淺談碼頭銜接段方案優(yōu)化及施工

張?jiān)缛? 陳捷

摘 要：隨著沿海港口建設(shè)的飛速發(fā)展，不少港口泊位大型化、增擴(kuò)建，因此，涉及新舊碼頭銜接問題。本文結(jié)合南沙某碼頭銜接段實(shí)際做法，主要闡述了碼頭銜接段方案優(yōu)化及施工，有效地縮短工期，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)解決了對(duì)已建碼頭生產(chǎn)影響的難題，對(duì)今后同類型碼頭銜接段設(shè)計(jì)及施工具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：銜接段 沉箱切割 優(yōu)化 施工

1.前言

南沙某滾裝碼頭結(jié)構(gòu)采用重力式結(jié)構(gòu)，新舊碼頭前沿線不在同一直線上，內(nèi)角166°。已建碼頭與新建碼頭結(jié)合處預(yù)留一個(gè)沉箱，需拆除并移運(yùn)安裝。拆除包括已建拋石護(hù)岸、部分陸域及相應(yīng)的水、電管網(wǎng)。為保證已建碼頭安全，拆除采用放坡開挖及鋼板樁支護(hù)。待碼頭結(jié)構(gòu)施工完成后恢復(fù)拆除的拋石護(hù)岸、部分陸域及相應(yīng)的水、電管網(wǎng)并對(duì)局部碼頭面進(jìn)行加高。護(hù)岸開挖及恢復(fù)：16406m3；碼頭后方填料開挖與恢復(fù)：8000m3；鋼板樁支護(hù)：203噸；碼頭面層破除及恢復(fù)加高：1567 m2；沉箱遷移及安裝：1件；管線拆除及恢復(fù)：1項(xiàng)。

原拆除方案需占用已建碼頭1#泊位76m岸線及4000m2后方陸域堆場(chǎng)，由于已建的碼頭生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)繁忙，按此（原）方案拆除下游過渡段預(yù)留的沉箱工期約需7個(gè)月時(shí)間，屆時(shí)已建碼頭1#泊位將因無法滿足2萬噸級(jí)船舶安全?？慷鴷和Ｉa(chǎn)作業(yè)長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，將對(duì)已建碼頭的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生較大影響。詳見圖1。

2.對(duì)原方案進(jìn)行優(yōu)化

施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化不改變碼頭建設(shè)規(guī)模；下游過渡段原預(yù)留沉箱不再遷移，沉箱后腔回填料采用灌漿密實(shí)，前腔填料清除后澆筑水下混凝土；超出碼頭前沿線部分的沉箱構(gòu)件進(jìn)行切割及鑿除；頂部澆筑胸墻；后方現(xiàn)有護(hù)岸削坡后灌漿密實(shí)并在上部設(shè)置堆石混凝土；重新設(shè)計(jì)異型沉箱與下游過渡段結(jié)構(gòu)連接，并在其基床底部進(jìn)行局部高壓旋噴樁處理。詳見圖2。

調(diào)整后方案，在建設(shè)過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)已建碼頭岸線及后方陸域堆場(chǎng)的“0占用”，保證了已建碼頭全天候運(yùn)營(yíng)不受影響。

3.銜接段施工

3.1施工順序

整體施工順序：護(hù)岸削坡→護(hù)岸灌漿→基槽開挖→基床高壓旋噴樁加固→基床拋石→2#沉箱安放及回填→后方堆石混凝土。

1#沉箱施工順序：1#沉箱后倉(cāng)灌漿→前艙石料挖出→水下切割→前艙澆筑水下混凝土。

3.2原預(yù)留沉箱后方填料處理

護(hù)岸現(xiàn)有擋土墻外側(cè)1.5m開始削坡，坡度為1：1，削坡后距離擋土墻12.76m處底標(biāo)高為-8.3m。對(duì)現(xiàn)有護(hù)岸拋石進(jìn)行灌漿處理，灌漿后護(hù)岸塊石形成整體。灌漿范圍為擋土墻外側(cè)12.2m范圍，長(zhǎng)度為預(yù)留沉箱后側(cè)24.3m范圍。灌漿孔間距為4m，梅花形布置。為防止?jié){液流動(dòng)范圍過大，灌漿時(shí)先在灌漿范圍的外圍進(jìn)行灌漿形成圍閉后再進(jìn)行內(nèi)部灌漿填充。

灌漿護(hù)岸上方設(shè)置堆石混凝土，采用模袋混凝土作為圍堰邊界，膜袋混凝土初定寬度為1.5m，根據(jù)施工情況分層澆筑，每層2～3m。堆石混凝土及膜袋混凝土合計(jì)寬13m，平均底標(biāo)高為-3m（-8.3m～2m），頂高程與沉箱同高為1.5m。

3.3銜接沉箱施工

在護(hù)岸灌漿完成后，對(duì)新建沉箱基槽范圍內(nèi)拋石進(jìn)行清理，并對(duì)基槽進(jìn)行開挖?；坶_挖范圍為距離原預(yù)留沉箱側(cè)壁3m起算（已建碼頭拋石基床預(yù)留長(zhǎng)度為3m）?；鄣讟?biāo)高整體為-16.03m（以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層為持力層），同時(shí)為保持已建護(hù)岸的安全穩(wěn)定，銜接沉箱靠近護(hù)岸處約10m范圍基槽開挖至底標(biāo)高為-13m，-13m～-16m范圍粘土層采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固處理滿足后趾承載力要求及消除不均勻沉降，高壓旋噴樁樁徑800mm，間距1.6m梅花形布置。

銜接沉箱為異型沉箱，底標(biāo)高同預(yù)留沉箱-12.0m。底寬11.2m（包括前趾長(zhǎng)），前壁板長(zhǎng)22.534m，后壁板為19.927m，，高13.5m，沉箱前壁厚0.35m，后壁厚0.33m，側(cè)壁厚0.33m及0.38m，隔板厚0.25m，底板厚0.6m，沉箱趾長(zhǎng)1m，縱橫向分隔數(shù)為6×2，單個(gè)沉箱重約1625t。沉箱后方靠近護(hù)岸處，8m長(zhǎng)度范圍與切割沉箱一同設(shè)置堆石混凝土。

3.4原預(yù)留沉箱處理

原預(yù)留沉箱不進(jìn)行遷移，在對(duì)后倉(cāng)回填塊石灌漿密實(shí)后，掏除前艙回填料，沿碼頭前沿線切割前艙及底板超出碼頭前沿線范圍。切割后采用有效措施封堵，前艙內(nèi)澆筑C30水下混凝土。沉箱上部澆筑鋼筋混凝土胸墻，胸墻與沉箱通過沉箱壁板植筋（直徑20mm鋼筋，間距200mm）進(jìn)行連接，前艙水下混凝土與胸墻通過預(yù)埋型鋼（工字鋼32b）連接。前艙澆筑水下混凝土，施工單位對(duì)施工過程中模板造成的孔洞需進(jìn)行修補(bǔ)，并應(yīng)采取必要措施保證迎水面光滑平整。

4.實(shí)施效果

采用基床旋噴樁和護(hù)岸灌漿工藝，既提高了水工主體質(zhì)量，也避免了對(duì)已有護(hù)岸進(jìn)行開挖破壞。此外，若采取大開挖的原設(shè)計(jì)拆除方案，還將面臨砂石料價(jià)格暴漲、供應(yīng)短缺的困境，過渡段7個(gè)月的工期恐難以如期完成，對(duì)已建碼頭生產(chǎn)的影響將進(jìn)一步增大。

通過方案的優(yōu)化，碼頭在建設(shè)過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)已建碼頭岸線及后方陸域堆場(chǎng)的“0占用”，保證了已建碼頭全天候運(yùn)營(yíng)不受影響，利用原設(shè)計(jì)拆除方案中應(yīng)被占用的碼頭泊位及陸域堆場(chǎng)創(chuàng)造盈利1680萬元。已建碼頭不僅保證了年度生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，更為省市重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的年度目標(biāo)爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

通過對(duì)過渡段方案實(shí)施的優(yōu)化、探索，為已建碼頭樹立節(jié)能高效的品牌形象、深化碼頭公司友好合作關(guān)系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5.應(yīng)用推廣

隨著岸線資源日益緊張，在已有的碼頭附近進(jìn)行增擴(kuò)建將成為主流。

碼頭項(xiàng)目建設(shè)如何與已有的碼頭進(jìn)行合理的過渡銜接，最小化對(duì)碼頭企業(yè)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的影響是其中一項(xiàng)重要課題。

本項(xiàng)目的成功應(yīng)用，積累了岸線交錯(cuò)情況下碼頭結(jié)構(gòu)的過渡銜接方案實(shí)施的寶貴經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的工藝和施工參數(shù)也為后續(xù)同類型項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施提供了重要的工程參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧永昌.大型深水沉箱碼頭設(shè)計(jì)施工優(yōu)化研究.[2]石守芹.中科院海洋所考船碼頭改建段與原碼頭的銜接難點(diǎn)探討.

[3]劉兵強(qiáng)，顧新星，邵昌浩.重力式碼頭與板樁碼頭銜接技術(shù).