重力式码头变形检测试验的探讨

李超群+黄钦胜

摘 要：文章对重力式码头变形观测以及多种技术模式进行比对，运用近些年工程施工经验，针对不同变形检测方案的可行性作了探讨，且对施工作业中遇到的问题进行了分析，提出了有效的建议，为重力式码头变形观测与其它工程变形观测提供借鉴。

关键词：重力式码头 变形检测 试验

1.工程概况

1.1项目概况

几内亚科纳克里集装箱码头为重力式码头，其岸线总长为337m，码头基槽底标高为变化的，需根据基础岩面确定；基床抛石分三层，分别为8～63mm的倒滤层、5～150kg块石、32～63mm整平石；方块安装底标高为-13.5m，顶面标高为+2.3m，胸墙砼为C37/C45，顶标高为+5.0m。码头压脚石为300～500kg块石，棱体结构为5～150kg块石。然而，本工程码头结构为典型的重力式方块码头，后轨道梁采用钢管桩基础，码头后方陆域采用海砂吹填形成。主要施工内容为码头疏浚、码头结构施工、后轨道梁施工、护岸施工、陆域回填及地基处理。

1.2工程编制原则

1.2.1全面响应和符合施工合同的原则

严格按照施工合同规定的编制范围、内容、技术要求和规定格式进行编制。遵守合同文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定。

1.2.2坚持科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则

结合本标工程特点，采用先进的施工技术，采用科学的组织方法，合理地安排施工顺序、优化施工方案。做好劳动力、物资、机械的合理配置，采用国内外可靠、先进的施工方法和施工工艺，力求施工方案的适用性、先进性相结合，做到施工方案科学合理、技术先进，确保实现设计目标。

1.2.3百年大计、质量第一的原则

必须坚持质量第一的原则。确立质量目标，制定创优规划，严格执行质量标准及规范，确保每个检验批、分项工程的质量达到优质工程标准的要求，健全质量保证体系，保证实现质量一流的目标。

1.2.4保证工期的原则

本项目工程工期要求严格，必须保证足够的技术装备和人员投入，合理安排施工工序，合理安排人员、材料和机械设备，优化资源配置。充分考虑台风、季节及交叉施工作业对工期的影响，采取相应措施，以一流的管理，确保合同工期。

1.2.5安全生产，预防为主的原则

运用现代科学技术，采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。

1.2.6文明施工、环境保护的原则

实行文明施工，重视环境保护，珍惜土地，合理利用，严格遵照当地环保政策和建设单位对本工程环境保护的要求，精心组织、严格管理、文明施工，在方案的编制上力争把施工对周围环境的影响降到最低限度。

2.码头沉降检测方式

2.1基准网安置

水准基准点是整个监测工程的最基本的控制点。水准点安置可以和水平监测网点安置与选埋结合，埋放位置要重视牢固稳定、施工便捷，且以2～3个一组为构点方法。安置在码头变形影响范围以外并且方便长期保留，没有车辆过往，相对隐秘的位置，水准点的埋放深度大约1mm。水准点、展开测量基础位置，测量沉降观测点，依照相关等级水平标准进行观测。

2.2沉降点安置

重力式码头沉降点要安置在可以反映码头形变特点又方便观测的位置，且尽可能与水平位移观测点安置整合。例如：码头为承受、分布由墩身传递的荷载，在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台、各个部位的转折角、重力式码头接岸位置、吊装机械台等等，安置两个沉降点之间的距离通常保持在20～30m之间。

2.3基准网以及沉降点测量

测量依照的基准点、测量基点与沉降观察点位置要稳固；采用测量仪器、设备不能变动；测量人员要固定；测量时周围环境条件几乎保持一致。

2.4测量时要注意的问题

测量仪器设备必须获得计量检测部门认定，且在有效期内运用；水准测量使用的标尺一定要对标尺长度测量后确定，算出尺长改正数。测量要严格遵照规章制度标准进行，二等以上几何水准测量最为重要。每次测量之前一定对测量仪器设备i角误差进行测定、校正，i角误差控制在相关等级水准测量标准以内。因为重力式码头工作条件相对复杂，测量观测线路、测量视距很难保持稳定。因此，必须要进行改正计算，确保测量结果无误。

3.码头水平位移检测

3.1测量方式的选用

水平位移变形检测和沉降检测相比复杂许多。一等和二等检测一定安置强制对中基座，对准备选用的监测方案以及状况进行精度估算，选用哪类检测措施应依据检测标准要求以及具体情况而定。在满足精度要求的前提下，最大可能选用便捷措施以提升测量效率。3.2检测方式的比较

3.2.1视准线法

在重力式码头的变形影响范围之外两旁，安置两个强制对中基座测点，形成一条视准线。水平位移测点安置在视准线上，每隔一段时间测量这些测点在视准线上的偏差距离数据，计算出每个测量点在不同时间测量数据的偏离值做差，结果就是水平位移值。视准线法具备很多优势，其对测量现场条件没有特殊要求，测量简单灵活，可是其受到气象因素的影响很大，大气折光的因素导致其观测条件受到很大局限， 降低测量精准度。

3.2.2引张线法和支距法

在重力式码头后安置一条在三角网测量中，经精确测定长度的直线段。基线的两侧延长且与码头有一定距离的位置另外设立两个点，作为今后测量的检查基点。从位移变形观察点向基线引一条垂线，在垂足设立观察点，按期检测位移观察点和相应观察点的距离，这个距离称为支距，运用钢尺测量重力式码头的位移距离。当选用激光测距仪测量位移距离时，测点都要运用强制对中基座，测量误差先后来自测量仪器设备对中误差和测距仪自身的精度误差，最后计算测量精度。此方式具备对测量现场环境条件要求低， 测量作业灵活便捷的优势。要求装备高精度的激光测距仪，设备和测点要采用强制对中基座。引张线法其实是支距法的另外一种测量形式，在码头后方基点连接一条线，即引张线。在重力式码头后方两旁各安置一个辅助墩，在辅助墩上对引张线施与水平拉力，促使其处于自由吊挂状态，使引张线在平面上投射出一条直线，以这条直线作为测量的标准线。引张线法仪器简约，节省资金、步骤简单、测量时间长、精度优良，避免复测周期太长，方便随时测量，可是其对环境条件要求严格，在测量环境条件满足的状况下确实是种简洁高效的测量方式。

3.2.3前方交会法

针对装备测量仪器相对精确的测绘部门，适合运用前方交会法对位移进行测量，这种方式具备对测量现场环境要求低，测量工作灵活便捷的优势，可是针对位移观察点和基点形成相对较好的图形格外必要，这种方法要装备高精度测量仪器设备，测量仪器和观测点要采用强制对中基座。但其不适合长时间测量，外部环境条件对其测量结果影响较大。

3.2.4全球定位系统（GPS）测量

全球定位系统测量数据收集分为的精度和可靠指标，测量基准点应该选择2～3个，基准点牢靠稳定并满足全球定位系统测量要求，尽可能使测量基准点距离测点300m以上，并且安置在码头两旁。测点要能反映重力式码头的变形情况，且可以满足全球定位系统测量要求。其次全球定位系统的数据处理和数据分析运用全球定位系统进行检测，全球定位系统数量不应低于四部，每次测量2-3个测点， 对测量数据进行平差计算，算得每个测点的三维坐标，运用反复观测对重力式码头的变形状况进行测量。

最后，精度特性和测点相对基准点在水平面内的精准程度超过1.0mm；垂直面的精准程度超过1.5mm。全球定位系统测量精准，受到天气环境影响较小，能够适应各种天气条件，避免重力式码头离岸距离的因素影响，能够对重力式码头实行三维测量。

4.总结

重力式码头的构造、周围环境条件等因素的差异决定了重力式码头测量方式的差别，要依据现实状况选用合适的测量方案，不仅确保测量精度，还能保障施工作业过程中重力式码头的安全。另外，在重力式码头的施工过程中，为了保证工作效率和整体质量，一定重视各个施工技术的科学合理运用，特别是要注重细节方面的处理，以此尽量减少码头出现变形的情况发生。

参考文献：

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