沉箱重力式碼頭施工的監(jiān)控要點(diǎn)

傅英坤

摘 要：沉箱重力式作為碼頭工程施工中的一種重要結(jié)構(gòu)型式，不僅在碼頭工程施工中比較常見，并且應(yīng)用范圍也比較廣，其施工以及管理技術(shù)要點(diǎn)是碼頭工程施工中關(guān)注的重要內(nèi)容。本文將以某沉箱重力式碼頭施工為例，結(jié)合其施工建設(shè)的主要工序環(huán)節(jié)，對其施工管理與控制要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析，以提高沉箱重力式碼頭的施工質(zhì)量，促進(jìn)碼頭施工的發(fā)展提升。

關(guān)鍵詞：沉箱 重力式碼頭 結(jié)構(gòu)型式 控制管理 施工質(zhì)量

在碼頭工程的施工建設(shè)中，沉箱重力式結(jié)構(gòu)型式作為一種常見的碼頭施工結(jié)構(gòu)型式，由于其在工程施工建設(shè)中結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固與耐久性比較高，施工建設(shè)速度比較快，并且具有較好的抗凍性和抗冰效果，能夠?qū)τ谳^大地面荷載和船舶荷載等荷載作用進(jìn)行較大承受，在碼頭裝卸應(yīng)用中的荷載變化應(yīng)對靈活性比較突出，進(jìn)行結(jié)構(gòu)維修的費(fèi)用比較少等特點(diǎn)，在我國碼頭以及海港工程施工中比較常見。下文將以龍口港2×20000噸級多用途泊位工程施工為例，結(jié)構(gòu)為沉箱重力式，結(jié)合其施工工序與主要環(huán)節(jié)，對其施工中的監(jiān)控管理要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析。

工程概況

龍口港2×20000噸級多用途泊位工程屬于山東省重要海港工程項(xiàng)目之一，建設(shè)20000噸級多用途泊位2個(gè)，在進(jìn)行碼頭主體的施工建設(shè)過程中，主要采用了沉箱重力式結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)，因此是一個(gè)典型的沉箱重力式海港碼頭工程。根據(jù)該工程的施工設(shè)計(jì)情況可知，施工建設(shè)碼頭的全長達(dá)到410米，碼頭工程的頂面高度約為3.3米，外側(cè)#14泊位長246米，前沿底高程-14.0米，內(nèi)側(cè)#15泊位長164米，前沿底高程-13.2米。

結(jié)合該碼頭工程的施工設(shè)計(jì)與現(xiàn)場具體環(huán)境情況，進(jìn)行碼頭工程的施工建設(shè)時(shí)，首先需要對于碼頭工程施工現(xiàn)場的堡礁進(jìn)行整平處理，以方便進(jìn)行碼頭基槽的施工建設(shè)。值得注意的是，在進(jìn)行碼頭工程施工現(xiàn)場堡礁整平施工中，需要將堡礁整平處理過程中產(chǎn)生的渣石進(jìn)行平整清理；然后再進(jìn)行沉箱重力式碼頭結(jié)構(gòu)中需要的沉箱預(yù)制施工，并進(jìn)行沉箱的拖運(yùn)、安裝，在沉箱內(nèi)部進(jìn)行石塊填充；其次，在進(jìn)行沉箱之間的倒慮井以及沉箱棱體、倒濾層的拋填施工，并進(jìn)行沉箱重力式碼頭結(jié)構(gòu)中的胸墻混凝土和軌道梁混凝土澆筑施工；最后進(jìn)行沉箱重力式碼頭工程的附屬設(shè)施安裝施工等，以完成對于沉箱重力式碼頭的建設(shè)，保證本碼頭工程按期完工并投入使用，目前，該碼頭已經(jīng)竣工驗(yàn)收并投入運(yùn)行和使用。

如下圖1所示，為沉箱重力式碼頭結(jié)構(gòu)斷面示意圖。

沉箱重力式碼頭施工建設(shè)的工藝程序與監(jiān)控要點(diǎn)分析

結(jié)合上述海港碼頭施工建設(shè)的具體情況，在進(jìn)行沉箱重力式海港碼頭的施工建設(shè)中，除碼頭基槽施工外，其主要施工內(nèi)容與環(huán)節(jié)還包括沉箱重力式碼頭中的沉箱預(yù)制施工以及沉箱出運(yùn)、沉箱安裝、沉箱填石、沉箱間倒慮井、沉箱后方棱體、沉箱倒濾層回填等施工，此外，還需要進(jìn)行沉箱重力式碼頭結(jié)構(gòu)以及附屬設(shè)施的安裝施工。下文將結(jié)合沉箱重力式碼頭的上述施工環(huán)節(jié)，對其施工監(jiān)控要點(diǎn)進(jìn)行分析論述。

1、沉箱重力式碼頭基槽施工及其監(jiān)控要點(diǎn)分析

在沉箱重力式結(jié)構(gòu)碼頭的施工建設(shè)中，基槽施工是整個(gè)碼頭工程的基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，對于碼頭工程的施工質(zhì)量有著直接的作用和影響，尤其是對于碼頭工程結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性與耐久性作用影響更為明顯。通常情況下，在沉箱重力式碼頭的施工建設(shè)中，基槽施工主要包括基槽炸礁、清碴以及基床拋石、夯實(shí)、平整施工等。首先，在進(jìn)行沉箱重力式碼頭的基槽炸礁以及清碴施工中，根據(jù)上述工程的施工設(shè)計(jì)，要求沉箱重力式碼頭基礎(chǔ)底高為14.5米左右。在進(jìn)行該工程基槽炸礁與清碴施工前，通過地質(zhì)勘查與勘測發(fā)現(xiàn)該施工工程的地質(zhì)巖層主要為輝綠巖，因此為了達(dá)到工程設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)底標(biāo)高標(biāo)準(zhǔn)，需要以炸礁方式進(jìn)行碼頭基槽的施工建設(shè)。通常情況下，在碼頭基槽炸礁施工中，對于炸礁施工的寬度應(yīng)控制在1米以內(nèi)，炸礁深度通常為0.4米，此外，在上述沉箱重力式碼頭施工中，由于該碼頭工程和碼頭運(yùn)行中船舶的停泊位置相臨近，同時(shí)與海港養(yǎng)殖區(qū)域的最近距離約為1200多米，因此，為了保證碼頭基槽炸礁施工的安全性，減少對于臨近工程的影響，還需要結(jié)合區(qū)域需求對于炸礁爆破的時(shí)間以及爆破安全距離等進(jìn)行多方進(jìn)一步精確確認(rèn)，以避免對于周圍生命以及財(cái)產(chǎn)安全等造成影響。而對于基槽炸礁產(chǎn)生的碴子進(jìn)行清理施工過程中，上述工程主要調(diào)用抓斗船進(jìn)行碴石的清理施工，施工過程中采用GPS系統(tǒng)對于清碴船只進(jìn)行作業(yè)定位控制，這樣一來在很大程度上提高了碼頭基槽清碴的施工進(jìn)度，減少了基槽炸礁的施工量，對于基槽炸礁施工質(zhì)量也有很大的保障，有利于減少工程施工的成本費(fèi)用。此外，在上述碼頭基槽炸礁以及清碴施工環(huán)節(jié)，還應(yīng)注意結(jié)合碼頭基槽平面位置與深度、寬度等情況，對于基槽炸礁與清碴施工質(zhì)量進(jìn)行過程控制與管理。

其次，沉箱重力式碼頭基礎(chǔ)施工中，基床拋石施工主要是在基槽施工完成后，結(jié)合基槽水深測量情況進(jìn)行基槽開挖施工斷面結(jié)構(gòu)的繪制，以根據(jù)碼頭基槽施工斷面結(jié)構(gòu)情況，進(jìn)行基床拋石施工實(shí)施。需要注意的是，進(jìn)行碼頭基床拋石施工前應(yīng)先對于水下回淤情況進(jìn)行潛水探摸或掃測檢查，同時(shí)做好拋石質(zhì)量的飽和浸水抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，以保證基坑拋石的質(zhì)量。再次，在基床夯實(shí)施工環(huán)節(jié)，上述工程主要采用重錘夯實(shí)方式進(jìn)行基床夯實(shí)施工，結(jié)合工程情況，保證基床夯實(shí)施工的時(shí)間持續(xù)在20到30小時(shí)之間，以對于基床夯實(shí)施工質(zhì)量進(jìn)行保障。最后，在基床平整施工中，主要是進(jìn)行基床平整度的控制，多采用二片石作為整平石料進(jìn)行基床整平實(shí)施。在進(jìn)行基床施工驗(yàn)收中注意采用相應(yīng)規(guī)格的方格網(wǎng)以加密形式進(jìn)行測量驗(yàn)收，保證基床施工質(zhì)量。

2、沉箱重力式碼頭的沉箱施工與監(jiān)控要點(diǎn)分析

沉箱重力式碼頭的沉箱施工主要包括沉箱預(yù)制以及安裝、填石等施工內(nèi)容和環(huán)節(jié)。其中，在進(jìn)行沉箱預(yù)制施工中，上述工程主要采用在沉箱預(yù)制場進(jìn)行預(yù)制施工方式，通過專門的監(jiān)理人員從沉箱預(yù)制原材料以及預(yù)制工序等方面，對于沉箱預(yù)制施工質(zhì)量進(jìn)行全過程監(jiān)控管理。其次，在進(jìn)行沉箱安裝施工中，主要結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求，按照沉箱安裝設(shè)計(jì)順序進(jìn)行安裝施工，保證兩個(gè)沉箱之間的安裝高差嚴(yán)格控制在2厘米范圍內(nèi)，沉箱安裝的接縫寬度在3到9厘米范圍內(nèi)，沉箱安裝的臨水面錯牙在5厘米范圍內(nèi)，并且盡量一次安裝成功，以保證沉箱安裝的質(zhì)量。最后，在進(jìn)行沉箱填石以及沉箱間倒慮井、后方棱體、倒濾層的回填施工中，需要在沉箱安裝施工結(jié)束并經(jīng)過兩個(gè)潮水觀測之后再進(jìn)行。其中，在沉箱填石環(huán)節(jié)，需要按照施工設(shè)計(jì)的相關(guān)要求對于沉箱填石的硬度以及密度、耐久性等進(jìn)行控制，同時(shí)注意沉箱填石材料中含泥量的控制，填石過程中盡量采用自卸車進(jìn)行填石施工，同時(shí)注意控制填石壓力對于沉箱隔墻的破壞作用。endprint

3、沉箱重力式碼頭上部結(jié)構(gòu)施工與監(jiān)控要點(diǎn)分析

在沉箱重力式碼頭工程中，上部結(jié)構(gòu)施工主要包括沉箱重力式碼頭的胸墻以及沉箱蓋板、后軌道梁等結(jié)構(gòu)部分的混凝土澆筑施工。其中胸墻是沉箱重力式碼頭墻身預(yù)制構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，一般在沉箱填石施工結(jié)束后進(jìn)行該部分的施工建設(shè)，包括鋼筋搭連接與模板鋪設(shè)、混凝土澆筑施工等，需要按照相關(guān)施工要求對于施工過程以及材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

此外，沉箱重力式碼頭施工中，還包括碼頭附屬設(shè)施的安裝施工，在這一施工環(huán)節(jié)中主要對于附屬設(shè)施安裝施工質(zhì)量進(jìn)行控制，以避免對于碼頭外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

結(jié)束語

沉箱重力式碼頭作為常見結(jié)構(gòu)型式的碼頭工程，其施工建設(shè)雖然比較簡單，但是對于工程質(zhì)量的控制與保障相對困難，因此做好沉箱重力式碼頭施工建設(shè)要點(diǎn)的控制管理，以保證碼頭工程施工建設(shè)質(zhì)量，具有突出的現(xiàn)實(shí)作用和價(jià)值意義。進(jìn)行沉箱重力式碼頭的施工管理與控制中，注意通過對于施工管理組織的完善以及做好施工組織與設(shè)計(jì)方案審查、保證施工材料合格等方面，做好碼頭工程施工建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度控制，促進(jìn)海港碼頭建設(shè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王啟選. 重力式碼頭拋石基床重錘夯實(shí)施工方法的探討[J]. 水運(yùn)工程.2004（1）.

[2]只紅茹，別社安，任增金. 重力式碼頭拋石基床內(nèi)部滑移破壞研究[J]. 水運(yùn)工程.2007（1）.

[3]李增軍，馬玉臣，趙佳波.北方地區(qū)沉箱重力式碼頭冬季施工成套技術(shù)[J].中國港灣建設(shè).2011（5）.

[4] 王利歡，貢金鑫，李榮慶，麥遠(yuǎn)儉.重力式碼頭穩(wěn)定性可靠指標(biāo)簡化計(jì)算方法[J].水運(yùn)工程.2011（1）.

[5]張全林，丁志軍，張小波，張瑩，馬占河，姚立.北方地區(qū)沉箱重力式碼頭冬季施工技術(shù)[J].水運(yùn)工程.2011（2）.

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[8] 童新春，葉鋒，邱青長，張寶潔. 重力式碼頭拋石基床重錘夯實(shí)施工效率改進(jìn)研究[J]. 水運(yùn)工程.2013（3）.

[9] 宋文佳，董玉玲，楊杰.重力式碼頭墻身及上部結(jié)構(gòu)沉降位移觀測分析在施工中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程.2013（12）.

[10] 王坤，林佑高，謝萬東. 軟弱土在預(yù)壓荷載作用下的強(qiáng)度增長分析[J].水運(yùn)工程.2014（2）.

（作者單位：龍口港集團(tuán)有限公司工程建設(shè)部）endprint

3、沉箱重力式碼頭上部結(jié)構(gòu)施工與監(jiān)控要點(diǎn)分析

在沉箱重力式碼頭工程中，上部結(jié)構(gòu)施工主要包括沉箱重力式碼頭的胸墻以及沉箱蓋板、后軌道梁等結(jié)構(gòu)部分的混凝土澆筑施工。其中胸墻是沉箱重力式碼頭墻身預(yù)制構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，一般在沉箱填石施工結(jié)束后進(jìn)行該部分的施工建設(shè)，包括鋼筋搭連接與模板鋪設(shè)、混凝土澆筑施工等，需要按照相關(guān)施工要求對于施工過程以及材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

此外，沉箱重力式碼頭施工中，還包括碼頭附屬設(shè)施的安裝施工，在這一施工環(huán)節(jié)中主要對于附屬設(shè)施安裝施工質(zhì)量進(jìn)行控制，以避免對于碼頭外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

結(jié)束語

沉箱重力式碼頭作為常見結(jié)構(gòu)型式的碼頭工程，其施工建設(shè)雖然比較簡單，但是對于工程質(zhì)量的控制與保障相對困難，因此做好沉箱重力式碼頭施工建設(shè)要點(diǎn)的控制管理，以保證碼頭工程施工建設(shè)質(zhì)量，具有突出的現(xiàn)實(shí)作用和價(jià)值意義。進(jìn)行沉箱重力式碼頭的施工管理與控制中，注意通過對于施工管理組織的完善以及做好施工組織與設(shè)計(jì)方案審查、保證施工材料合格等方面，做好碼頭工程施工建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度控制，促進(jìn)海港碼頭建設(shè)的健康發(fā)展。

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[10] 王坤，林佑高，謝萬東. 軟弱土在預(yù)壓荷載作用下的強(qiáng)度增長分析[J].水運(yùn)工程.2014（2）.

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3、沉箱重力式碼頭上部結(jié)構(gòu)施工與監(jiān)控要點(diǎn)分析

在沉箱重力式碼頭工程中，上部結(jié)構(gòu)施工主要包括沉箱重力式碼頭的胸墻以及沉箱蓋板、后軌道梁等結(jié)構(gòu)部分的混凝土澆筑施工。其中胸墻是沉箱重力式碼頭墻身預(yù)制構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)，一般在沉箱填石施工結(jié)束后進(jìn)行該部分的施工建設(shè)，包括鋼筋搭連接與模板鋪設(shè)、混凝土澆筑施工等，需要按照相關(guān)施工要求對于施工過程以及材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

此外，沉箱重力式碼頭施工中，還包括碼頭附屬設(shè)施的安裝施工，在這一施工環(huán)節(jié)中主要對于附屬設(shè)施安裝施工質(zhì)量進(jìn)行控制，以避免對于碼頭外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

結(jié)束語

沉箱重力式碼頭作為常見結(jié)構(gòu)型式的碼頭工程，其施工建設(shè)雖然比較簡單，但是對于工程質(zhì)量的控制與保障相對困難，因此做好沉箱重力式碼頭施工建設(shè)要點(diǎn)的控制管理，以保證碼頭工程施工建設(shè)質(zhì)量，具有突出的現(xiàn)實(shí)作用和價(jià)值意義。進(jìn)行沉箱重力式碼頭的施工管理與控制中，注意通過對于施工管理組織的完善以及做好施工組織與設(shè)計(jì)方案審查、保證施工材料合格等方面，做好碼頭工程施工建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度控制，促進(jìn)海港碼頭建設(shè)的健康發(fā)展。

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[6] 馮輝.淺談沉箱重力式碼頭施工須注意的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)[J].北方交通.2012（5）.

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[10] 王坤，林佑高，謝萬東. 軟弱土在預(yù)壓荷載作用下的強(qiáng)度增長分析[J].水運(yùn)工程.2014（2）.

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