沉箱重力式碼頭的施工質(zhì)量控制措施

蔡篤佳

摘 要：在重力式碼頭結(jié)構(gòu)中，重力式沉箱碼頭是非常典型的一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有平面規(guī)模大、高度高、自重大等優(yōu)勢(shì)，在碼頭項(xiàng)目施工中漸漸得到普及，但因各方面的因素，導(dǎo)致工程施工作業(yè)過程中存在各種質(zhì)量問題。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)基槽開挖施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析，然后對(duì)塊石基床、護(hù)底塊石施工質(zhì)量控制進(jìn)行了討論，最后提出了沉箱預(yù)制及出運(yùn)安裝施工質(zhì)量控制及回填砂施工質(zhì)量控制措施，提高了重力式沉箱碼頭的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：重力式沉箱碼頭 基槽開挖 回填砂施工

1.工程概況

如意島用海域面積為715.75萬m2，結(jié)合人工島功能分區(qū)及后期開發(fā)理念與設(shè)想，為便于瀉湖區(qū)域后期建筑物的開發(fā)實(shí)施，島體吹填主要分3個(gè)區(qū)域，分別為回填陸域區(qū)、凹地回填區(qū)和瀉湖水域。

（1）上部結(jié)構(gòu)形式：采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)、局部為拋石斜坡堤加扭王塊護(hù)面結(jié)構(gòu)。頂部為現(xiàn)澆擋浪墻（胸墻）。

（2）基床：沉箱下方采用拋石基床形式。

（3）地基處理：采用擠密砂樁方式處理。

2.基槽開挖施工質(zhì)量控制

（1）在基槽開挖作業(yè)的過程中，應(yīng)該有效控制標(biāo)高?；鄣讟?biāo)高不能超過設(shè)計(jì)底標(biāo)高；

（2）要基于設(shè)計(jì)方案設(shè)定基槽開挖的平面位置，并且基槽開挖的實(shí)際規(guī)模要≥設(shè)計(jì)尺寸，非巖石地基水下基槽開挖允許偏差見表1；

（3）在開挖作業(yè)前，應(yīng)該深入檢查水底狀況，保證水底沒有障礙物；

（4）要基于設(shè)計(jì)方案，設(shè)定基槽挖泥平面位置、斷面大小、邊坡以及標(biāo)高等，并且基底不能產(chǎn)生淺點(diǎn)；

（5）如果基槽挖泥厚度>2m，就應(yīng)該分層作業(yè)，并且應(yīng)該根據(jù)土質(zhì)和實(shí)際的施工工藝確定分層厚度，制定切實(shí)有效的措施，避免出現(xiàn)塌坡的現(xiàn)象；

（6）如果基槽達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，就要有效核驗(yàn)基底土質(zhì)和挖泥的實(shí)際深度，要是出現(xiàn)和地質(zhì)條件存在矛盾的現(xiàn)象，就要馬上處理；

（7）如果基槽底回淤沉積物的實(shí)際厚度>0.3m，就要及時(shí)清理；

（8）基槽開挖作業(yè)完成后，一定要嚴(yán)格驗(yàn)收，還要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，快速拋填塊石，有效避免出現(xiàn)回淤的現(xiàn)象；

（9）基于《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS 167-2-2013）施工。

3.塊石基床、護(hù)底塊石施工質(zhì)量控制

3.1一般規(guī)定

（1）基床塊石有很高的要求，不能選擇風(fēng)化、成片狀、存在裂紋、未飽和狀態(tài)，或是抗壓強(qiáng)度<50MPa的；而30MPa是護(hù)底塊石單軸飽及極限抗壓強(qiáng)度的最小值；

（2）拋石前一定要對(duì)基槽尺寸進(jìn)行查驗(yàn)，要是基槽尺寸有很大的改變，就要切實(shí)處理。如果回淤沉積物的含水率沒有達(dá)到150%，并且厚度>300mm，就要及時(shí)進(jìn)行清理。

（3）要位置精準(zhǔn)并且安全性較高，才能進(jìn)行拋石，還要基于水深、水流及波浪等，設(shè)計(jì)拋石船的駐位，并且拋石頂面一定要<設(shè)計(jì)標(biāo)高，并且一定要>0.5m，并且基床頂寬應(yīng)該超過設(shè)計(jì)寬度。

（4）基床頂寬≥設(shè)計(jì)寬度。基床平均預(yù)留20cm沉降（東標(biāo)段含淤泥夾層段預(yù)留35cm沉降）?；岔斀ㄗh設(shè)置倒坡，坡度建議為0.5（東標(biāo)段南側(cè)含淤泥質(zhì)粘土夾層段建議取1%）。以上數(shù)據(jù)經(jīng)先行施工段驗(yàn)證后由施工方調(diào)整確定。

（5）基床拋石和護(hù)底塊石的施工要保持同步。在拋填護(hù)底塊前，一定要進(jìn)行多功能土工墊層的鋪設(shè)作業(yè)，然后再在上面進(jìn)行30cm二片石墊層的鋪設(shè)施工。在拋填前，應(yīng)該精確測(cè)定拋填位置的泥面高度。在實(shí)際拋填的過程中，應(yīng)該掌控潮汐狀況，基于水尺提供的海水高度數(shù)據(jù)，科學(xué)地設(shè)計(jì)拋石標(biāo)高。并且在實(shí)際作業(yè)過程中，應(yīng)該始終秉承“寧低勿高”的基本理念，使得拋填的安全性及準(zhǔn)確性得到極大的保障。

（6）把控好水下基床拋石的允許偏差?；凇端\(yùn)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（JTS257-2008），科學(xué)地設(shè)計(jì)水下基床拋石的偏差范圍、檢驗(yàn)手段及數(shù)量，比如頂面標(biāo)高允許偏差為+0/-500mm；邊線允許偏差為+400/-0mm。

3.2水下拋石基床夯實(shí)

（1）借助錘夯的形式開展對(duì)應(yīng)的夯實(shí)工作，夯實(shí)區(qū)間依照《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS 167-2-2009）的相關(guān)要求與標(biāo)準(zhǔn)來開展。

（2）夯錘的質(zhì)量、下落距離以及夯實(shí)沖擊力要求與《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS 167-2-2009）中的要求相符合；

（3）基床夯試驗(yàn)收復(fù)單次打夯的平均沉降數(shù)值，要求控制在30mm以內(nèi)；

（4）夯實(shí)前要求對(duì)拋石基床頂部開展對(duì)應(yīng)的整平工作，局部高度差要求控制在300mm以內(nèi)；

3.3水下基床整平

（1）整平區(qū)間以及形式要求與相關(guān)的規(guī)定相符，譬如《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS167-2-2009）中對(duì)于其范圍的要求。該工程只對(duì)格賓石籠下部的基床開展對(duì)應(yīng)的整平工作。

（2）開展基床整平工作時(shí)，針對(duì)塊石之間不平整的區(qū)域，要求選用二片石來進(jìn)行填充，對(duì)二片石之間不平整的區(qū)域要求借助碎石來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的填充工作，其碎石層的厚度要求控制在50mm以內(nèi)。

（3）水下基床整平的可控誤差應(yīng)滿足：頂面標(biāo)高細(xì)平允許偏差為±5 0 m m，極細(xì)平允許偏差為±30mm。

4.沉箱預(yù)制及出運(yùn)安裝施工質(zhì)量控制

（1）沉箱的預(yù)制地點(diǎn)可以選擇地點(diǎn)較近的區(qū)域，沉箱裝配借助現(xiàn)場(chǎng)浮運(yùn)來進(jìn)行裝配。

（2）沉箱預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)參見《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS167-2-2009）9.1構(gòu)件預(yù)制的要求與規(guī)范，不僅如此還要求借助砼地坪做底模，并允許的高度差是0.5cm，底模的表層要求借助完備的脫模技術(shù)工藝來進(jìn)行施工。

（3）裝配工作開展前應(yīng)清理留存在機(jī)床上與沉箱底的垃圾與雜質(zhì)。安裝沉箱要求整平一段再安裝一段，以此來有效地防止沉積的情況出現(xiàn)。

（4）裝配工作進(jìn)行時(shí)，要求盡量減少誤差的存在，嚴(yán)格地控制其區(qū)域以及長短。

（5）沉箱放置好后，要求實(shí)時(shí)開展箱內(nèi)回填以及墻后回填工作，以此來確保施工期間沉箱的穩(wěn)定性。

（6）工作開展的過程中要求將沉箱底部與基床的斜度維持一致，避免出現(xiàn)挫壞基床的情況。

（7）工作完成后要求開展對(duì)應(yīng)的水下檢查工作。檢查的內(nèi)容主要是包括有縫隙的寬度、相鄰沉箱、沉箱與基床面的接觸是否平衡等。假若不符合規(guī)定，要求開展對(duì)應(yīng)的調(diào)整或重裝工作。

5.回填砂施工質(zhì)量控制

（1）沉箱內(nèi)回填

沉箱裝配完成后要及時(shí)的開展對(duì)應(yīng)的回填工作。回填料中的含泥量≤10%。要求回填料填滿整個(gè)沉箱，但不能超出其頂面，并且進(jìn)行對(duì)應(yīng)的平整工作。

（2）沉箱后回填

沉箱后回填中粗砂，含泥量≤5%，需振沖密實(shí)，處理后N≥15擊，Φ≥32°。

為保證施工質(zhì)量及施工期沉箱穩(wěn)定，沉箱安裝及箱內(nèi)填砂和結(jié)合腔施工完畢后應(yīng)立即進(jìn)行箱后拋石棱體及回填中粗砂的施工，若回填中粗砂施工與沉箱主體結(jié)構(gòu)非同一施工單位，務(wù)必請(qǐng)各單位協(xié)調(diào)施工安排。

6.胸墻施工質(zhì)量控制

（1）為了保證護(hù)岸頂層標(biāo)高的準(zhǔn)確性，要求在胸墻施工的過程中，必須在箱后回填砂工作做完，并且護(hù)岸的沉降完成后才可進(jìn)行。也可以選用分層澆筑的形式來開展。

（2）在澆注環(huán)節(jié)中，要求確保混凝土在水位上開展對(duì)應(yīng)的振搗工作，底部混凝土在初凝前不得被水浸泡，而且在澆筑工作開展前，借助淡水來將被海水浸泡過后的鋼筋進(jìn)行對(duì)應(yīng)的清潔工作。

（3）胸墻在澆筑工作開展前，承建單位要與業(yè)主溝通交流，開展好對(duì)應(yīng)的預(yù)埋件布置工作。

（4）相鄰的胸墻之間要求過渡平和，銜接流暢，外觀整齊，針對(duì)由于沉箱裝配失誤所產(chǎn)生的銜接不通暢，可借助對(duì)于現(xiàn)澆胸墻的調(diào)節(jié)來做出對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

7.結(jié)束語

綜上所述，我國碼頭結(jié)構(gòu)中重力式沉箱碼頭是其重要結(jié)構(gòu)之一，由于受到各種因素的制約，造成施工質(zhì)量存在問題，影響了碼頭的安全使用。同時(shí)港口競(jìng)爭力逐漸加大，為了有效解決質(zhì)量問題，提高港口競(jìng)爭力，文章特從沉箱預(yù)制、基槽開挖、基床拋石及沉箱安放等幾方面加強(qiáng)質(zhì)量控制，旨在提高重力式沉箱碼頭的施工質(zhì)量，促進(jìn)港口健康、有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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