港口重力式碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)分析

【摘 要】我國在建設(shè)碼頭上已經(jīng)取得了非常不錯的成就，特別是在重力式碼頭的建設(shè)過程中，不管是在理論上還是在實(shí)踐上都取得了不錯的成就，但是目前存在的問題依然突出，重力式碼頭在使用過程中的穩(wěn)定性一直是一個比較難解決的問題，因此對于施工的技術(shù)提出了更高的要求。

【關(guān)鍵詞】港口；重力式碼頭；施工技術(shù)；要點(diǎn)

隨著港口碼頭建設(shè)發(fā)展以及施工工藝、機(jī)械的改進(jìn)，在施工中出現(xiàn)了若干過去表現(xiàn)不明顯，而現(xiàn)在表現(xiàn)非常明顯，需要認(rèn)真對待和解決，或過去根本不會出現(xiàn)的問題。比如基槽開挖完成后，回淤速率太快，回淤沉積物很快超出了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；甚至是基床拋石、夯實(shí)完成后，由于其上層回淤沉積物重度太大，導(dǎo)致潛水員無法作業(yè)，不能進(jìn)行基床整平；拋填棱體頂高程偏低時，需要趁潮作業(yè)，往往影響到工程進(jìn)展速度；投入使用后，碼頭前沿裝卸設(shè)備軌道位移、沉降過大，妨礙設(shè)備運(yùn)行；碼頭前沿軌間混凝土大板發(fā)生位移、沉降，導(dǎo)致碼頭前沿積水嚴(yán)重。本文主要對港口重力式碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行有效的分析和闡述。

一、港口重力式碼頭的施工特點(diǎn)

重力式碼頭由胸墻、墻身、拋石基床、墻后回填等組成，靠建筑物自重和結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的填料重量和地基強(qiáng)度保持穩(wěn)定性。按墻身結(jié)構(gòu)，有整體砌筑式、方塊砌筑式、沉箱式和扶壁式。它的施工特點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下幾方面：

1、構(gòu)件重量大、體積大；岸壁用混凝土建成，堅(jiān)閉耐久，一般不需要維修。

2、適用于巖石、砂質(zhì)和堅(jiān)硬粘土地基；在砂石料易于取得的地區(qū)造價較便宜。

3、預(yù)制件吊放及潛水作業(yè)工作量較大；需配備大型水上、陸上起重設(shè)備。

4、施工質(zhì)量要求高；拋石基床需分層夯實(shí)整平。

5、受海洋水文和氣象的制約。

二、港口重力式碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)

重力式港口碼頭主要由基床、墻身、胸墻以及墻后回填等部分組成，它主要利用碼頭的地基強(qiáng)度及其本身的重量和建筑結(jié)構(gòu)上的填料重量來維持碼頭的穩(wěn)定，根據(jù)墻身結(jié)構(gòu)來分類可分為扶壁式、方塊砌筑式、沉箱式以及整體砌筑式。

（一）開挖基槽施工

在基槽挖泥施工環(huán)節(jié)中，基于其屬于重力碼頭的重要基礎(chǔ)部位，施工整體質(zhì)量水平直接影響到工程的耐久性與穩(wěn)定性，因此我們須依據(jù)設(shè)計(jì)要求確保挖泥的寬度與深度符合標(biāo)準(zhǔn)，不能產(chǎn)生較大的超差，一般來講超寬波動反應(yīng)應(yīng)在兩米之內(nèi)，而超深則應(yīng)小于零點(diǎn)三米，我們應(yīng)依據(jù)工程實(shí)際狀況適應(yīng)性選擇挖泥船型標(biāo)準(zhǔn)?；凼┕さ墓ば蝌?yàn)收我們應(yīng)謹(jǐn)慎處理，共同組織施工、設(shè)計(jì)、建設(shè)與監(jiān)理單位進(jìn)行四方共同到場驗(yàn)收，包含的驗(yàn)收內(nèi)容主要有基槽深度、平面位置、寬度、邊坡、回放情況等。同時我們應(yīng)合理利用超聲波測試儀，將測深精度控制于十厘米范圍內(nèi)，對基床底部原狀土先由施工單位進(jìn)行判斷自檢，當(dāng)達(dá)到圖紙要求標(biāo)準(zhǔn)后再上報至監(jiān)理人員處履行下一階段的深入鑒別，當(dāng)符合圖紙標(biāo)準(zhǔn)要求后便可終止挖泥施工，而倘若土樣有問題，監(jiān)理人員應(yīng)要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場監(jiān)督下展開最終的土樣鑒別。

（二）拋石基床施工

在基槽挖泥施工完后還需要進(jìn)行拋石處理，在拋石前首先派潛水人員進(jìn)行探摸操作，核查其是否包含回淤現(xiàn)象。石塊質(zhì)量應(yīng)保證其符合技術(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，并對基床進(jìn)行夯實(shí)處理。在拋填基床至一定寬度及厚度時我們應(yīng)進(jìn)行夯實(shí)處理，對于較厚的基床應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí)，一般每層厚度應(yīng)控制在一至兩米為宜。每次進(jìn)行夯實(shí)施工之前我們都應(yīng)履行試夯環(huán)節(jié)，從而確定夯擊次數(shù)及能量。在完成整體基床的夯實(shí)之后我們應(yīng)組織相關(guān)人員開展驗(yàn)夯，進(jìn)而合理驗(yàn)收及抽查夯擊的密實(shí)程度與均勻性。同時我們還應(yīng)進(jìn)行必要的整平處理，可采用二片式進(jìn)行粗平，而后再采用三厘米至六厘米碎石展開細(xì)平?；谥亓κ酱a頭的主體荷載較大，在稱重后必然會產(chǎn)生一定程度的沉降量，因此我們應(yīng)依據(jù)施工地質(zhì)條件、質(zhì)量、進(jìn)度等情況進(jìn)行合理確定，可控制預(yù)留沉降為五厘米。

（三）預(yù)制沉箱施工

在碼頭的構(gòu)件當(dāng)中，沉箱是構(gòu)件的一種，對于其預(yù)制方法主要就是吊放式、挖掘式、船塢式、滑道式（縱移式、橫結(jié)合縱移式）。具體的預(yù)制工序主要為：鋼筋工程→模板工程→澆筑工程→養(yǎng)護(hù)工程。在具體的施工澆筑中需要一次性進(jìn)行澆筑，對于沉箱高度比較大的可以利用分層的澆筑方式。

（四）安裝預(yù)制沉箱施工

在重力式碼頭的施工中，對于預(yù)制沉箱的安裝是施工中比較重要的一部分，其對于整個工程來說也是非常重要的。因此，在施工中需要將各個部門的人員以及部門進(jìn)行密切的分配，這對于施工隊(duì)伍的耐心以及智慧十分考驗(yàn)，所以，加強(qiáng)各個施工工序的協(xié)調(diào)，加強(qiáng)質(zhì)量的管理。

（五）回填后方棱體施工

如果工期允許，在確認(rèn)沉箱安裝穩(wěn)固之后才能進(jìn)行回填方棱體施工。其回填后方棱體在一定程度上能夠緩解碼頭的壓力，一定要盡可能的防止方棱體之后的泥沙會受到潮水的沖刷，除此之外，還需要在后方棱體倒慮層上覆蓋土工布，其主要是為了能夠起到加強(qiáng)質(zhì)量的作用。

（六）上部結(jié)構(gòu)與胸墻施工

這種結(jié)構(gòu)形式的碼頭上部結(jié)構(gòu)主要的組成是系船柱、胸墻、電纜溝以及軌道梁等。然而因?yàn)檫@部分結(jié)構(gòu)的施工工藝主要就是混凝土的現(xiàn)場澆筑，使得外漏的鋼筋很容易被海水腐蝕。所以，在實(shí)際的施工中需要對鋼筋骨架進(jìn)行現(xiàn)場的綁扎后才能夠進(jìn)行澆筑，在混凝土當(dāng)中還需要添加阻銹劑，根據(jù)沉箱實(shí)際的沉降量來對胸墻的后傾量以及沉降量進(jìn)行確認(rèn)。

三、重力式碼頭施工處理注意事項(xiàng)

（一）施工中常見的問題

隨著重力式碼頭建設(shè)發(fā)展以及施工工藝、機(jī)械的不斷改進(jìn)，我們在實(shí)際的工程施工過程中也出現(xiàn)了一些預(yù)測不到的問題，這就需要我們在施工時認(rèn)真的對待和解決。下面重點(diǎn)就基槽回淤、拋填棱體頂面高程偏低、碼頭主體位移、沉降變形等常見問題及施工處理注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。

（二）處理措施

（1）解決基槽回淤的處理措施。

1）基槽是重力式碼頭的基礎(chǔ)，其質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到整個港口工程的穩(wěn)定性和耐久性。因此，我們必須確?；坶_挖的寬度與深度符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。我們應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際狀況適應(yīng)性選擇挖泥船型。

2）基槽施工的工序驗(yàn)收應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。我們應(yīng)該組織施工、設(shè)計(jì)、建設(shè)與監(jiān)理單位一起進(jìn)行四方共同到場驗(yàn)收。包含的驗(yàn)收主要內(nèi)容有：基槽深度、平面位置、寬度、邊坡、土質(zhì)狀況等。

3）基槽回淤的原因主要是基槽周圍海域的浮淤泥類土還沒有疏浚清理所致。對于回淤沉積物不符合《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTJ290-98）要求時，應(yīng)對回淤沉積物進(jìn)行清除。因?yàn)榛岔敳康幕赜贂档蛪ι砼c基床間的摩擦系數(shù)，危害是相當(dāng)大的。所以我們在進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)方案時應(yīng)當(dāng)事先就對這一問題：首先將上層浮淤泥土疏浚清理，再安排進(jìn)行基槽開挖施工，以減小基槽回淤。

（2）解決拋填棱體頂面高程偏低問題的處理措施。

棱體的作用是減少對墻身的壓力，因此棱體材料通常選塊石或當(dāng)?shù)亓看?、質(zhì)輕、內(nèi)摩擦角大、透水性好的；一般選用10～100kg塊石。拋石棱體形狀常是三角形、梯形、鋸齒形三種。棱體頂面設(shè)計(jì)要高出預(yù)制安裝墻身0.3m以上，頂面寬度根據(jù)墻后主動破裂面確定，棱體坡度可采用1：1，分級式棱體不宜多于2級。設(shè)計(jì)烈度為8、9度時，墻后宜采用拋石棱體，一坡到底。

有關(guān)規(guī)范雖然規(guī)定了棱體頂面高出預(yù)制安裝墻身不應(yīng)小于0.3m，而對高限并沒有做出明確的要求。因此，一些工程在設(shè)計(jì)時往往把棱體頂面高程設(shè)計(jì)成預(yù)制安裝墻身頂高程再加上0.3m。這樣的不足之處主要體現(xiàn)在：棱體和倒濾層施工不能夠采取全天候的作業(yè)方式，而只能趁潮施工，工程進(jìn)度往往大受影響；有時施工方為了趕進(jìn)度而不得不大量的增加水上拋石量，增加工程量和工程造價。由于胸墻施工也要趁潮作業(yè)，使得兩者施工干擾嚴(yán)重。為了減少兩者之間的這種干擾，不得不在海側(cè)設(shè)置施工船機(jī)設(shè)備來進(jìn)行胸墻施工，不但增加了作業(yè)難度同時也會使工程造價增加。

在實(shí)際的港口工程施工項(xiàng)目中，如果當(dāng)?shù)氐睦怏w材料價格不是很高的情況下，我們應(yīng)該協(xié)同設(shè)計(jì)單位將棱體頂高程適當(dāng)抬高到一定的高度，確保棱體和倒濾層能實(shí)現(xiàn)全天候的作業(yè)。

在棱體的頂面和坡面先鋪一層0.3～0.5m厚的二片石，其上設(shè)置倒濾層。倒濾層可采用分層石料倒濾層、混和石料倒濾層或土工織物倒濾層，坡度可采用1：1.5?；旌褪系篂V層厚0.4～0.6m，多級棱體的水下倒濾層厚度宜加大。當(dāng)拋填達(dá)到確定的頂高程后，我們再以此做為“跳板”來進(jìn)行胸墻的施工。此時需要布置起重和混凝土施工機(jī)械，堆放模板、鋼筋等材料，使胸墻施工的作業(yè)難度降低，減少作業(yè)時間，從而加快施工進(jìn)度。同時由于棱體頂高程抬高了，也可以增大減壓的效果。

（3）解決碼頭主體位移、沉降變形的處理措施。

重力式碼頭主體和其后的填筑材料發(fā)生位移、沉降變形的原因有很多方面：與基槽底土質(zhì)有關(guān)、與基床施工厚度均勻性及夯實(shí)的密實(shí)度情況有關(guān)；施工期間如果碼頭后邊吹填或回填速度過快，都會影響到碼頭墻身的位移和傾偏；倒濾層級配不良等都會引起碼頭區(qū)域的位移與變形；碼頭前沿軌間地面也必將跟著發(fā)生位移、沉降，導(dǎo)致積水發(fā)生。因此我們應(yīng)該優(yōu)先把地面做成快料面層，待碼頭主體工程和其后的填筑材料位移、沉降趨于穩(wěn)定之后再拆除鋪砌面層，做現(xiàn)澆混凝土地面。

結(jié)語

港口重力式碼頭的施工對于碼頭的穩(wěn)定性起著絕對性的作用，必須嚴(yán)格進(jìn)行把關(guān)。隨著港口重力式碼頭施工技術(shù)的改進(jìn)，已經(jīng)取得了比較可觀的效果，但是目前我國的港口重力式碼頭的設(shè)計(jì)施工技術(shù)還比較落后，不能合理的利用資源。我國應(yīng)在此基礎(chǔ)上不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，自己再進(jìn)行創(chuàng)新，成為適合我們自己重力式碼頭施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張穎，王小平.廣州珠江電廠煤碼頭改造技術(shù)創(chuàng)新[J].水運(yùn)工程.2013（05）

[2]朱作坤.碼頭改造工程應(yīng)用技術(shù)分析探討[J].中國水運(yùn)（下半月）.2008（12）

[3]陳良詩.不分散水泥砂漿在碼頭工程中的應(yīng)用[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2007（S1）