【摘 要】沉箱重力式碼頭是我國應(yīng)用最廣泛的一種碼頭結(jié)構(gòu)型式之一,其不僅結(jié)構(gòu)堅固耐久,有較強(qiáng)的抗凍性與抗冰性能,能承受較大的地面荷載和船舶荷載,對較大的集中荷載以及碼頭地面超載和裝卸工藝變化的適應(yīng)性較強(qiáng),而且在使用過程中維修成本相對較低。不過,雖然沉箱重力式碼頭施工速度快、施工工藝相對成熟,但是施工過程中仍要注意質(zhì)量監(jiān)控。本文就針對該問題展開討論。 

【關(guān)鍵詞】沉箱重力式碼頭;施工;質(zhì)量監(jiān)控 
  一、建筑表層地基與基床處理質(zhì)量控制 
  通常在重力式碼頭工程中,其地基多為巖石地基、中粗砂地基以及硬質(zhì)土地基,利用建筑區(qū)建筑物底標(biāo)以下的天然表層地基的可靠承載力,要求其承載力至少在250kPa以上,貫入擊數(shù)至少在35a以上。如果地基無法滿足該指標(biāo)要求,且下臥硬層埋置不深,可以將其改造為復(fù)合地基或者采用換置地基的方案。如果下臥硬層埋置深度不超過10m,可以將表層軟弱土質(zhì)挖除,填入粗砂或者塊石等材料進(jìn)行地基換填;如果下臥硬層埋置深度不超過20m,為了提高表層地基的承載力,可以制造復(fù)合地基;如果下臥硬層埋置深度超出15m,且埋置均勻性差,可以采用沉埋式大圓筒結(jié)構(gòu)物的方案等?傊,在具體施工過程中要綜合考慮各種因素、經(jīng)過技術(shù)方案的比較、經(jīng)濟(jì)性的論證才能最終確定施工方案。在施工過程中地基與基床的質(zhì)量控制要點包括以下幾個方面: 
  首先,不管是換填地基還是基槽開挖,均要根據(jù)鉆探資料對開挖土質(zhì)進(jìn)行驗槽,注意不得回淤;回淤沉積物厚度與容重的控制是質(zhì)量監(jiān)控的重點內(nèi)容,防止出現(xiàn)較大沉降與淺層滑移,通常回淤沉積物厚度要控制在30cm以下,超過時要進(jìn)行二次清淤,回淤質(zhì)的容重應(yīng)控制在1.2以下;同時還要注意棱體區(qū)的清淤處理;在炸方基槽過程中,為避免由于不均勻沉降導(dǎo)致破壞周邊的建筑物,要針對陡坡巖石面進(jìn)行齒坎處理以及基床厚度的處理,為消除基床區(qū)軟硬懸殊的現(xiàn)象,基床頂面宜預(yù)留向內(nèi)傾斜的坡度,一般采用0.5%~1.5%。 
  其次,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求處理基床拋石石料與層厚,保證每層的平整度與夯實度;頂層要進(jìn)行復(fù)夯檢驗;在進(jìn)行沉箱基床處理過程中,要嚴(yán)格參照規(guī)范要求進(jìn)行粗平、細(xì)平與極細(xì)平,并且不能成層;為避免沉箱起浮、坐底時出現(xiàn)細(xì)顆料起凸問題,構(gòu)件底面尺寸大于等于30m?時,其基床可不進(jìn)行極細(xì)平,每段基床整平后應(yīng)及時安裝預(yù)制構(gòu)件。如果基礎(chǔ)的總厚度大于6m,下部需要采用爆夯處理,必須用夯沉法進(jìn)行驗證,嚴(yán)格控制爆夯質(zhì)量,嚴(yán)禁夾泥作業(yè);如果基礎(chǔ)采用爆夯擠淤的方案進(jìn)行施工,則要密切觀察,避免了不均勻沉降問題的發(fā)生。 
  二、沉箱預(yù)制與浮運的質(zhì)量控制要點 
  (一)預(yù)制 
  通常沉箱平面尺度相對較大,且重量重,在運輸移動時比較困難,所以均采用預(yù)制的方法。沉箱預(yù)制可在專業(yè)預(yù)制場的臺座上進(jìn)行,再利用修造船、專修的滑道等輔助工具對接下水,如果條件允許也可以在修造船用的干船塢、浮船塢直接批量預(yù)制后整體下水;沉箱重量不超過500t可以采用起重船吊運裝駁的方法下水。如果工程附近不具備專業(yè)預(yù)制的條件,可以在貨場預(yù)制好后用水墊法平移運至碼頭,再用浮駁接運下水。針對體積大、高度高的沉箱如果有條件可以采用一次立模連續(xù)澆筑的預(yù)制方法;也可以采用分段滑模、翻模預(yù)制的制作工藝,這種方法可以不僅可以降低模板成本,而且對一次澆量產(chǎn)生的壓力可以起到有效的緩解作用。如果預(yù)制場下水航道水深條件無法滿足沉箱浮運的吃水要求,可以先將沉箱的一部分高度預(yù)制好,運出場外進(jìn)行接高處理;當(dāng)沉箱浮在水上接高時,必須及時調(diào)整壓載以保證沉箱的浮運穩(wěn)定。 
  (二)浮運 
  由于沉箱自重大、吃水深,再加上干弦高度存在一定的局限,通常浮心比較低,因此在浮運過程中要準(zhǔn)確計算,以保證浮運的穩(wěn)定性。在浮動過程中為克服拖運阻力大、運輸速度慢的困難,可以在一支拖輪主拖的基礎(chǔ)上再加上一支拖輪進(jìn)行綁拖加以輔助。捆綁時要注意,主拖纜的綁點設(shè)置偏下,其曳引作用點在定傾中心以下10cm左右時最為穩(wěn)定(正常航速條件下),在水上浮運沉箱時要保證沉箱底板、壁墻的水密性且抽水的便利性,沉箱要加封倉蓋并設(shè)置抽水設(shè)施;此外要在浮運前全面了解航道環(huán)境情況與水深情況。 
  三、沉箱安裝與填倉質(zhì)量控制要點 
  在安裝沉箱前要先做好準(zhǔn)備工作。通常在落潮期進(jìn)行沉箱的沉放。在進(jìn)行沉箱的定位測量時,可以及選擇智能全站儀定位測量的方法,或者選擇經(jīng)緯儀交會法。如果是連片碼頭工程,要采用兩次定位的方法進(jìn)行第一個沉箱的安裝定位,先通過第一次初定位將第一個沉箱沉下,第二個、第三個沉箱參照第一個沉箱的位置準(zhǔn)確下沉后,再將第一個沉箱起浮進(jìn)行二次定位,位置精確后充水下沉,這樣可以最大程度上保證沉箱定位的準(zhǔn)確性。各個沉箱之間的縫隙可以墊縫板填充,第一個沉箱的定位要下錨墜,并輔以定位方駁,然后懸掛手拉葫蘆進(jìn)行沉箱前后的定位。完成定位后要對沉箱位置進(jìn)行調(diào)整,沉箱靠縫側(cè)吃水較小,離縫側(cè)則吃水較大,以便于靠縫。采用注水的方法實現(xiàn)沉箱的定位下沉,坐底時選擇高潮時進(jìn)行,注水時要注意,沉箱四周要均勻吃水,并保持內(nèi)隔倉眼水壓的平衡性;控制內(nèi)墻壁兩側(cè)的水位差保持在2m以內(nèi),否則會導(dǎo)致內(nèi)墻破壞,嚴(yán)重的甚至?xí)䦟?dǎo)致外墻崩塌破壞整個箱體。如工程所在地波浪、水流條件復(fù)雜時,沉箱安放后應(yīng)立即將箱內(nèi)灌水,待經(jīng)過1~2個低潮位后,復(fù)測位置,確認(rèn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后,及時填充箱內(nèi)填料。 
  當(dāng)沉箱坐底位置符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后要立即進(jìn)行倉眼填石或填砂作業(yè),以提高沉箱抗浮、抗浪沖擊的能力;采用注水法可以開放海底門,也可以用抽水泵注水。沉箱內(nèi)抽水或回填時,同一沉箱的各艙宜同步進(jìn)行;填倉時要注意對倉內(nèi)、外的高度差進(jìn)行嚴(yán)格控制控制,以免出現(xiàn)內(nèi)墻損壞的問題;此外在填倉拋石過程中要采取有效措施防石砸墻頂,以保證建筑的耐久性,提高上部結(jié)構(gòu)銜接的便利性。 
  四、沉箱岸壁墻后防滲處理及上部結(jié)構(gòu)的整體連接 
  通常要在沉箱岸壁完成后進(jìn)行整體倒濾層處理,以避免由于沉箱岸壁的安裝縫、沉降縫出現(xiàn)細(xì)顆粒滲漏而導(dǎo)致碼頭陸面的局部塌陷,也可以選擇在沉箱縫間設(shè)置倒濾井附加防漏土工布的方法,注意該階段隱蔽工程的驗收工作,F(xiàn)澆墩臺或胸墻岸壁將沉箱碼頭的上部結(jié)構(gòu)連接為一個整體,因此要安砌預(yù)制方塊以提高墩臺或胸墻施工的便利性,保證沉箱頂部的平整度;如果相鄰的沉箱高差超出規(guī)定范圍,不得采用局部墊角的方法處理,而是要用現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行找平,且保證安砌方塊時的接觸面積。此外,對于工程地基來說,沉箱重力式碼頭的施工過程是一個逐級加荷的過程,特別是在處理上部結(jié)構(gòu)時要嚴(yán)格控制不均勻沉降的問題,所以在施工過程中要詳細(xì)了解各施工環(huán)節(jié)的沉降、位移資料,對施工進(jìn)行實時、全程的指導(dǎo);并且在工程完工后要進(jìn)一步觀測碼頭的整體沉降與位移情況,以對后期使用過程中的加荷情況提供參考。 
  五、施工組織管理 
  在施工過程中要保證工程質(zhì)量,還要做好施工組織管理工作,具體而言包括以下幾個方面:首先,對質(zhì)量管理組織進(jìn)行完善,施工中的每道工序均要由監(jiān)理單位驗收,合格后方能進(jìn)入下道工序;加強(qiáng)對工程原材料的質(zhì)量控制,原材料的進(jìn)場與應(yīng)用要與監(jiān)理程序要求相符,進(jìn)行嚴(yán)格的報驗,材料配合比、設(shè)計指標(biāo)、設(shè)計參數(shù)等重要數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)理審批后不得擅自更改,做好事前控制,從源頭上保證工程質(zhì)量。其次,嚴(yán)格審查施工組織與專項施工方案,保證施工工藝的可靠性與適用性,通常可以采用業(yè)主、監(jiān)理、施工方、設(shè)計方共同參加的施工方案會審的方法,將各方力量集結(jié)起來,實現(xiàn)對工程質(zhì)量的全面控制與全過程控制。再次,要保證各項質(zhì)量管理資料的完整性與準(zhǔn)確性,比如建筑材料、半成品與成品的準(zhǔn)用證;質(zhì)量檢驗報告與復(fù)試報告等等。最后,針對各分項、分部工程要做好每道工序的驗收工作,部分隱蔽工程要與施工進(jìn)度同步進(jìn)行驗收,并保證相關(guān)驗收資料的完整性與準(zhǔn)確性。 
  參考文獻(xiàn): 
  [1]李增軍,馬玉臣,趙佳波. 沉箱重力式碼頭施工成套技術(shù)[J]. 中國港灣建設(shè),2009(2) 
  [2]JTS167-2-2009,重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范[S] 
  [3]JTS 257-2008,港口工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[S]