，從運(yùn)輸穩(wěn)定性、環(huán)保角度、經(jīng)濟(jì)性與時(shí)效性方面來(lái)說(shuō)，發(fā)展鐵路和水運(yùn)集裝箱運(yùn)輸是必要的，有利于進(jìn)一步拓展港口的經(jīng)濟(jì)腹地，進(jìn)一步降低中西部地區(qū)外貿(mào)進(jìn)出口運(yùn)輸成本。4） 港口建設(shè)對(duì)于全壽命的理念體現(xiàn)不足。根據(jù)國(guó)內(nèi)幾次關(guān)于港工結(jié)構(gòu)耐久性調(diào)查以及眾多碼頭靠泊能力核定情況來(lái)看，10~15年使用期的碼頭主要混凝土構(gòu)件，即使按照有關(guān)防腐蝕標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，也存在不同程度的銹蝕和裂縫；15~25年使用期的碼頭60%~80%主要混凝土構(gòu)件的銹蝕和裂縫嚴(yán)重。碼頭結(jié)構(gòu)耐久性差，平均壽命短的現(xiàn)象，與建立節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo)背道而馳。延長(zhǎng)建筑物的使用壽命是最大的節(jié)約，實(shí)現(xiàn)〃可持續(xù)發(fā)展”應(yīng)成為重新定義好的碼頭建筑物的標(biāo)準(zhǔn)。港口構(gòu)筑物的建設(shè)未充分體現(xiàn)全壽命的理念，造成結(jié)構(gòu)耐久性低，資源浪費(fèi)，或者—味地把工期或技術(shù)的先進(jìn)性放在第一位，而忽視了結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性和實(shí)用性。5） 營(yíng)運(yùn)管理方面，需進(jìn)一步突出現(xiàn)代物流高效快速的特點(diǎn)。比如對(duì)于進(jìn)出港集裝箱幾乎100%進(jìn)場(chǎng)存放，幾乎沒(méi)有車船直取，因而對(duì)于堆場(chǎng)要求高，因此應(yīng)有效組織物流運(yùn)輸體系，充分發(fā)揮土地資源效益。1.2集裝箱港口建設(shè)理念港口工程的建設(shè)理念直接影響并決定港口建設(shè)水平，包括資源節(jié)約水平、環(huán)境友好水平、高效高產(chǎn)水平、可靠耐久水平及人文和諧水平，也體現(xiàn)港口建設(shè)的核心價(jià)值觀。按照資源節(jié)約型集裝箱港口的要求，其設(shè)計(jì)理念為：1）資源節(jié)約。集裝箱港口建設(shè)涉及土地、岸線、能源、建材、航道、錨地、水、人力等眾多主要資源，且大多為不可再生資源，因此，資源節(jié)約應(yīng)擺在集裝箱港口建設(shè)的重要位置，如何充分利用資源是貫穿港口建設(shè)和營(yíng)運(yùn)過(guò)程的主線。2） 高效高產(chǎn)。集裝箱運(yùn)輸?shù)母咝А⒈憬莘犀F(xiàn)代物流快速運(yùn)輸、降低成本的要求，便于進(jìn)行裝卸生產(chǎn)的組織與管理。集裝箱運(yùn)輸?shù)母咝Ц弋a(chǎn)是港口建設(shè)和營(yíng)運(yùn)的目標(biāo)，是將有限的資源發(fā)揮極致的根本途徑。因此要求港口建設(shè)必須注重集裝箱綜合運(yùn)輸系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。3） 環(huán)境友好。港口的建設(shè)和營(yíng)運(yùn)在占用和消耗一定資源的同時(shí)，也必然會(huì)對(duì)港區(qū)周邊局部范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，港區(qū)作業(yè)也必然會(huì)產(chǎn)生一定量的污水、廢氣等，在注重減少?gòu)U水、廢氣的排放的同時(shí)，也應(yīng)該重視港區(qū)的水陸域的生態(tài)恢復(fù)。因此，環(huán)境友好是港口建設(shè)的主要約束條件。4） 可靠耐久。港口構(gòu)筑物的建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)全壽命成本最低的理念，即集裝箱港口不僅要考慮工程建設(shè)期一次性投資的大小，同時(shí)也要考慮將來(lái)港區(qū)營(yíng)運(yùn)期，維護(hù)和改擴(kuò)建對(duì)營(yíng)運(yùn)的影響而發(fā)生的經(jīng)濟(jì)成本，確保港口建筑物在其全壽命周期內(nèi)成本最低，效益最大。這是建設(shè)資源節(jié)約型港口的重要途徑。5） 人文和諧。在以人為本的社會(huì)環(huán)境下，港口作為造福于人的工程，需關(guān)注并追求人與工程、工程與自然的和諧，從而達(dá)到人與自然的和諧共處。2資源節(jié)約型集裝箱港口資源要素分析[4]與港口工程項(xiàng)目相關(guān)的資源要素有：土地、岸線、能源、建筑材料、航道、錨地、水、人力以及集疏運(yùn)道路等配套資源。其中岸線、土地、能源為關(guān)鍵因素。1） 土地資源。在開(kāi)發(fā)、建設(shè)港口的過(guò)程中，優(yōu)化港口總體布置，實(shí)現(xiàn)土地資源共享以及綜合開(kāi)發(fā)利用，可以充分發(fā)揮土地資源的效益。2） 岸線資源。港口岸線是指已有港區(qū)、規(guī)劃港區(qū)和其他用于港航設(shè)施建設(shè)的一定范圍的水域與陸域（包括自然和人工的）。我國(guó)海岸線總長(zhǎng)約為3.2萬(wàn)km，其中大陸岸線為1.8萬(wàn)km，但宜港岸線十分有限，具備良好開(kāi)發(fā)條件的港口岸線資源相對(duì)不足，且分布不均衡。目前，長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲可成規(guī)模開(kāi)發(fā)的優(yōu)良港口岸線資源已出現(xiàn)匱乏，加上現(xiàn)有老港區(qū)進(jìn)行城市化功能改造，港口岸線資源前景不容樂(lè)觀。為保證港口及整個(gè)水路交通可持續(xù)發(fā)展，必須保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用港口岸線資源，提高岸線使用效率。3） 能源。港口營(yíng)運(yùn)耗用能源種類主要為：油、電、煤、氣等資源。能源緊張，尤其是石油供應(yīng)緊張，已成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸，解決能源問(wèn)題已是關(guān)系到社會(huì)安定、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題。交通行業(yè)是能源消耗型行業(yè)，每年消耗大量的汽油、柴油和燃料油以及電力、煤炭、燃?xì)獾荣Y源。其中，港口生產(chǎn)用能每年大約在250萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。由于水路交通以消耗石油類燃料為主，而我國(guó)目前已成為石油進(jìn)口國(guó)，對(duì)外依存度已達(dá)43.1%，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。因此，能源資源為關(guān)鍵資源因素。4） 建筑材料。水運(yùn)交通對(duì)建筑材料的消耗主要體現(xiàn)在港口，港口在建設(shè)過(guò)程中需要消耗大量的砂、石、水泥、鋼材。可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和優(yōu)化工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高構(gòu)筑物的質(zhì)量品質(zhì)，降低工程全壽命成本，來(lái)降低單位貨物吞吐量對(duì)水泥、鋼筋的消耗量。5） 水域資源。港口運(yùn)營(yíng)需要航道、錨地、船舶靠離所需要的調(diào)頭區(qū)域以及泊穩(wěn)水域等。合理選擇航道走向、錨地位置等，通過(guò)優(yōu)化盡量少占用水域資源，尤其是近海漁場(chǎng)水域。鑒于我國(guó)沿海許多港口的進(jìn)港航道為人工航道，為充分發(fā)揮人工航道的資源產(chǎn)出，通過(guò)采用信息化、智能化手段（例如VTS、AIS、GPS等技術(shù)），提高航道利用率和船舶交通管理能力，更大地發(fā)揮航道的作用。6） 水資源。水路交通對(duì)淡水資源的消耗主要是港口、船舶的生產(chǎn)與生活用水以及消防用水等，水路交通消耗的淡水資源有限?？梢酝ㄟ^(guò)加強(qiáng)管理，盡可能污水處理后再利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求。7） 城市道路資源。集裝箱港口的營(yíng)運(yùn)離不開(kāi)與貨源腹地的集疏運(yùn)道路系統(tǒng)，由于許多集裝箱港口依城而建，隨著城市空間的擴(kuò)展，一些疏港公路與城市的主干道銜接，集裝箱卡車與社會(huì)車輛混雜，占用大量的城市道路資源。港口的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)與城市道路規(guī)劃密切結(jié)合，合理利用城市道路資源，實(shí)現(xiàn)集裝箱運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)母咝Э旖荨?）人力資源。港口人力資源主要指在港口建設(shè)、營(yíng)運(yùn)過(guò)程投入的工作人員、管理人員及相關(guān)輔助人員。從投入人員的數(shù)量及時(shí)間來(lái)看，營(yíng)運(yùn)期是人力資源投入的主要階段。隨著科技的日新月異，港口機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，尤其輔以計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，人力資源在港口業(yè)的配備將更為精簡(jiǎn)。3集裝箱港口資源節(jié)約的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合筆者參與設(shè)計(jì)的蘇州港太倉(cāng)港區(qū)三期工程（交通運(yùn)輸部〃資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”港口示范工程）、深圳港鹽田港區(qū)集裝箱碼頭工程等集裝箱碼頭工程的特點(diǎn)以及建設(shè)資源節(jié)約型集裝箱港口的目標(biāo)，港區(qū)口工程建設(shè)過(guò)程中均采用了眾多資源節(jié)約的工程措施。3.1計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)[1-2]3.1.1技術(shù)原理集裝箱運(yùn)輸是一種高效率、快捷的運(yùn)輸方式，需要碼頭能在短時(shí)間內(nèi)能夠接納大量集裝箱的進(jìn)出，由于港口生產(chǎn)又具有較大的不平衡性，這會(huì)對(duì)集裝箱的及時(shí)裝卸造成一定的影響,如果港區(qū)總圖運(yùn)輸布置不當(dāng)，則將會(huì)造成港口的堵塞以及營(yíng)運(yùn)效率低下，造成港口資源浪費(fèi)。因此集裝箱碼頭合理的交通組織，將直接影響到整個(gè)港區(qū)的高效節(jié)能。然而，集裝箱碼頭的港區(qū)交通是個(gè)非常復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)。根據(jù)港口工程技術(shù)規(guī)范的要求采用經(jīng)驗(yàn)方法對(duì)隨機(jī)動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)顯然難以反應(yīng)港區(qū)的真實(shí)情況。針對(duì)這一情況，采用計(jì)算機(jī)模擬手段研究港口碼頭交通規(guī)劃在集裝箱港區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中將成為趨勢(shì)。在深圳港鹽田港區(qū)集裝箱碼頭工程及蘇州港太倉(cāng)港區(qū)三期工程的設(shè)計(jì)中，我公司利用Automod仿真系統(tǒng)進(jìn)行微觀動(dòng)態(tài)交通仿真，一方面可以直觀地看到港內(nèi)交通動(dòng)態(tài)效果，另一方面可以通過(guò)Automod的分析模塊Autostat獲得港內(nèi)道路飽和度、口門(mén)排隊(duì)長(zhǎng)度、延誤等仿真分析數(shù)據(jù)，從而對(duì)港區(qū)的關(guān)鍵作業(yè)如碼頭前沿裝卸船作業(yè)、堆場(chǎng)堆取箱作業(yè)、口門(mén)接收箱作業(yè)等部位的道路規(guī)模、交通組織方案進(jìn)行科學(xué)的分析與評(píng)價(jià)，從而找出港區(qū)實(shí)際營(yíng)運(yùn)的瓶頸，用于指導(dǎo)港區(qū)的交通組織規(guī)劃設(shè)計(jì)。3.1.2技術(shù)效果以太倉(cāng)三期9#、10#泊位為例，通過(guò)交通仿真，最后優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案的主要結(jié)果及工程實(shí)施后效果為：）港區(qū)閘口運(yùn)行狀況良好，閘口排隊(duì)長(zhǎng)度滿足營(yíng)運(yùn)要求。）港區(qū)內(nèi)部道路運(yùn)行狀況。港區(qū)區(qū)內(nèi)車速為20km/h,9#-10#泊位同時(shí)?？吭O(shè)計(jì)船型時(shí)，每個(gè)泊位同時(shí)開(kāi)辟4條作業(yè)線，港區(qū)道路可以滿足碼頭前方裝卸船的作業(yè)要求，主要道路的飽和度在0.6以下。可以滿足港區(qū)的裝卸運(yùn)輸要求。3）港區(qū)堆場(chǎng)分區(qū)明確，考慮裝卸機(jī)械經(jīng)濟(jì)運(yùn)距的要求，水平運(yùn)輸距離相對(duì)較??；港區(qū)道路和堆場(chǎng)協(xié)調(diào)布置，有利于安全生產(chǎn)和物流運(yùn)轉(zhuǎn)；道路數(shù)量與平面布置滿足港口集疏運(yùn)高峰時(shí)的車輛運(yùn)輸要求，從而達(dá)到節(jié)約能源、降低能耗的目的及工程效果。3.2電動(dòng)輪胎吊（ERTG）[1,3]3.2.1技術(shù)原理電動(dòng)輪胎吊（ERTG）改變了傳統(tǒng)軌道吊（RTG）把大功率柴油發(fā)電機(jī)組作為唯一動(dòng)力來(lái)源的常規(guī)思路，而是采用兩種動(dòng)力源（城市電網(wǎng)和柴油發(fā)電機(jī)組）向ERTG供電，兩種動(dòng)力源各司其職。這種電力供給方式既能達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的，又能維持ERTG操作靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)。3.2.2工程效果1）減少能耗，節(jié)省設(shè)備運(yùn)行成本。根據(jù)太倉(cāng)三期2011年1—8月試運(yùn)行ERTG能耗統(tǒng)計(jì)，每TEU的能耗為3.1kW?h（1.2524kg標(biāo)煤），轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)需耗油0.2L（0.2914kg標(biāo)煤），故總計(jì)能耗為1.5438kg標(biāo)煤/TEU。根據(jù)太倉(cāng)二期RTG（油改電前）的運(yùn)營(yíng)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)值為2.1L柴油/TEU，折合3.06kg標(biāo)煤/TEU。因此，集裝箱堆場(chǎng)采用ERTG相比傳統(tǒng)RTG能耗減半。2） 節(jié)省設(shè)備的維護(hù)成本。使用市電的ERTG由于柴油發(fā)電機(jī)組的使用頻率大幅降低，僅在轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)使用，使得柴油機(jī)的大修間隔大大延長(zhǎng)，從而節(jié)省設(shè)備的維護(hù)成本。3） 減少環(huán)境污染。即使把電廠供電耗煤產(chǎn)生的污染計(jì)算在內(nèi)，同使用傳統(tǒng)RTG相比，使用ERTG可實(shí)現(xiàn)：一氧化碳排放減少90%，碳?xì)浠衔餃p少90%，氮氧化合物減少73%，粉塵排放減少66%。4） 改善操作環(huán)境。使用市電的ERTG僅在轉(zhuǎn)場(chǎng)行走時(shí)才使用機(jī)載的小功率柴油發(fā)電機(jī)組，最大程度地消除了柴油發(fā)電機(jī)組的噪音和廢氣排放，有效減少了設(shè)備對(duì)工作區(qū)域的環(huán)境污染。5） 保持了RTG機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。使用市電的ERTG可以像常規(guī)RTG一樣進(jìn)行靈活機(jī)動(dòng)的轉(zhuǎn)場(chǎng)操作，較常規(guī)的RMG機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，便于堆場(chǎng)管理和增加堆場(chǎng)操作工藝流程的柔性。6） 能夠較容易地實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。使用市電的ERTG如增配一套向市電網(wǎng)反饋下降位能的電柜可進(jìn)一步降低能耗，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。3.3預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PHC樁）免壓蒸制樁新工藝[1]3.3.1技術(shù)原理現(xiàn)行的PHC管樁生產(chǎn)工藝中，混凝土的養(yǎng)護(hù)方式為常壓蒸養(yǎng)與高溫高壓蒸養(yǎng)。該工藝具有生產(chǎn)周期短、不需提前預(yù)制、不占?jí)簣?chǎng)地等優(yōu)越性。但高壓蒸養(yǎng)樁樁身混凝土具有脆性大而韌性不足的問(wèn)題；且從資源節(jié)約角度，壓蒸樁所消耗的能源較大，以目前所采用的壓蒸工藝來(lái)測(cè)算，壓蒸成本達(dá)到50元/m3混凝土。因此，PHC管樁免壓蒸是一種以添加外加劑取代高壓蒸養(yǎng)的制樁新工藝，保證樁身混凝土快速達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定要求、并能保證混凝土良好的韌性和耐錘擊性。3.3.2技術(shù)效果通過(guò)免壓蒸技術(shù)，使免壓蒸PHC管樁達(dá)到以下技術(shù)性能指標(biāo)：1）混凝土72h強(qiáng)度能夠達(dá)到80MPa以上；2）樁身抗裂彎矩大于標(biāo)準(zhǔn)值；3）沉樁錘擊不出現(xiàn)裂縫。樁頂無(wú)破損等現(xiàn)象。4）資源節(jié)約。以太倉(cāng)三期工程為例：PHC用樁數(shù)量共為2668根，制樁混凝土用量約為5萬(wàn)m3,由于免去壓蒸，因此節(jié)約成本約為250萬(wàn)元，同時(shí)減去壓蒸所需的燃煤（油）及污染物排放。3.4船用岸電技術(shù)[1]3.4.1技術(shù)原理船舶靠港后，雖然不再航行，但船員的生活、照明以及船上的水泵、錨攬機(jī)等部分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)還需要開(kāi)動(dòng)船上的輔機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。船舶在港靠泊作業(yè)時(shí)，船舶用電均是靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)用燃油供電，一方面燃油燃燒排放大量污染物質(zhì)，另一方面船舶燃油供電受船舶自身設(shè)備質(zhì)量、規(guī)模、品質(zhì)等局限性影響，燃油利用率不高、損耗嚴(yán)重，造成了大量能源浪費(fèi)。因此，采用碼頭船用岸電供電，系統(tǒng)技術(shù)的移動(dòng)式碼頭船用變頻變壓電源給船舶供電，取代柴油機(jī)發(fā)電是港口節(jié)能減排降噪的有效措施，對(duì)節(jié)能減排和美化環(huán)境具有立竿見(jiàn)影的效果，提高了能源利用效率，降低了能源消耗，極大地減少了船舶靠港廢氣排放，減少了船方運(yùn)行成本，節(jié)約了燃油支出，改善了船員工作休息環(huán)境，美化了港區(qū)環(huán)境。3.4.2船用岸電技術(shù)在太倉(cāng)三期工程中的可行性研究蘇州港太倉(cāng)港區(qū)三期工程施工圖設(shè)計(jì)于2008年初開(kāi)始，于2008年10月結(jié)束。船用岸電供電系統(tǒng)雖在國(guó)外已有多個(gè)港口開(kāi)始開(kāi)發(fā)應(yīng)用，但一般應(yīng)用于航線和船舶均較為固定的大型集裝箱碼頭和專用碼頭，在國(guó)內(nèi)于2010年才開(kāi)始在上海港、連云港、青島港、蛇口港進(jìn)行試點(diǎn)。船用岸電是一個(gè)系統(tǒng)工程，項(xiàng)目的實(shí)施需要船公司配合進(jìn)行船舶改造，如果只有港方建設(shè)了碼頭船用岸電系統(tǒng)，而船方岸電設(shè)備改造跟不上，將使岸電系統(tǒng)無(wú)法真正被廣泛應(yīng)用。同時(shí)不同的船舶和不同的港口可能配備不同的連接接口，如果沒(méi)有統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，勢(shì)必給靠港船舶使用岸電的連接工作造成困難，降低工作效率。船用供電目前尚沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。船舶供電容量較大，大型干散貨10萬(wàn)噸級(jí)以下船舶供電容量在800kW左右，20萬(wàn)~30萬(wàn)t船舶供電容量在1000kW左右，國(guó)內(nèi)外集裝箱船停港的平均功率需求在1000-4000kW。由于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)均為50Hz,而遠(yuǎn)洋船舶用電大多為60Hz，高壓供電電壓為6.6kV，低壓供電電壓為440V，因此船用岸電供電還需要變壓和變頻設(shè)備。因此，均需對(duì)船舶供電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，且費(fèi)用很高。蘇州港太倉(cāng)港區(qū)三期工程外部供電受當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)局限，采用兩路10kV電源供電，每路電源的最大供電容量限制在6000kVA以內(nèi)，在電源進(jìn)線處設(shè)有負(fù)荷監(jiān)控裝置，若港區(qū)用電負(fù)荷超過(guò)最大用電負(fù)荷限制將跳閘。蘇州港太倉(cāng)港區(qū)三期工程在設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)營(yíng)管理方和航線均未確定。綜合以上原因，在本工程設(shè)計(jì)時(shí)未考慮船用岸電系統(tǒng)。但是，隨著上述船用供電國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推出、太倉(cāng)港區(qū)規(guī)?；厔?shì)、航線的穩(wěn)定等相關(guān)船用岸電條件的成熟，我們將通過(guò)技術(shù)改造及創(chuàng)新，適時(shí)在已建工程及后續(xù)工程中確定采用〃低壓上船”或〃高壓上船”的船用岸電方案。3.5LED光源的應(yīng)用[1]3.5.1技術(shù)原理LED節(jié)能燈是繼緊湊型熒光燈（即普通節(jié)能燈）后的新一代照明光源。相比普通節(jié)能燈，LED節(jié)能燈環(huán)保不含汞，可回收再利用，高光效，長(zhǎng)壽命，即開(kāi)即亮，耐頻繁開(kāi)關(guān)，光衰小，色彩豐富，可調(diào)光，變幻豐富。大量使用普通節(jié)能燈，會(huì)造成汞污染，污染土壤水源。3.5.2LED燈具技術(shù)在太倉(cāng)三期工程中的可行性研究太倉(cāng)三期工程室外照明采用高壓鈉燈作為光源，室內(nèi)照明采用節(jié)能型T8作為光源，而未采用LED作為光源。主要有以下幾點(diǎn)原因：1)LED節(jié)能燈光效仍然不高?，F(xiàn)今LED節(jié)能光效普遍在60~70Lm/W。2)LED節(jié)能燈需要相對(duì)應(yīng)的散熱器。在LED芯片本身發(fā)熱量沒(méi)有大的改善情況下，需要在散熱器的結(jié)構(gòu)，熱管技術(shù)的應(yīng)用上進(jìn)一步地發(fā)展。3)LED節(jié)能燈價(jià)格過(guò)高。LED單體價(jià)格，鋁制散熱器，高效恒流電源，高透光率柔和燈罩，四者成本集體推高LED成本。4)顯色指數(shù)不高。大部分LED節(jié)能燈顯色指數(shù)沒(méi)有過(guò)80，相比節(jié)能燈，還有差距。因此，LED節(jié)能燈目前來(lái)說(shuō)，已經(jīng)可以作為筒燈，射燈，吊燈所用，但是，如果想要LED節(jié)能燈大規(guī)模取代普通節(jié)能燈，仍需要LED節(jié)能燈本身技術(shù)上再提高。LED光源的燈具在室外一般應(yīng)用于路燈或景觀照明，太倉(cāng)三期工程堆場(chǎng)及碼頭，主要采用16m中桿燈和40m高桿燈上設(shè)置400W或1000W高壓鈉燈的投光燈具，具有效率高、透霧性好等特點(diǎn)，LED光源的燈具尚不能替代大功率高壓鈉燈的投光燈具。LED光源在辦公室等室內(nèi)的應(yīng)用國(guó)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，LED光源裝在普通熒光燈光源的燈具中效率尚不及熒光燈光源，如采用LED光源的特制燈具，則價(jià)格十分昂貴(為普通熒光燈光源燈具的10倍以上)，因此在本港區(qū)未采用LED光源的燈具作為照明燈具。鑒于上述理由，太倉(cāng)三期建設(shè)過(guò)程中未采用LED燈具，但為實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約目標(biāo)，我們將對(duì)LED燈具的改造應(yīng)用率先在三期工程引橋路燈上進(jìn)行可行性研究并適時(shí)采用，綜合樓、食堂等場(chǎng)所待LED燈具技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理后，再逐步取代熒光燈具，而對(duì)供電線路則無(wú)需改造。3.6全壽命設(shè)計(jì)理念[2]港口工程設(shè)計(jì)品質(zhì)的精髓在于合理利用資源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排、綜合經(jīng)濟(jì)效益好、全壽命成本低。在深圳港鹽田港區(qū)集裝箱碼頭工程中主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)初步體現(xiàn)了全壽命的設(shè)計(jì)理念。設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求主體結(jié)構(gòu)50年不大修、減少營(yíng)運(yùn)期維修、較高的地基加固標(biāo)準(zhǔn)等，事實(shí)上都是在設(shè)計(jì)階段須考慮營(yíng)運(yùn)期維修改造的成本以及對(duì)于生產(chǎn)的影響，與一般工程只重視建設(shè)初期的投資而營(yíng)運(yùn)維護(hù)費(fèi)用考慮不多、只重視短期投資而長(zhǎng)期考慮不足有著重大的區(qū)別。但是，目前港口工程設(shè)計(jì)尚缺乏相對(duì)可操作的全壽命設(shè)計(jì)理論與方法。當(dāng)前應(yīng)圍繞著工程全壽命周期內(nèi)可能發(fā)生的成本和損失為研究對(duì)象，研究結(jié)構(gòu)使用壽命的預(yù)測(cè)模型以及結(jié)構(gòu)性能變化預(yù)測(cè)模型、評(píng)價(jià)指標(biāo)，給出在設(shè)計(jì)階段就必須重點(diǎn)考慮的因素或采取的措施，更加合理地體現(xiàn)全壽命的設(shè)計(jì)思想。4集裝箱港口資源節(jié)約設(shè)計(jì)的基本經(jīng)驗(yàn)4.1明確目標(biāo)，樹(shù)立全新理念〃節(jié)約”，其一是相對(duì)浪費(fèi)而言的節(jié)約;其二是要求在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中對(duì)資源、能源需求實(shí)行減量化。即，在生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中，用盡可能少的資源、能源，最大限度地充分利用回收各種廢棄物，創(chuàng)造相同的財(cái)富甚至更多的財(cái)富。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，必須首先明確項(xiàng)目的資源節(jié)約目標(biāo)，針對(duì)以往港口建設(shè)和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析