重力式碼頭施工技術(shù)問題

　　摘要：重力式碼頭能承受較大的地面荷載和船舶荷載，是我國港口工程中使用較多的一種碼頭結(jié)構(gòu)形式。我們在碼頭的施工建設中，往往會出現(xiàn)基槽回淤、拋填棱體頂面高程偏低、碼頭主體位移、沉降變形、軌道位移、沉降變形等一系列的問題，對這些問題的控制和解決對于碼頭的建設質(zhì)量是十分重要的。

　　關(guān)鍵詞：重力式碼頭,施工技術(shù),問題

　　前言

　　重力式碼頭工程項目是一個十分復雜的大型工程，需要花費大量的人力和物力，因此在工程項目的施工組織設計、施工技術(shù)要點等應該嚴格把關(guān)，確保碼頭及相關(guān)的配套設施建設工程的質(zhì)量。

　　一、施工中常見的問題

　　重力式結(jié)構(gòu)碼頭施工重要內(nèi)容包括基槽炸礁、清碴、拋石、夯實、整平、沉箱預制、拖運、安裝、箱內(nèi)填石、沉箱間倒濾井、棱體、倒濾層拋填、胸墻砼澆筑、軌道梁砼澆筑、碼頭附屬設施安裝等。隨著碼頭建設發(fā)展以及施工工藝、機械的改進，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)范和標準的規(guī)定；甚至是基床拋石、夯實完成后，由于其上層回淤沉積物重度太大，導致潛水員無法作業(yè)，不能進行基床整平；拋填棱體頂高程偏低時，需要趁潮作業(yè)，往往影響到工程進展速度；投入使用后，碼頭前沿裝卸設備軌道位移、沉降過大，妨礙設備運行；碼頭前沿軌間混凝土大板發(fā)生位移、沉降，導致碼頭前沿積水嚴重。

　　二、港口重力式碼頭的特點及關(guān)鍵施工工藝

　　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。

　　1、重力式碼頭的施工特點

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

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

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

　　（4）施工質(zhì)量要求高；拋石基床需分層夯實整平。

　�。�5）受海洋水文和氣象的制約。

　　2、關(guān)鍵施工技術(shù)

　�。�1）碼頭沉箱的預制

　　沉箱是碼頭的重要構(gòu)件之一。沉箱的預制方式主要有滑道式；有橫、縱移式和縱移式；船塢式；吊放式；挖掘式。沉箱的體積大、制造困難，因此我們必須采取公開招標方式，選擇有資質(zhì)和施工經(jīng)驗并且具備實力的施工單位進行施工。

　　（2）碼頭基槽的開挖

　　因為作為重力式碼頭主體結(jié)構(gòu)基礎的基槽質(zhì)量優(yōu)劣會直接影響整個重力式碼頭工程的質(zhì)量，所以我們在進行基槽設計時，一定要嚴格的計算和驗證基槽的深度和寬度。應該根據(jù)施工碼頭的水深和施工精度的要求選擇挖基槽的船只，對水下基槽開挖至設計標高時必須核對土質(zhì)。

　�。�3）基床拋石

　　基槽拋石處理必須在基槽開挖完成后及時進行。我們對基槽的尺寸、標高以及回淤沉積物的檢查應該在基床拋石前完成，當我們檢測到基槽回淤超過設計要求和規(guī)范標準時，應該安排及時清理淤泥才能夠再進行拋石工作。

　�。�4）沉箱安放

　　沉箱安放是重力式碼頭建設工程中非常重要的一個施工環(huán)節(jié)，是工程的重點和難點；因此我們在沉箱的安放施工過程中應該進行嚴格的質(zhì)量控制措施。

　�。�5）后方棱體回填

　　在施工工期寬松的前提下，最好在沉箱安置穩(wěn)定后再做后方棱體的回填工作，后方棱體的主要作用就是減少一些對碼頭的壓力，為了加強防止后方棱體后面的泥沙等被潮水帶走，應在棱體外的倒慮層加布一道土工布層，質(zhì)量更加保證。如果我們在陸地上進行后方棱體的施工可以一定程度的提高施工進度和節(jié)省工程造價。

　�。�6）胸墻以及上部結(jié)構(gòu)

　　重力式碼頭的上部結(jié)構(gòu)主要有胸墻、軌道梁、系船柱、電纜溝等。胸墻的預留沉降量和后傾量要根據(jù)沉箱的沉降量來確定，一般高度和后傾應預留一定的沉降量。由于重力式碼頭的上部結(jié)構(gòu)不僅是碼頭日常運行的保證也是重力式碼頭的外觀，因此我們在施工過程中不但要控制胸墻以及上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，也應該注意外觀的質(zhì)量。

　　三、重力式碼頭施工處理注意事項

　　3.1施工中常見的問題

　　隨著重力式碼頭建設發(fā)展以及施工工藝、機械的不斷改進，我們在實際的工程施工過程中也出現(xiàn)了一些預測不到的問題，這就需要我們在施工時認真的對待和解決。下面重點就基槽回淤、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進行探討。

　　3.2處理措施

　　3.2.1解決基槽回淤的處理措施。

　�。�1）基槽是重力式碼頭的基礎，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�；�槽開挖的寬度與深度符合設計要求和規(guī)范標準。我們應該根據(jù)工程實際狀況適應性選擇挖泥船型。

　�。�2）基槽施工的工序驗收應嚴格執(zhí)行。我們應該組織施工、設計、建設與監(jiān)理單位一起進行四方共同到場驗收。包含的驗收主要內(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《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTJ290-98）要求時，應對回淤沉積物進行清除。因為基床頂部的回淤會降低墻身與基床間的摩擦系數(shù)，危害是相當大的。所以我們在進行施工組織設計方案時應當事先就對這一問題：首先將上層浮淤泥土疏浚清理，再安排進行基槽開挖施工，以減小基槽回淤。

　　3.2.2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?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。棱體頂面設計要高出預制安裝墻身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。設計烈度為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制安裝墻身不應小于0.3m，而對高限并沒有做出明確的要求。因此，一些工程在設計時往往把棱體頂面高程設計成預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，工程進度往往大受影響；有時施工方為了趕進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重。為了減少兩者之間的這種干擾，不得不在海側(cè)設置施工船機設備來進行胸墻施工，不但增加了作業(yè)難度同時也會使工程造價增加。

　　在實際的港口工程施工項目中，如果當?shù)氐睦怏w材料價格不是很高的情況下，我們應該協(xié)同設計單位將棱體頂高程適當抬高到一定的高度，確保棱體和倒濾層能實現(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�料倒濾層厚0.4～0.6m，多級棱體的水下倒濾層厚度宜加大。當拋填達到確定的頂高程后，我們再以此做為“跳板”來進行胸墻的施工。此時需要布置起重和混凝土施工機械，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，從而加快施工進度。同時由于棱體頂高程抬高了，也可以增大減壓的效果。

　　3.2.3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的密實度情況有關(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，導致積水發(fā)生。因此我們應該優(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。

　　四、結(jié)論

　　重力式碼頭施工中的一些常見問題應引起足夠的重視，需要采取積極、合理的措施加以控制。我們只有充分挖掘施工實踐中存在的問題，制定切實有效的應對策略，才能創(chuàng)設良好的施工環(huán)境和效益，抵御不良風險，全面提升重力式碼頭的安全和質(zhì)量。

　　參考文獻

　　[1]郭懷民，許勇，重力式碼頭施工中的常見問題[J].北京：水運工程，2006-3.

　　[2]JTJ290-98，重力式碼頭設計與施工規(guī)范[S].