位于城市商贸区的导标设计研究分析

◎ 钱龙 中交第四航务工程勘察设计院有限公司

1.引言

湛江港霞海航道是湛江港主航道中的一个航段，是人工开挖的狭窄航道，航道长度2811米，航道比较短，有两个转向点，而且航道转向处还受到明显的横流影响，霞海导标对引导船舶沿航道轴线航行有十分重要的作用，建设霞海导标对船舶安全使用霞海航道是十分必要的。

根据霞海中央商贸区总体规划，原霞海导标位于中央商贸区核心功能区，如果不移走导标，由于导标高度、位置的特别要求，中央商贸区的建筑物分布和建筑高度将受到严格限制，将很大程度影响中央商贸区的总体发展，为了更有利于城市发展，对霞海导标进行了移址重建。

2.项目背景

根据湛江市城市发展规划，湛江港霞山作业区（湛江港五区）将改变功能，不再成为港口作业区，而是发展为中央商贸区，该区域内的港口设施功能将去除，因此位于湛江港霞山作业区（湛江港五区）中的霞海导标也需要易址重建，以便于中央商贸区总体建设。

3.导标功能设计

3.1 原则

与航道布置相适应，合理选择导标设计船型；充分了解导标线上地形、地貌、陆地高程、障碍分布情况，科学选择导标位置；充分了解导标背景，导标的背景应简单、清爽，导标灯桩的外形、颜色应与背景有明显对比，易于辨别；新建导标的效能不低于已有导标；选用性价比高的设备、材料，投资合理。

3.2 功能要求

本导标为湛江港主航道导标，湛江港主航道之霞海航道段以7万吨级散货船为设计船型，主要通航船舶在万吨级以上，所以导标设计船型为万吨级至7万吨级船舶，航道有效宽度200米，长度2811米；导标线经过城市繁华区，背景复杂，需要考虑夜航及复杂背景灯光影响。

3.3 导标观察眼高

根据湛江港航道设计船型，霞海航道的设计船型为7万吨级散货轮，最大观察眼高取25米；考虑不同船型需要，对应万吨级船舶，观察眼高取10米（低潮位）；本导标观察眼高为10米～25米。

3.4 导标平面布置

由于本导标后方为中央商贸区，有严格的功能规划，本导标平面布置应先确定后导标位置，再计算前导标位置。根据中央商贸区功能规划，后导标位于湛江港五区码头前沿线往陆地42米处，北京54坐标X=2351363.609、Y=438468.233，国家2000经纬度坐标21°15′13.39″N、110°24′27.58″E；后导标与航道终导点的距离D0’=835米，与航道起点的距离D=3646米。根据规范计算前后标距离140米，可得前导标北京54坐标X=2351495.151、Y=438516.157，国家2000经纬度坐标21°15′18.28″N、110°24′29.22″E。

图1 霞海导标平面位置

3.5 导标灯桩结构宽度（标牌宽度）

本导标结构采用钢筋混凝土塔形建筑，宽度按矩形标牌计算。根据规范计算，前标牌宽度取3.0米；后标牌宽度取3.0米；因此，导标灯桩标体结构最小宽度不小于3.0米。

3.6 高程

前导标的高程根据使用船舶和周围障碍物高度确定，导标前方为海面，没有障碍物。根据航道设计资料，霞海航道最大使用船舶为7万吨级散货船，最大观察眼高e=25米，前导标高程取25米（平均大潮高潮面上）。根据计算，前导标结构高度取22米。

后导标的高程根据使用船舶、前导标高程，依据规范计算。为了保证后导标不被前导标阻挡，并留有足够的垂直张角，要求在观察眼高10米～25米时，在航道起点能够看到整个后标牌，在航道终点能够看到半个标牌，后导标高程为30米。根据计算，后导标结构高度取27米。

由于建筑造型设计需要，前导标高程最终取值为29.5米（结构高度26.55米），后导标高程最终取值为36米（结构高度32.55米）。

3.7 导标灯

由于背景灯光比较复杂，为了获得理想的导灯效果，导标灯采用导灯（主灯）＋固态光源阵（辅灯）布置方式。前、后导标安装导标灯SRL300，水平发散角100，等明暗红4秒（同步闪），射程7M；前标固态光源阵为高6m、宽0.2m、射程7M的固态光源阵，灯质定红；后导标灯为高6m、宽0.2m、射程7M的固态光源阵，灯质定红。

3.8 标身要求

灯桩外墙主颜色为白色，朝航道一侧标身中间有一条垂直红带，红带宽不大于标身宽度的1/4。固态光带灯箱安装在灯桩玻璃幕墙内侧。

4.导标建筑结构设计

4.1 设计原则

在满足了生产工艺和使用功能要求的前提下，依据总平面布置，结合主导风向，在建筑平面布置上尽量考虑天然采光，努力做到坚固、经济实用。

4.2 建筑方案

湛江位于我国南海之滨，是我国对外交流与发展的门户之一，其霞山作业区未来将发展为湛江的经济繁荣之地，故导标灵动之余，也需要展示蓬勃向上的面貌。导标位于湛江港霞海区，面朝优美的港湾，地理自然环境优越，因此导标外形应活泼、灵动，其建筑形象能很好的与自然环境及周边商贸环境相契合。造型借鉴仿生设计手法，从花卉、枝桠等植物形象中提炼元素，抽象出简洁的造型；造型抽象于渔女双手高一颗珍珠的形象，具有海洋特色；从而在传统圆塔导标的基础上产生变化，前后导标如一对灵动的双子塔，昂首向上，两两相望，屹立于海滨之上。

（1）建筑概况。前导标基底建筑面积为33.04m2、后导标基底建筑面积为42.91m2。考虑建筑造型需要及相关政府部门的要求，建筑高度为：前导标为26.5m，后导标为33.0m。主体采用钢筋混凝土剪力墙结构，耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅰ级，抗震设烈度为7度。

（2）细部设计。主体标准平面原设计为圆形，综合考虑形体变化和正面标牌设置的因素，将圆形的前半部分调整为半椭圆形，并根据形体比例调整了直径；后侧地面层增设前室，并有自然采光；建筑层高调整为2.8米；楼梯休息平台增设固定采光窗，不影响正前方的造型；同时使得导标的后视效果更佳丰富和活泼。建筑材料采用灰白色新型仿石面砖外挂作为外墙主要建筑材料。导标主体平面为近似圆形，半径较小、形体有变化。

4.3 结构设计

（1）地基与基础设计。前导标位于海上，基础采用墩台桩基结构，桩基采用9根1200mm的PHC桩作为基础。

后导标的基础形式为预应力高强混凝土管桩基础，地基基础设计等级为乙级。选用直径为500mm的预应力高强混凝土管桩作为承台的基桩，埋深0.4M，有效桩长为30米。

（2）主体结构设计。前、后导标均由核心筒及薄壳组成；前导标核心筒结构高度为24.25m，后导标核心筒结构高度为29.85m；前导标薄壳最高高度为24.7m，后导标薄壳最高高度为30.6m；前、后导标核心筒剪力墙厚度为300～800mm；前导标薄壳剪力墙厚度为350mm，后导标薄壳剪力墙厚度为350mm～400mm。前、后导标核心筒剪力墙设置多道暗圈梁加强结构的整体性。由于薄壳剪力墙的形状不规则，为多曲面变化的薄壳结构，受力复杂，在中部设置三道拉梁将核心筒剪力墙与薄壳剪力墙连接一体，共同受力，可以减少薄壳剪力墙的计算长度，减少薄壳剪力墙的水平位移。

图2 建筑方案效果图

5.结束语

综上所述，对位于城市商贸区等繁华地带的导标设计，要因地制宜，结合实际考虑其功能设计及造型，在确保其发挥其导、助航功能作用的同时，也可增加美学设计，使其产生独特的城市景观价值。