关于重力式码头的施工技术要点的研究

邱利祥 ，陈 舜

（1.广西八桂工程监理咨询有限公司，广西 南宁 530000；2.中国水产广州建港工程公司，广东 广州 510220）

1 前言

在我国，重力式码头得到了广泛的应用，该形式的码头主要是利用其结构填料及其填料重量来防止建筑物的倾覆与滑动，并且承受的地面荷载相对较大。目前的重力式码头也越来越向着深水化、大型化发展，并且能够随着码头装卸工艺以及地面荷载的变化而变化。总的来说，重力式港口码头的建设是一项大型工程，涉及的内容纷繁复杂，并且需要大量的物力、人力资源的支持，所以应严格把好组织设计、施工技术等关卡，进而保证码头主体建设以及配套设施的质量。

2 施工特点

重力式码头的施工特点主要体现在以下几个方面：1.码头的体积以及构件重量相对较大，其岸壁主要采用混凝土施工，具有耐久坚闭的特点，无需维修；2.该结构形式的码头能够适用于坚硬粘土、砂质、岩石等地基，并且在砂石料资源较为丰富的地区其工程造价相对便宜；3.建设过程中涉及到大量的潜水作业以及吊放作业，需要配有大型陆上、水上起重等施工机械；4.要求高质量的施工作业，其抛石基床必须要进行分层的整平与夯实；5.在一定程度上受到海洋气候与水文条件的影响。[1]

3 施工技术要点

重力式港口码头主要由墙后回填、墙身、胸墙以及抛石基床等部分组成，它主要利用码头的地基强度及其本身的重量和建筑结构上的填料重量来维持码头的稳定，根据墙身结构来分类可分为扶壁式、方块砌筑式、沉箱式以及整体砌筑式。[2]

3.1 开挖基槽施工

在正式开始基槽的开挖前，首先应该建好泵站，以便排出基槽内的积水，泵站的位置应选择在所开挖基槽的边缘处，最好在基槽上方的4.0m左右。基槽是整个工程结构的基础，因此应做好该项工程的质量控制。另外，在对基槽进行设计时，应对基槽的宽度及深度进行反复、严格的验证与计算后才能确定。并且按照施工所在地的码头的施工精度以及水深的实际情况来选择基槽开挖所用的船只。除此之外，按照1∶6 或1∶4的比例来确定基槽边坡，但若施工所在地的海底土层其承载力相对较高，则应改变边坡比，尽量减少开挖。[3]

3.2 抛石基床施工

铺设抛石基床的作用在于缓解非岩石地基受到的码头自重压力，针对岩石地基的码头，其垫层的铺设不宜小于1.0m，否则难以达到地基表面完全整平的目的。在完成基槽开挖之后才可进行基槽抛石施工，并且要求在完成基床抛石之前做好基槽沉积物、标高及其尺寸的检查，一旦发现基槽回淤量大于工程的设计标准时，则应立即对淤泥进行清理，以便继续抛石施工。另外，若码头基床顶面的应力比地基荷载更小时，其构造不能低于0.6m，反之则不能小于1.2m。一般情况下，应选用20～150kg的石块作为基床块石，若薄基床的厚度在1m以下，则应选用重量较轻的石块。而在使用爆夯法进行密实时，则可选用重量较大的块石。并要求所用的石块不能有严重的裂缝、不能成片状以及被风化。在实际施工中，应控制夯实基床的饱水抗压强度在55MPa以上，而不夯实基床的强度应保持在35MPa以上。[4]

3.3 预制沉箱施工

在码头的构件中，沉箱是其中的一种，其预制方法主要有吊放式、挖掘式、船坞式、滑道式（纵移式、横结合纵移式）。其预制的具体工序为：钢筋工程→模板工程→浇筑工程→养护工程。在实际施工过程中要求能够一次性完成连续浇注，当沉箱高度相对较大时可财务分层浇筑的方式。另外，在砼终凝之后实施洒水养护，直至砼强度达到一定标准后才能拆模。因为沉箱的制作工艺十分复杂且其体积较大，所以施工单位可利用公开招标的方式来选择实力强、施工经验丰富、资质深的企业来进行沉箱预制。值得注意的是，在沉箱过程时应对沉箱的碎石、水泥、沙子以及钢筋材料进行严格的控制，禁止使用不合格材料。

3.4 安装预制沉箱施工

在重力式码头的施工过程中，预制沉箱的安装是一项非常重要的部分，也是整个工程的重点和难点。在安装过程中需要各个部门以及每位施工人员的密切配合，这十分考验施工队伍的智慧及耐心。所以，应做好施工部门的协调工作，并进行严格的质量管理。另外，在安放沉箱之前应充分考虑到施工现场的风速、浪高、水流以及潮位情况，尽量避免由于外部因素而引起施工量的增加。

3.5 回填后方棱体施工

若工期允许，则应该在确认沉箱安装得牢固及稳定之后才能进行回填后方棱体施工。回填后方棱体能够起到缓解码头压力的作用，要尽量避免后方棱体之后的泥沙受到潮水的冲刷，另外还可以在后方棱体倒虑层上覆盖一层土工布，进而起到强化质量的作用。若后方棱体施工在陆地进行，还能有利于工程造价的节约以及施工进度的提高。

3.6 上部结构与胸墙施工

该结构形式的码头其上部结构的主要组成部分有系船柱、胸墙、电缆沟以及轨道梁等。但是由于该部分结构的施工工艺为混凝土现场浇筑，使得外露的钢筋容易被海水所腐蚀。因此，在实际施工过程中应完成钢筋骨架的现场绑扎后才能进行浇筑，而混凝土的混合料中还应添加一定的阻锈剂，按照沉箱的实际沉降量来确定胸墙的后倾量与沉降量，另外后倾及高度也应预制沉降量。

4 施工过程中存在的问题及解决办法

4.1 存在的问题

在重力式码头的实际施工建设过程中，随着施工技术、施工设备以及施工工艺的改良，往往会产生一些不可预见的问题与状况，这就要求施工单位能够及时、有效、有针对性地对这些问题进行处理。

4.2 解决的办法

4.2.1 针对基槽回淤的解决办法

（1）应该保证基槽开挖的实际深度和宽度都能达到施工及设计的要求与标准，并结合施工地点的实际情况来选择基槽开挖的船只。

（2）注重验收施工工序的严格性。在实际验收过程中应联合监理单位、设计单位、施工单位以及建设单位来共同进行。验收工作的重点在于基槽的宽度、深度、土质、边坡、平面位置等方面的情况。

（3）导致基槽回淤的主要原因在于：基槽附近的海域其浮淤泥尚未被彻底清除。一旦出现基槽回淤沉积物与施工规范及设计要求不相符时，应立即进行沉积物的清理与清除。若基床顶部出现回淤沉积物，则会在一定程度上减少基床和墙身之间的摩擦力，其造成的后果十分严重。在实际施工过程中，应该首先把上层基槽中的浮淤泥土进行彻底的清理，完成之后再实施开挖基槽作业，进而防止基槽回淤状况的出现。

4.2.2 针对沉降变形以及主体位移的解决办法

导致重力式码头填筑材料及其结构主体出现沉降变形以及位移与夯实的密实度、基床厚度是否均匀、基槽土质之间有着密切的关系；在实际建设过程中，若码头后体的回填以及吹填施工的速度过快，则会引起码头墙身出现倾偏和位移；另外，倒滤层中的级配不合理也会导致码头区域的变形及位移；当发生沉降变形以及主体位移时，其前沿轨道也会随之沉降与移位，进而产生积水现象。所以，在施工期间首先应在地面覆盖上一层块料面层，直至码头填筑材料及其结构主体沉降变形以及位移逐渐稳定之后，再对铺砌面层进行拆除，并实施地面的混凝土现浇。[5]

4.2.3 针对沉降变形以及轨道位移的解决办法

施工期所出现的位移与沉降，算得上是一种通病，其持续的时间相对较长，而且目前仍不能杜绝该现象的发生。随着重力式码头在我国港口的广泛应用，为了使施工能够顺利、正常的进行，需要我们做好码头沉降位移的分析与检测，并在实际施工中预留主体位移空间。另外，还应对轨道的位移与沉降变化趋势进行合理的分析，在保证设备安全运行以及正常安装的基础上，增加后轨沉降的预留量。

4.2.4 针对漏砂的解决办法

尽管重力式码头传统结构中棱体抛石反滤层的设计与施工已趋于成熟，然而其具有施工工艺复杂、施工程序较多、工程造价高等的特点，因此已不符合现代重力式码头建设“省、快、好”的原则。虽然在大部分工程中人们利用混凝土板来替代传统的棱体抛石，但是因为混凝土的面积大、质量大，所以施工难度较高，再加上其材料刚度相对较大，极易导致空心方块位移，进而引起漏砂。针对这一问题，可将挡砂板的材料换成玻璃钢板来解决，玻璃钢板具有柔性大、厚度小的特点，对于漏砂的防治有着十分有效的作用。

总而言之，为了提高重力式码头的施工效率及施工质量，应充分了解该工程的施工技术要点，尤其要做好施工技术的细节，尽量防止工程通病的发生。

[1]张勇于，周卫军.重力式码头施工技术要点研究[J].科技创新导报，2009，(36).

[2]韩传强.重力式码头的施工技术要点分析[J].中华民居，2012，(03).

[3]陆文萍.重力式码头施工中的常见问题及预防措施[J].中国水运(下半月 )，2009，(06).

[4]邹德坤，柏彬.浅析重力式码头施工的问题和质量控制[J].经营管理者，2011，(13).

[5]张悦，李永生.码头施工中应该注意的几个细节问题及其对策[J].中国水运(下半月)，2012，(04).