港口重力式碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)分析

徐小雯

【摘 要】當(dāng)前，隨著我國(guó)水運(yùn)事業(yè)的飛速發(fā)展，各個(gè)港口碼頭需要不斷的擴(kuò)大規(guī)模。重力式沉箱碼頭堅(jiān)固耐用，對(duì)地面荷載變化不敏感，能承受較大的水平荷載，在我國(guó)沿海港口中應(yīng)用十分普遍。本文根據(jù)實(shí)際施工案例對(duì)港口重力式碼頭的施工技術(shù)中的要點(diǎn)進(jìn)行分析，望對(duì)類似施工具有參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】重力式碼頭；沉箱；施工技術(shù)

一、重力式碼頭施工技術(shù)

重力式碼頭，顧名思義是靠自身重量來(lái)承受上部荷載及后方土壓力等荷載，以保持碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的建筑。重力式碼頭適用于軟弱土層較薄，持力層頂面較高的地質(zhì)條件。重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(jié)構(gòu)，按墻身結(jié)構(gòu)型式可以分為方塊碼頭，沉箱碼頭，護(hù)壁碼頭，大直徑圓筒碼頭，格形鋼板樁碼頭，干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭等。重力式碼頭結(jié)構(gòu)功能：（1）胸墻和墻身：是重力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、構(gòu)成整體、便于安裝碼頭設(shè)備。（2）基礎(chǔ)：擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；有利于保護(hù)地基不受沖刷；便于整平地基，安裝墻身。（3）墻后回填：（主要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減小水土流失。（4）碼頭設(shè)施：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。

二、港口重力式碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）工程概述

某工程碼頭由2個(gè)5萬(wàn)噸泊位（8#、9#）和北側(cè)護(hù)岸組成。其中：8#泊位長(zhǎng)度為345m，前沿底高程-15.1m，9#泊位長(zhǎng)度為275m，前沿底高程-15.5m。碼頭頂面高程均為3.3m；北側(cè)護(hù)岸為斜坡式拋石結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)約222m，外側(cè)為6T扭王字塊體護(hù)面，漿砌擋浪墻頂標(biāo)高為6.5m。根據(jù)工程區(qū)域的地質(zhì)條件，碼頭結(jié)構(gòu)型式為沉箱重力式結(jié)構(gòu)，沉箱為鋼筋混凝土矩形沉箱。8#泊位沉箱尺度為：19.35×12.7×16m（長(zhǎng)×寬×高），單個(gè)沉箱重約2160t左右，共采用15個(gè)沉箱。9#泊位沉箱尺度為：20.25×16×16.4m（長(zhǎng)×寬×高），單個(gè)沉箱重約2600t左右，共采用15個(gè)沉箱。沉箱內(nèi)拋填石碴和亂石，沉箱頂標(biāo)高為0.90m。沉箱上部為現(xiàn)澆胸墻，沉箱后設(shè)拋石棱體，其后回填石碴。沉箱以下為拋石基床結(jié)構(gòu)，采用10～100kg塊石。碼頭門機(jī)前軌道置于碼頭胸墻上，距碼頭前沿3.0m，后軌道梁置于沉箱頂部的軌道梁基礎(chǔ)上。軌道梁采用倒―T‖形彈性地基梁結(jié)構(gòu)。8#泊位門機(jī)軌道梁長(zhǎng)度340.0m。9#泊位門機(jī)軌道梁長(zhǎng)度204.0m。

（二）基床拋石

1、基槽槽驗(yàn)收

基槽開挖完成后，必需經(jīng)檢查驗(yàn)收，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可進(jìn)行基床拋石。

2、測(cè)量放線立標(biāo)

拋石施工中將主要采用陸上傳統(tǒng)測(cè)量標(biāo)志進(jìn)行定位。準(zhǔn)確控制拋石位置。

3、方駁駐位、拋石

基床拋石采用400t方駁定位，100～200t自航鐵駁運(yùn)輸，鐵駁船在出石碼頭利用裝載機(jī)上料，方駁上配反鏟進(jìn)行機(jī)械拋填。定位方駁由拖輪拖帶至待拋基床，機(jī)動(dòng)艇帶纜，方駁定位不得少于四根錨纜，方駁定位后，對(duì)好導(dǎo)標(biāo)進(jìn)行拋石，在正式拋石前，需進(jìn)行試拋，以確定漂距、漂向。施工中要嚴(yán)格按規(guī)范要求操作，要勤摸水，勤對(duì)標(biāo)志，勤報(bào)水位，勤校核水砣，防止拋寬、拋高、漏拋現(xiàn)象發(fā)生，拋石工要認(rèn)真做好自檢，并做好記錄，掌握寧低勿高的原則，嚴(yán)格控制拋石質(zhì)量，為下道工序服務(wù)，保證一次驗(yàn)收合格率。為了防止落石，拋石鐵駁在運(yùn)輸石料時(shí)，嚴(yán)禁在已整平過(guò)的基床上通過(guò)。

（三）基床夯實(shí)

基床夯實(shí)是重力式碼頭基礎(chǔ)施工的重要工序，它的質(zhì)量關(guān)系著碼頭工程的成敗。該工程基床夯實(shí)施工完成后，經(jīng)檢測(cè)、驗(yàn)收完全符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范。通過(guò)沉降觀測(cè)，總體沉降量較小并趨于穩(wěn)定，說(shuō)明基床夯實(shí)質(zhì)量滿足工程要求。夯實(shí)施工須特別注意以下幾點(diǎn)：

（1）首先要選擇合理的夯錘重量及錘底面積和夯錘落距。（2）基床拋石的富裕高度應(yīng)該適當(dāng)。若富裕高度值過(guò)大，夯實(shí)后基床超高過(guò)大水下扒除困難；若富裕高度值偏小，夯實(shí)后基床欠高，須進(jìn)行補(bǔ)拋。如果補(bǔ)拋的面積較大、厚度大于0.5m，還需要補(bǔ)夯，這些都會(huì)影響工程的進(jìn)展。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)拋石富裕高度一般為拋石厚度的10%左右。（3）作為海上夯實(shí)作業(yè)首要是準(zhǔn)確定位，保證夯實(shí)范圍正確，同時(shí)采取措施控制好夯錘落距，以及夯點(diǎn)位置，確保夯實(shí)質(zhì)量。（4）在打夯過(guò)程中，夯錘常發(fā)生輕微旋轉(zhuǎn)，并使起吊夯錘的鋼絲繩扭結(jié)，妨礙施工正常進(jìn)行，可在夯錘兩側(cè)焊上鐵翅，同時(shí)加一平衡砣，以增加夯錘旋轉(zhuǎn)時(shí)的水阻力。（5）施工中嚴(yán)格按規(guī)范施工，做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查。

（四）沉箱安裝

1、施工工藝

沉箱安裝前應(yīng)進(jìn)行基床檢查，檢查基床上面有無(wú)殘留物或大塊石，基床范圍是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，檢查合格后，方可進(jìn)行沉箱安裝，沉箱壓水采用四角上的進(jìn)水閥門進(jìn)水。確保無(wú)誤后，采用水泵進(jìn)行沉箱內(nèi)抽水，待沉箱起浮后由980HP拖輪沿施工航道從儲(chǔ)存場(chǎng)帶至沉箱安放地點(diǎn)，沉箱拖運(yùn)采用挎拖，沉箱進(jìn)入安裝位置，然后將纜繩收起，送上沉箱掛上滑輪后，拖輪離開，開始進(jìn)行沉箱安裝工作。沉箱壓水時(shí)應(yīng)注意使沉箱平穩(wěn)下落，當(dāng)沉箱離基床30—40cm時(shí)，關(guān)上進(jìn)水孔，測(cè)量人員觀測(cè)沉箱位置，并指揮起重人員操作，核準(zhǔn)位置后，起重人員調(diào)整好各向滑輪，收緊纜繩打開閥門使沉箱繼續(xù)下沉，沉箱灌滿水后，測(cè)量人員復(fù)核位置，潛水員水下檢查沉箱沉放位置和縫寬，應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定，如不滿足，需重新起浮調(diào)整。沉箱安裝完，第二天校核好后，拆除截門，從倉(cāng)內(nèi)用混凝土錐形塞將進(jìn)水孔封死。

2、沉箱安裝注意事項(xiàng)

靠船墩沉箱安裝邊線比碼頭前沿線縮進(jìn)280mm，工作平臺(tái)沉箱安裝邊線比碼頭前沿線縮進(jìn)1455mm?；舱胶细窈?，應(yīng)立即安裝沉箱，以免基床頂面回淤，影響碼頭的抗滑穩(wěn)定性。沉箱安裝前應(yīng)對(duì)基床進(jìn)行檢驗(yàn)，若基床頂面有回淤必須進(jìn)行清淤處理，達(dá)標(biāo)后方可安放。沉箱安放后，應(yīng)立即向箱內(nèi)灌水，確認(rèn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，及時(shí)填充箱內(nèi)填料。

（五）沉箱內(nèi)回填

沉箱安裝后，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤即進(jìn)行沉箱內(nèi)填積中，粗砂。采用方駁反鏟回填。沉箱填料過(guò)程中，作業(yè)船舶應(yīng)備防沖防撞護(hù)舷，注意保護(hù)好已經(jīng)安放好的沉箱。沉箱回填嚴(yán)格按照技術(shù)交底書進(jìn)行施工，回填時(shí)由拋石工統(tǒng)一指揮，按指定沉箱和技術(shù)要求拋填，拋填時(shí)，拋石工要勤摸水深，確保填料均勻。沉箱內(nèi)回填各艙格時(shí)要均勻?qū)ΨQ進(jìn)行，并保持相臨艙格回填料高差控制在1m以內(nèi)。沉箱頂部回填碎石400mm。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，填料密實(shí)后，在碎石上部澆筑C20素混凝土400mm，根據(jù)潮位的規(guī)律，混凝土振搗后表面木抹搓平。

（六）實(shí)施效果

該碼頭已于2011年底完工并交付使用，運(yùn)營(yíng)兩年多以來(lái)，碼頭在承受荷載情況下，結(jié)構(gòu)無(wú)變形，碼頭沉降、位移均在設(shè)計(jì)受控范圍內(nèi)。可見，碼頭結(jié)構(gòu)形式選擇合適，施工質(zhì)量控制合理。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)港口建設(shè)的力度不斷加強(qiáng)，重力式碼頭建設(shè)正在向大型、深水化發(fā)展，因此對(duì)于港口重力式碼頭的建設(shè)中施工質(zhì)量的把控是關(guān)鍵的，因此，對(duì)于港口重力式碼頭施工中的技術(shù)要點(diǎn)我們需要引起高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭懷民.重力式碼頭施工中常見問(wèn)題及對(duì)策[J].水運(yùn)工程，2006（03）.

[2]王志剛，陳廣桐.預(yù)防重力式碼頭區(qū)過(guò)大沉降和過(guò)大位移的對(duì)策[J].水運(yùn)工程，2007（06）.

[3]韓傳強(qiáng).重力式碼頭的施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].中華民居，2012（12）.

[4]朱炬杉.重力式碼頭施工質(zhì)量的控制策略卟中國(guó)水運(yùn)（下半月），2011（05）.

[5]麥遠(yuǎn)儉.重力式碼頭設(shè)計(jì)方法與施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].華南港工，2005（05）.

[6]郭懷民，許勇.重力式碼頭施工中的常見問(wèn)題及對(duì)策[J].水運(yùn)工程，2006（05）.