探討重力式方塊碼頭施工工藝

孫守光 馬萬里

摘要：經(jīng)濟(jì)全球化的影響，當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展迅速，中國與周邊國家的貿(mào)易越來越頻繁，也帶動(dòng)了交通行業(yè)的發(fā)展。目前的運(yùn)輸方式主要有陸運(yùn)、水運(yùn)、空運(yùn)，就水運(yùn)而言，水運(yùn)是貿(mào)易中首選的運(yùn)輸方式。建設(shè)碼頭能帶動(dòng)水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展，也能帶動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。本文主要介紹的是重力式方塊碼頭，只有對重力式方塊碼頭的施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控是確保碼頭建造質(zhì)量的關(guān)鍵，這樣才能保證碼頭的正常運(yùn)行，因此下文主要對重力式方塊碼頭施工工藝進(jìn)行詳細(xì)的介紹，對于施工工藝中的不足提出有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：重力式方塊碼頭;施工工藝;預(yù)制;碼頭;優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.前言

海港碼頭的施工按照建筑形式可以分為三類，高樁式、板樁式、重力式。這三種形式的碼頭都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，其中重力式碼頭是當(dāng)前采用最多的建筑形式。因?yàn)橹亓κ酱a頭具備的優(yōu)點(diǎn)是綜合了其他兩種建筑形式的優(yōu)點(diǎn)。重力式方塊碼頭具備的特點(diǎn)是施工簡易，采用整體裝配式的施工方式，重力式碼頭的整體性好，更好配件容易（維修方便）、能使用時(shí)間長（耐久性好）。本文以大連某漁港的重力式方塊碼頭為背景，進(jìn)行重力式方塊碼頭施工工藝的探討。

2.工程概況

本工程為大連重點(diǎn)工程，必須保證工程的質(zhì)量、安全和文明施工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本工程包括新建碼頭兩座共540m，綜合執(zhí)法辦證中心1058m2，港區(qū)道路17200 m2，場地26765 m2，水、電消防及通訊導(dǎo)航等配套設(shè)施。施工現(xiàn)場陸域較為寬廣，但具體施工場地可選擇性相對較小。區(qū)域內(nèi)施工掩護(hù)性好，天氣影響相對較小，但施工區(qū)域面積相對狹小，本工程施工船只較多，影響較大。根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙資料，本工程地質(zhì)自上而下主要是細(xì)砂層、礫砂層、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層和中風(fēng)化花崗巖層。其中140m碼頭基床底標(biāo)高-11.0m～-13.0m主要地質(zhì)為細(xì)砂及礫砂層;400m碼頭基床底標(biāo)高-13.0m主要地質(zhì)為細(xì)砂層。

3.重力式方塊碼頭施工工藝流程簡介

3.1大連某漁港的重力式方塊碼頭施工總概述

碼頭全長540m。碼頭結(jié)構(gòu)為預(yù)制混凝土實(shí)心方塊，港池底標(biāo)高為-11.0m～-13.0m。方塊底設(shè)拋石基床，基床厚3～5m，底標(biāo)高為-11.0 m（-13.0m），頂標(biāo)高為-8.0m。方塊層數(shù)：0～-6.00m兩層，-6.00m～-8.00m三層。頂部方塊為砼卸荷板，卸荷板厚1.25m，懸臂長2.2 m，卸荷板頂高程為+1.25m。卸荷板上為現(xiàn)澆L形混凝土胸墻，胸墻頂寬0.6m，底寬2.3m，高2.75m。方塊后設(shè)拋石棱體及倒濾層;倒濾層后回填山皮土;拋石棱體頂鋪200 mm二片石、200 mm碎石墊層和200mm厚混凝土路面。本工程基槽挖泥采用8m3抓斗式挖泥船配500 m3泥駁;基床拋石采用自航駁駁載、挖掘機(jī)拋填;基床夯實(shí)利用打夯船進(jìn)行;方塊、卸荷板在附近碼頭預(yù)制，起重船水上安裝;胸墻模板采用組合鋼模板，現(xiàn)場拌和砼，吊機(jī)吊罐澆注;后方場地回填采用陸上推進(jìn)回填整平。為保證施工碼頭施工進(jìn)度，施工采用流水作業(yè)，步距合理，步步為營。

3.2大連某漁港的重力式方塊碼頭施工總流程圖

施工準(zhǔn)備→基槽挖泥→基床拋石→基床夯實(shí)、整平（細(xì)平和極細(xì)平）

→方塊、卸荷板預(yù)制→方塊安裝→棱體、倒濾層（水下）→回填山皮

土（水下）→卸荷板安裝→棱體、倒濾層（陸上）→回填山皮土（陸上）→現(xiàn)澆胸墻砼→場地山皮土回填→現(xiàn)澆砼路面→碼頭附屬設(shè)施安裝

3.3方塊及卸荷板預(yù)制工程簡介

（1）方塊工程簡介

本工程碼頭為方塊重力式結(jié)構(gòu)，方塊（為素砼構(gòu)件）、卸荷板（為鋼筋砼構(gòu)件，為甲型和乙型），共計(jì)488塊。其中方塊分三層，底層為異型方塊，方塊總方量為19829.86m3;預(yù)制鋼筋砼卸荷板分兩種型號(hào)分別為甲型和乙型，總方量為4474m3。方塊預(yù)制場設(shè)在附近的碼頭，預(yù)制場分為混凝土拌和區(qū)、臺(tái)座區(qū)、材料配備區(qū)、碼頭區(qū)四大部分。

（2）方塊安裝工程

方塊在預(yù)制場預(yù)制完成后當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到安裝要求后，利用200t門機(jī)吊遠(yuǎn)至碼頭前沿，碼頭前南北140m以及東西100m由200t起重船直接吊運(yùn)安裝，后300m由方駁運(yùn)至安裝現(xiàn)場，200t起重船進(jìn)行安裝。安裝工序分成兩大段，第一段碼頭南北140m及東西100m方塊安裝工藝流程：水上測量、水下潛水員配合定點(diǎn)拉線（安裝線）→起重機(jī)起吊方塊→起重船定位、吊塊→潛水員水下安裝→檢查驗(yàn)收。第二段碼頭后300m方塊安裝工藝流程：水上測量、水下潛水員配合定點(diǎn)拉線（安裝線）（安裝線）→方塊裝船、運(yùn)輸→200t起重船定位、吊塊 →潛水員水下安裝→檢查驗(yàn)收。

4.重力式方塊碼頭施工工藝施工難點(diǎn)及改進(jìn)措施

4.1施工難點(diǎn)

本工程接順碼頭（一期）工程向前安裝，施工方便，利用碼頭（一期）方塊直接進(jìn)行第一塊安裝。安裝時(shí)，根據(jù)事先拉好的控制線，用小鋼尺測量，控制線向內(nèi)垂直距離3cm即為方塊安裝的前沿位置。為了保證以上各層的安裝精度，底層方塊安裝偏差應(yīng)控制在±1cm以內(nèi)。底層其他塊的安裝以第一塊作為依托，用同樣的方法，可依次安裝其他塊。每安完一塊需在此塊上系一水漂作為標(biāo)記，以利相鄰塊安裝。安裝縫及沉降縫用縫板控制，并及時(shí)測量各塊平面位置偏差，做好記錄。上層方塊的安裝，下層方塊安完后，向上安裝時(shí)依下層方塊位置順次向上安裝，但必須注意安裝縫應(yīng)滿足要求，并保證沉降縫貫通。施工的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在對接縫的控制問題上，嚴(yán)格控制偏差在±1cm以內(nèi)，以確保各層方塊的安裝精度。高標(biāo)準(zhǔn)的精度要求，且在海上作業(yè)，就需要嚴(yán)格把控，安裝人員進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練。

4.2改進(jìn)措施

（1）合理設(shè)計(jì)，優(yōu)化成本

只有合理的設(shè)計(jì)方案，才能保證施工步驟能有序的開展。合理的設(shè)計(jì)方案主要包括，設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)合理、施工圖紙中所規(guī)定的方案符合施工組織設(shè)計(jì)中施工部署及施工方案中的要求，即合理安排施工順序、確定主要施工方法、對可能的施工方案進(jìn)行評價(jià)并決策。這樣才能確保施工的合理性、做到成本控制。設(shè)計(jì)方案要充分考慮施工方的資質(zhì)要求，確保施工中的一些難點(diǎn)問題施工方能夠獨(dú)立解決，施工方的施工設(shè)備能滿足此次施工得要求，這才能做到優(yōu)化成本。

（2）采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，減少施工的誤差

重力式方塊碼頭的建造要求較高，在方塊安裝工程中對于精度的要求更為嚴(yán)格，這就需要使用先進(jìn)的智能化設(shè)備，采用GPS測量定位系統(tǒng)，確保在方塊安裝的過程中滿足精度要求，避免出現(xiàn)二次返工現(xiàn)象。人工測量技術(shù)，由于測量人員出現(xiàn)的視覺誤差或者定位點(diǎn)擺放的誤差，將會(huì)造成方塊的安裝出現(xiàn)偏差。GPS測量技術(shù)不受環(huán)境的約束，普通的全站儀等傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器受環(huán)境的約束大，且不能滿足高精度的要求。在施工的過程中采用一些智能化技術(shù)，能減少人力的投放，降低施工強(qiáng)度，更提高了施工的水平。

（3）提升從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)安全意識(shí)

從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)能力也關(guān)乎到工程的施工水平，只有提高從業(yè)人員的施工技藝水平才能有效的保證施工的效果滿足規(guī)范要求，且能提高施工的工作效率，降低施工過程出現(xiàn)安全問題，保證施工安全有序的進(jìn)行。提高從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，有利于施工人員具備安全意識(shí)、工程的精度要求，才能滿足整個(gè)建筑的要求。從而降低工程因施工問題而出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。

5.質(zhì)量控制及試驗(yàn)檢測

5.1分項(xiàng)工程質(zhì)量控制

（1）基床質(zhì)量控制：基槽平均超深不大于300mm，每邊的平均超寬不大于1000mm，邊坡不陡于設(shè)計(jì)邊坡;基床拋石頂面不得超過施工規(guī)定的高程，且不低于0.5m基床頂寬不得小于設(shè)計(jì)寬度;基床夯實(shí)及整平，均符合《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范JTS167-27-2009》。

（2）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)保護(hù)層控制：項(xiàng)目部引起高度重視，召開專題會(huì)議，從專業(yè)廠家處挑選產(chǎn)品，購買強(qiáng)度高，形狀好，尺寸準(zhǔn)的保護(hù)層，;另外在施工時(shí)針對鋼筋保護(hù)層安排專職人員檢查;保證了保護(hù)層的合格率。

（3）現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)強(qiáng)度控制：為保證混凝土強(qiáng)度，項(xiàng)目部做好混凝土施工配合比的同時(shí)，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，不定期的對原材進(jìn)行抽檢。并及時(shí)收集混凝土試壓件的強(qiáng)度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以掌握混凝土的強(qiáng)度情況，做到及時(shí)掌握，及時(shí)調(diào)整。

5.2試驗(yàn)檢測

配合比：本工程項(xiàng)目混凝土配合比共計(jì)2個(gè)，其中現(xiàn)預(yù)制方塊及現(xiàn)澆上部結(jié)構(gòu)C30配合比1個(gè)，墊層C15配合比1個(gè)。

原材檢測：水泥17個(gè)批次，砂27個(gè)批次，碎石32個(gè)批次，全部符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。

力學(xué)性能檢測：鋼筋原材力學(xué)性能試驗(yàn)檢測報(bào)告65份，鋼筋焊接力學(xué)性能18份，全部符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。

混凝土試塊檢測：各分項(xiàng)工程混凝土試件抗壓強(qiáng)度243組，經(jīng)過混凝土強(qiáng)度評定計(jì)算，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

其他檢測：測量儀器設(shè)備標(biāo)定1批。

5.3碼頭沉降觀測

通過近2個(gè)月對碼頭位移和沉降的觀測，碼頭結(jié)構(gòu)的沉降、位移情況已趨于穩(wěn)定，且符合規(guī)范要求，碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

6.總結(jié)

綜上所訴，重力式方塊碼頭的設(shè)計(jì)不能背離規(guī)范的要求，應(yīng)遵循規(guī)范的要求進(jìn)行施工，才能確保竣工之后能快速的投入使用。設(shè)計(jì)應(yīng)采用合理的方案，在施工的過程中不斷的改進(jìn)施工技藝，確保工程質(zhì)量的安全可靠。第三方（監(jiān)理方）應(yīng)嚴(yán)格的把控施工的要求，確保竣工之后的零誤差。

參考文獻(xiàn)

[1]姚華鋒.海外港口項(xiàng)目中重力式方塊碼頭施工工藝分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2018（2）.

[2]明廷濤，李孝斌，孟元.高溫濕熱條件下重力式方塊碼頭施工技術(shù)研究[J].中國水運(yùn)，2017（12）：？ 51-53.

[3]鄒剛，周加杰，肖龍.鉛垂線法在重力式碼頭方塊安裝定位中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2016（2）：？ 171-175.

[4]吳國有.淺談重力式碼頭空心方塊的安裝工藝與質(zhì)量控制[J].四川水泥，2016（5）：337-337.

（作者單位：中海工程建設(shè)（大連）有限公司）