港口航道工程施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)控制措施分析

張 捷

深圳市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，廣東 深圳 518032

港口是城市乃至全國(guó)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的重要支撐。港航工程是基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，且港口建設(shè)逐漸受到政府和社會(huì)的高度重視。開(kāi)展港口航道工程施工管理工作有利于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。文章以深圳港鹽田港集裝箱碼頭擴(kuò)建工程為研究對(duì)象，對(duì)該港口航道工程施工管理要點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，該工程于2010年順利竣工并通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。

1 工程概況

此次碼頭擴(kuò)建工程位于深圳市東部的大鵬灣區(qū)域，項(xiàng)目名稱(chēng)為鹽田港區(qū)集裝箱碼頭工程，是最重要的港運(yùn)樞紐，有6個(gè)大型集裝箱專(zhuān)用泊位，在6個(gè)泊位中，1個(gè)為3萬(wàn)t級(jí)別的集裝箱泊位，另外5個(gè)分別是7、8、9、10萬(wàn)t級(jí)別的集裝箱泊位。這6個(gè)集裝箱專(zhuān)用泊位總長(zhǎng)2104m，設(shè)計(jì)通過(guò)能力為370萬(wàn)TEU，泊位前沿設(shè)計(jì)底標(biāo)高和進(jìn)港航道設(shè)計(jì)底標(biāo)高均為-17.4m，工程項(xiàng)目總投資為110億元。

深圳鹽田港集裝箱碼頭擴(kuò)建工程碼頭與護(hù)岸工程分兩個(gè)合同段，分別為合同二（B）與合同二（C）。合同二（B）碼頭與護(hù)岸工程從2005年3月1日正式開(kāi)工，10#泊位于2007年8月24日完工，11#泊位于2007年3月7日完工，12#泊位于2006年7月24日完工，13#泊位于2006年7月24日完工，14#泊位于2008年8月29日完工，端部泊位于2008年1月25日完工。合同二（C）工程從2007年6月18日正式開(kāi)工，15#泊位于2010年4月30日完工，工作船泊位于2010年6月30日完工。

2 港口航道工程施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)控制措施

2.1 挖泥工程

該項(xiàng)目的挖掘分為碼頭泊位區(qū)挖掘、駁岸大堤前段挖掘和碼頭區(qū)基槽段挖掘三個(gè)分項(xiàng)工程。所有區(qū)域均經(jīng)過(guò)第三方檢測(cè)和掃海，符合設(shè)計(jì)要求。

該項(xiàng)目的施工順序是先在大堤前進(jìn)行挖泥，驗(yàn)收后進(jìn)行水下梯形平臺(tái)拋填，拋填完成后在碼頭區(qū)和泊位區(qū)進(jìn)行挖泥。

該工程的重點(diǎn)是路基溝槽區(qū)填筑前的開(kāi)挖和開(kāi)挖。施工質(zhì)量嚴(yán)格按照技術(shù)條件要求，按開(kāi)挖標(biāo)高與土體雙重控制，直至堤坡開(kāi)挖至硬土層，使塊石在硬土層上達(dá)到堤坡穩(wěn)定。

2.2 樁基工程

樁基礎(chǔ)工程是該工程的核心，該項(xiàng)目分為鋼管樁制作、沉樁、樁內(nèi)錨錠、樁內(nèi)混凝土、嵌巖樁5個(gè)分項(xiàng)工程。以下分別介紹各分項(xiàng)工程的施工情況。

（1）鋼管樁制作。該工程鋼管樁的規(guī)格有三種（φ1300mm、壁厚δ=20mm；φ1000mm、壁厚δ=18mm；φ1200mm、壁厚δ=18mm）。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，計(jì)算出樁尖最淺標(biāo)高為30～43.5m，鋼管樁底端為開(kāi)孔型，全部鋼管樁作樁尖加固。管樁采用B級(jí)鋼板、焊接管件及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行制作、驗(yàn)收、測(cè)試，所有的樁基經(jīng)檢驗(yàn)均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。

（2）沉樁。該項(xiàng)目應(yīng)用管材3448個(gè)，包括管件3414個(gè)。樁基直徑分別為φ1300mm和φ1000mm。樁分為直線型豎樁和傾斜型樁，樁斜率為6∶1。在沉樁運(yùn)行過(guò)程中，載重量主要通過(guò)動(dòng)態(tài)PDA測(cè)量控制。樁最終承載力的要求如下：陸側(cè)φ1300mm樁為12200kN；中間φ1000mm樁為6700kN；海側(cè)φ1300mm樁為13400kN。該項(xiàng)目主要施工設(shè)備分別采用粵工樁5#船組、樁8#船組、南工681號(hào)船組和柴油樁錘。采取下列措施確保工程質(zhì)量：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，沉樁測(cè)量定位采用GPS；岸邊使用全站儀校核樁并觀察樁的貫入度。承載力控制以PDA動(dòng)測(cè)為主，對(duì)沉樁的貫入度和高度控制進(jìn)行研究。所有樁基均按要求進(jìn)行PDA動(dòng)態(tài)檢測(cè)及復(fù)動(dòng)測(cè)，沉樁后，立即剪樁并夾樁。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，所有樁都達(dá)到了設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范的要求。

（3）樁內(nèi)錨錠施工。該工程錨泊樁有632根，按設(shè)計(jì)要求共有4束、5束、6束、7束錨桿四種類(lèi)型，分布于碼頭前后排1.3m鋼管樁中，每標(biāo)準(zhǔn)段16根，前后排8根。其中僅4根為單根，其余3根連續(xù)分布，共4根。在B1非標(biāo)段，排架的15根鋼管樁中有11根錨泊樁分布較密集；錨桿材料選用φ36mm高強(qiáng)度鋼筋，成孔工藝主要為護(hù)筒跟蹤，正循環(huán)排渣，灌漿時(shí)采用加膨脹劑的高強(qiáng)水泥凈漿。這7根錨桿的最大拉力要求為4350kN。全部錨錠樁的上拔試驗(yàn)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（4）樁內(nèi)混凝土施工。共有3448根樁，其中普通打入樁3414根，沖孔灌注樁34根；鉆孔灌注樁采用干導(dǎo)管澆注工藝施工。后4排采用陸上履帶吊裝，前2排采用水船吊裝，混凝土采用混凝土船泵送。在綁鋼筋的同時(shí)埋入4根φ50mm聲波管作為超聲波探頭的探測(cè)通道。該工程樁內(nèi)的混凝土均按要求進(jìn)行聲波檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均符合技術(shù)條件和驗(yàn)收規(guī)范的要求。

（5）嵌巖樁施工。該工程結(jié)構(gòu)段基巖埋深較淺，鋼管樁入土深度、承載力和抗拔力均不能滿足設(shè)計(jì)要求。其中前排φ1300mm樁的壓樁力標(biāo)準(zhǔn)值為7400kN，中間排φ1000mm樁的壓樁力標(biāo)準(zhǔn)值為3500kN。所有斜樁嵌巖和斜樁鉆孔灌注樁均采用德國(guó)產(chǎn)的WIRTH-B6和B12鉆機(jī)成孔；采用氣舉反循環(huán)法鉆孔清渣，提高成孔速度；采用國(guó)產(chǎn)GJQ-15型鉆機(jī)和5t型沖孔機(jī)對(duì)直樁嵌巖樁和鉆孔灌注樁進(jìn)行成孔，成孔后進(jìn)行正循環(huán)清孔。鋼籠架是在地面上加工制作的，鋼籠架的安裝和鉆機(jī)的移位均由吊具承載60t橫架和250t、120t吊具完成。因工程規(guī)模大，地質(zhì)條件復(fù)雜，最多時(shí)可安排4臺(tái)嵌巖鉆機(jī)和18臺(tái)打孔機(jī)同時(shí)作業(yè)，同時(shí)可投入大型起重設(shè)備和水下攪拌船。在混凝土澆筑完成后，根據(jù)要求進(jìn)行聲波檢測(cè)，所有樁基均符合技術(shù)條件和驗(yàn)收規(guī)范的要求。

2.3 上部結(jié)構(gòu)施工

上部結(jié)構(gòu)為梁板式結(jié)構(gòu)，梁系為不等高連接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土格狀結(jié)構(gòu)，共43節(jié)，其中軌道梁、橫梁、縱梁各1節(jié)，前軌梁設(shè)靠船構(gòu)件，面板為疊合板，上部為摻PFA、硅粉的高性能混凝土，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45，保護(hù)層厚度為75mm。

（1）梁格系統(tǒng)及靠船構(gòu)件。該工程縱橫梁格系統(tǒng)及附屬構(gòu)件均采用現(xiàn)澆工藝，所有與結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)合的表面均貼有日本制造的CDMAT100混凝土施工用排風(fēng)織布。根據(jù)樁排架間段長(zhǎng)度采用底模、側(cè)模整體加工，現(xiàn)場(chǎng)整片吊裝，底模支撐系統(tǒng)采用直焊式鋼管樁牛腿?？v梁連接處采用木枋與膠合板拼裝，采用透水模板布料。T32、T40兩種規(guī)格鋼筋采用等強(qiáng)度剝肋滾壓直螺紋連接；直徑小于φ25mm的鋼筋采用搭接連接。每節(jié)縱橫梁按前三排和后三排順序分別進(jìn)行兩次澆注，每次澆注800～850m3的混凝土。澆筑工藝采用水上混凝土攪拌船泵送混凝土，每次澆筑時(shí)間約為10h。

（2）面板預(yù)制與安裝。該項(xiàng)目采用預(yù)制面板、混凝土攪拌車(chē)自卸（溜槽）?；炷翝仓戤吅?，混凝土終凝前用高壓水槍沖洗混凝土頂面，直至粗集料露出，以確保與二次澆筑的現(xiàn)澆面面板混凝土配合使用，預(yù)制面板底模板采用活動(dòng)鋼底模形式。板式吊裝：岸邊用120t履帶式吊車(chē)，海上用吊船。

（3）現(xiàn)澆碼頭面層。表面由現(xiàn)澆板和承載層組成。按照該工程的施工特點(diǎn)和工藝要求，碼頭現(xiàn)澆板、承載面和設(shè)計(jì)板按每個(gè)橋墩的寬度分成6小塊（寬約6m），在澆筑時(shí)采用模板施工。聚丙烯網(wǎng)狀纖維外摻于高性能混凝土面層中。在碼頭橫向按5～6m的間距將截面及時(shí)鋸斷，混凝土表面采用機(jī)械切割處理（深度為2～3mm）。

（4）碼頭附屬設(shè)施。該項(xiàng)目施工階段分為軌道組裝、系船柱生產(chǎn)組裝、擋泥板施工組裝、PCB生產(chǎn)組裝、錨具及剎車(chē)坑、索巖生產(chǎn)組裝、現(xiàn)澆擋泥板、車(chē)載制造安裝8個(gè)子項(xiàng)目。鋼軌采用a150型，鋼軌連接采用手工焊接工藝，焊接質(zhì)量符合規(guī)范要求，所有碼頭輔機(jī)均滿足技術(shù)規(guī)范的試驗(yàn)要求，并提供材料合格證和出廠合格證，質(zhì)量符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)港口工程建設(shè)過(guò)程中主要施工工藝的技術(shù)創(chuàng)新與改進(jìn)，可明顯提高港口工程的施工質(zhì)量，提升樁身的完整性、承載力和抗拉拔作用力，并提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性，有效降低裂縫發(fā)生率和縮小裂縫寬度，減少表面蜂窩麻面和龜裂的發(fā)生。通過(guò)采用鋼管樁、嵌巖樁、透水模板、硅烷涂覆等先進(jìn)施工技術(shù)，該工程順利獲得國(guó)家級(jí)詹天佑獎(jiǎng)項(xiàng)，成為國(guó)內(nèi)港口工程施工水平的標(biāo)桿項(xiàng)目。